中國儲能網(wǎng)訊：科技之光點(diǎn)亮精彩的賽事，也賦能城市的未來。2024年是“后亞運(yùn)時代”的第一年，前三季度，杭州的生產(chǎn)總值（GDP）達(dá)到15215億元，同比增長4.5%。在“后亞運(yùn)時代”，國網(wǎng)杭州供電公司持續(xù)激發(fā)科技潛力，借助多項(xiàng)能源電力創(chuàng)新技術(shù)，在推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時促進(jìn)城市的低碳轉(zhuǎn)型。
低頻輸電保障能源供應(yīng)
根據(jù)杭州市統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，上半年，杭州市規(guī)模以上工業(yè)增加值達(dá)到2124億元，同比增長4.0%，較一季度提高0.8個百分點(diǎn)。尤其是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)，三者增加值增長率分別為4.9%、6.0%和6.3%，均超過規(guī)模以上工業(yè)的平均增速。
工業(yè)生產(chǎn)活動的增加通常伴隨著用電量的增長，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新能源汽車產(chǎn)業(yè)等快速發(fā)展的行業(yè)不僅需要足夠的電力支撐，對電能安全穩(wěn)定供應(yīng)的要求也更高。為此，杭州持續(xù)升級電力基礎(chǔ)設(shè)施，引入多項(xiàng)科技手段，提高電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。
其中之一是柔性低頻輸電技術(shù)，它可以將傳統(tǒng)電網(wǎng)的50赫茲輸送頻率降低到20赫茲，從而提升輸電線路的容量、距離和效率。2021年開始建設(shè)的杭州220千伏柔性低頻輸電工程在杭州亭山、中埠兩座高壓大容量換頻站形成低頻互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)富陽和蕭山南部兩大電網(wǎng)的柔性潮流互濟(jì)、異步互聯(lián)，有效降低浙北、紹興特高壓換流站的換相失敗風(fēng)險(xiǎn)。
據(jù)測算，這項(xiàng)工程額定輸送的30萬千瓦電力，相當(dāng)于100臺中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同時發(fā)電，可以滿足杭州市極端情況下的負(fù)荷需求。特別是在我國極端氣候事件頻頻發(fā)生的冬夏兩季，柔性低頻輸電技術(shù)發(fā)揮的作用更為明顯。
2023年5月，在杭州220千伏柔性低頻輸電工程調(diào)試期間，杭州的最高氣溫直逼39攝氏度，大量空調(diào)負(fù)荷引起蕭山昇光主變壓器超限告急。國網(wǎng)浙江電力通過該工程從另一端調(diào)用電量360萬千瓦時，滿足了杭州市的需求。
今年6月，《杭州市大城北地區(qū)規(guī)劃建設(shè)三年行動計(jì)劃（2024—2026年）》發(fā)布，根據(jù)這份計(jì)劃，杭州將打造308平方千米的“宜居宜業(yè)宜游”新城。大城北地區(qū)在東部與上海聯(lián)動，在北部可與蘇錫常協(xié)作，推動杭嘉湖紹地區(qū)齊頭并進(jìn)，助力杭州都市圈融入長三角世界級城市群一體化發(fā)展。
更強(qiáng)大的電網(wǎng)互濟(jì)能力，將支撐杭州城市持續(xù)發(fā)展，為城市擴(kuò)容和發(fā)展打下基礎(chǔ)。正如中國科學(xué)院院士陳維江所說，像杭州這樣負(fù)荷密集的電網(wǎng)，對于潮流的靈活控制以及短路電流的柔性抑制等方面都有迫切的需求，柔性低頻輸電技術(shù)的應(yīng)用，使得杭州富陽、蕭山兩地電網(wǎng)的互濟(jì)能力大大增強(qiáng)。
數(shù)字孿生助力精準(zhǔn)決策
杭州是我國最早發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)的城市之一，“城市大腦運(yùn)營指揮中心”就是很多業(yè)內(nèi)人士耳熟能詳?shù)囊豁?xiàng)落地成果。自2016年開始建設(shè)的數(shù)字化界面，涵蓋了公共交通、城市管理、衛(wèi)生健康、基層治理等11大系統(tǒng)和48個應(yīng)用場景，為精準(zhǔn)決策和高效治理提供了技術(shù)支撐。
在支撐城市治理的技術(shù)中，數(shù)字孿生技術(shù)至關(guān)重要。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)后，杭州不僅提高了城市管理的效率和智能化水平，還為市民提供了更豐富的服務(wù)體驗(yàn)?。當(dāng)下，數(shù)字孿生系統(tǒng)在杭州電網(wǎng)的日常巡檢和故障處理中發(fā)揮著重要的作用，通過它的全景監(jiān)視與自主巡檢功能，可實(shí)現(xiàn)24小時全天不間斷設(shè)備巡檢，工作人員足不出戶便可對異常信號重點(diǎn)標(biāo)識、形成清單，清晰掌握待巡檢電網(wǎng)設(shè)備的周邊信息及現(xiàn)場工況。
在杭州亞運(yùn)會期間，國網(wǎng)杭州供電公司以環(huán)亞運(yùn)村電網(wǎng)為核心，建成“泛亞運(yùn)區(qū)域”的輸、變、配電網(wǎng)設(shè)備全要素“數(shù)字孿生”電網(wǎng)，用9.6千米的輸電線路、地下電纜將220千伏世紀(jì)變電站、110千伏亞村變電站、500千伏喬涌線和喬潮線、亞運(yùn)村地下電力管廊串聯(lián)起來，將能源互聯(lián)網(wǎng)物理系統(tǒng)實(shí)時、完整映射。
數(shù)字孿生系統(tǒng)可實(shí)時調(diào)取測量工具，對電力作業(yè)現(xiàn)場的空間、環(huán)境、設(shè)備尺寸等具體信息進(jìn)行測算與評估，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場的輔助決策。數(shù)字孿生系統(tǒng)還可實(shí)時調(diào)取感知終端，對電力作業(yè)現(xiàn)場的空間、環(huán)境、設(shè)備尺寸等具體信息進(jìn)行測算與評估，遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場的輔助管控。當(dāng)現(xiàn)場作業(yè)開始時，數(shù)字孿生系統(tǒng)可以激活遠(yuǎn)程安全智能管控裝備，實(shí)時獲取作業(yè)現(xiàn)場視頻畫面、人員定位軌跡、安全圍欄等關(guān)鍵信息，并依托人工智能技術(shù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別預(yù)警，確?，F(xiàn)場人員作業(yè)安全。
如何在提高運(yùn)行效率的同時保證安全運(yùn)行，是杭州推動能源低碳轉(zhuǎn)型中備受關(guān)注的問題。正如阿里云智能集團(tuán)副總裁兼電力行業(yè)總經(jīng)理吳明宸在2024云棲大會“新型電力系統(tǒng)與數(shù)字新能源”論壇上所說，未來能源電力行業(yè)核心挑戰(zhàn)之一將是如何利用數(shù)字化技術(shù)，確保在高比例波動性電源和負(fù)荷的情況下，整個實(shí)時電力系統(tǒng)仍然能持續(xù)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)運(yùn)行。
當(dāng)前，杭州蕭山區(qū)正在建設(shè)城市級新型電力系統(tǒng)先行示范區(qū)，借助數(shù)字化技術(shù)，國網(wǎng)杭州蕭山供電公司以“電網(wǎng)一張圖、數(shù)據(jù)一個源、業(yè)務(wù)一條線”為目標(biāo)，打造了“站—線—變—戶”全鏈路感知的智能配電網(wǎng)?！傲闾脊こ處煛眲t可以通過公司自主研發(fā)的“雙碳大腦”平臺，幫助企業(yè)實(shí)時掌握自身用能情況，精準(zhǔn)推送綜合能源解決方案，根據(jù)企業(yè)畫像，提供光伏、儲能、能源梯級利用、綠電交易等用能權(quán)一攬子解決方案。
智慧巡檢點(diǎn)亮美麗鄉(xiāng)村
今年“十一”長假期間，位于杭州市余杭區(qū)、常住人口不足3000人的青山村游客絡(luò)繹不絕。僅10月4日一天，游客數(shù)量就超過4000人次。除了治愈人心的綠水青山，鄉(xiāng)野與藝術(shù)交融的獨(dú)特氛圍是這里吸引游客的關(guān)鍵。
作為一個毗鄰水庫、三面環(huán)山的村落，青山村也曾面臨“空心化”、產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力不足等困境。近年來，青山村積極進(jìn)行多元化項(xiàng)目開發(fā)、因地制宜地發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，把一個普通的山村打造成了“理想中的鄉(xiāng)野烏托邦”。
青山村只是杭州眾多鄉(xiāng)村的典型代表之一。過去20余年中，在“千萬工程”的指引下，杭州持續(xù)破解農(nóng)村人居環(huán)境臟亂差、基礎(chǔ)設(shè)施和公共服務(wù)供給薄弱等問題，在鞏固現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的同時，借助科技手段，完善鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施。
電力的變化是杭州鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施變化的一個縮影。在過去20年間，杭州大力實(shí)施“電力強(qiáng)農(nóng)”共富行動，國網(wǎng)杭州供電公司打造“電網(wǎng)+電氣化+智慧化”鄉(xiāng)村電力基礎(chǔ)設(shè)施范例，布局“雙源雙環(huán)、多向互聯(lián)”的配電網(wǎng)網(wǎng)架，農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率達(dá)99.9953%。
在推動城鄉(xiāng)電網(wǎng)一體化發(fā)展的過程中，技術(shù)手段發(fā)揮著重要的作用。今年年初，國網(wǎng)杭州供電公司將行波檢測技術(shù)與無人機(jī)巡檢技術(shù)融合應(yīng)用，建成了針對配電網(wǎng)的“行波+無人機(jī)”異常響應(yīng)系統(tǒng)，并在青山村所在的余杭區(qū)開始應(yīng)用。
余杭區(qū)山區(qū)農(nóng)網(wǎng)占比高、覆蓋用戶廣，山區(qū)農(nóng)網(wǎng)就像末端毛細(xì)血管，缺陷類別繁多。此前發(fā)生異常時，運(yùn)維人員需要沿著線路往返查找，并進(jìn)行肉眼判斷。這會導(dǎo)致故障定位不精確、隱蔽缺陷難發(fā)現(xiàn)等問題出現(xiàn)，影響異常處理的速度。
利用行波裝置，系統(tǒng)可以將研判故障的精度從原來的公里級縮短至米級。有了精準(zhǔn)的故障定位，無人機(jī)也有了“燈塔”。無人機(jī)收到點(diǎn)位信息，可自主完成航線規(guī)劃，直飛故障地點(diǎn)，采集現(xiàn)場設(shè)備影像，便于電網(wǎng)公司迅速組織專人趕赴現(xiàn)場開展設(shè)備巡檢維護(hù)。
科技手段，正在通過在電力等基礎(chǔ)設(shè)施加大應(yīng)用，提高鄉(xiāng)村電網(wǎng)運(yùn)行的安全水平，并悄然改變?nèi)藗兊纳罘绞剑嵘用裆钯|(zhì)量，為鄉(xiāng)村振興注入持續(xù)的動力。
