农村能源革命正当时|文登供电:以数智化发展路径助推农村能源革命试点建设
发布日期:2024-05-13 09:15 访问次数: 信息来源:文登区政府 字号:[ ]

文登区作为全国首批能源革命试点县,可再生能源资源禀赋突出,风能、太阳能、生物质、地热能等种类齐全,可开发潜力较大。随着能源革命的推进,以分布式光伏为代表的可再生能源发展迅速,同时也给电网带来了局部过电压、主变反向上送、时段性尖峰负荷增长等影响电网安全稳定运行的挑战,国网山东省电力公司威海市文登区供电公司按照“一张电网、两方储能、双向调峰、绿色用能”1221数智化路径,解决农村地区广泛开发可再生能源带来的消纳和负荷管理困局。

2023年12月21日国家能源局、生态环境部、农业农村部联合公布了全国首批能源革命试点县的名单,全国共15个,文登区位列其中。威海市文登区海陆可再生能源资源禀赋突出,风能、太阳能、生物质、地热能等种类齐全,可开发潜力较大。

风能方面,文登地区陆上100米高度年平均风速在5.7~8.2米/秒,年等效满负荷小时数可达2700~3000小时。太阳能方面,全区年太阳总辐射量为1420~1470千瓦时/平方米,属太阳能资源丰富区,平均年利用小时数可达1350~1400小时。生物质能方面,农作物秸秆、林木废弃物等资源较为丰富,全区果树种植面积13.1万亩(苹果、梨、桃、葡萄等),林地面积72.3万亩,森林覆盖率达到34.3%,年平均产量40~50万吨。地热能方面,全省已发现或探明的17处天然温泉资源中,文登独占5处,是著名的“温泉之都”,5处温泉日累计出热量约27兆焦耳,相当于9.21万吨煤燃烧所产生的热量。

丰富多元的地形地貌及滨海发展的地理优势,为陆上新能源(风电、光伏)、海洋新能源(海上风电、海上光伏、潮汐能、波浪能)及抽水蓄能等清洁能源发展奠定了坚实的基础。

农村能源革命旨在利用农村地区丰富的太阳能、地热能、生物质等可再生能源多能互补融合发展,能源革命试点以来各类分布式能源在农村地区飞速发展。2023年文登区分布式光伏并网969户,较2022年同比增长544.38%;但农村地区配电网络相对薄弱,农村地区能源消费水平不高,消纳能力不强,文登城镇客户月均用电量为163.68千瓦时,农村客户月均用电量为78.45千瓦时,仅为城镇客户的47.93%,城乡用电水平发展极不平衡。导致多余电能从台区配电网反向上送,传统配电网从电力分配逐步转变为分布式电源汇集,同时,城镇主要用电负荷多为传统制造企业,用电负荷控制智能化水平较低,柔性可调节能力偏弱,以空调为代表的尖峰时段负荷持续走高,电网尖峰负荷由2022年的434.85兆瓦增长为2023年的480.64兆瓦,同比增长了10.5%,平、谷负荷基本不变,给电力系统可靠运行带来新的挑战。为适应农村能源革命带来的分布式电源广泛接入给新能源消纳和电网运行带来的新挑战,文登区供电公司按照“一张电网、两方储能、双向调峰、绿色用能”1221数智化路径,解决农村地区广泛开发可再生能源带来的消纳和负荷管理困局。

一张电网,补强农村地区配网网架,转变电网功能定位

为了保证农村能源革命落地,文登区供电公司提前与政府对接,了解政府每个乡镇的分布式光伏发展规划,加快农村电网改造升级。

近三年,文登区供电公司先后在农村电网方面投资3.9亿元,新建改造中低压线路440.13千米、新建改造配变117台,增加容量47.3兆伏安,预计2024年底投资7318万元新增110千伏线路33.18千米,持续补强网架,转变电网功能定位,将配电网由电能终端分配向发供用一体“微电网”转变。2024年预计投入专项改造资金4684.43万元,新增配变7台,新增变电容量3.52兆伏安,新增线路长度为49.57千米,集中治理由于分布式光伏大规模并网带来的配电网局部电压越限、低压线损波动异常、反向重过载等问题,有效解决农村电网“卡脖子”“低电压”等问题,改善电压质量和供电可靠性。

两方储能,电网侧“建大”用户侧“建小”,保障清洁能源发展

积极推动电网侧储能项目落地投产。文登区位于崑嵛山东麓,地形地貌非常适合抽水蓄能项目发展,文登区供电公司积极配合文登抽水蓄能电站完成立项、送出等前期各项准备工作。

自2015年以来,文登区供电公司落实属地责任,做好施工协调确保工程顺利推进,2023年1月首台机组发电,9月19日全部6台机组并网发电,预计年发电量27亿千瓦时,每年可节约标煤13.23万吨,减少二氧化碳排放31.12万吨。目前文登电网还储备有葛家镇黄龙120万千瓦抽蓄项目、大唐110万千瓦/290万千瓦时的电化学储能等项目,电网侧大型储能项目的落地,对文登清洁能源消纳和电网安全提供更加坚实保障。用户侧储能方面,根据企业用能特点,以积极推动客户侧储能建设,典型企业润通橡胶建设100千瓦/215千瓦时用户侧储能装置,配合企业3200千瓦分布式光伏,智能化充放策略可根据生产情况,在每日1充1放和2充2放进行选择,实现用户微电网智能化参与电网互动,最大程度消纳清洁能源,目前采取1充1放策略,每年用户可节约电费6.68万元。

双向调峰,发电侧、负荷侧负荷柔性数智化调控,支撑电网稳定运行

针对农村地区分布式光伏迅猛发展造成的台区局部过电压、发电出力大于区域电网消纳能力造成220千伏变电站反向上送的实际,文登区供电公司在全省率先实现分布式光伏营配协同控制。台区层面贯通配电智能融合终端和营销集中器的数据及控制链路,通过融合终端实时监控光伏用户电气量数据,智能研判台区电压越限、反向重过载等异常,自动生成分布式光伏平滑控制策略,并将控制指令推送至集中器执行,实现台区异常快速自治。目前已经实现低压分布式光伏柔性调控全覆盖,可根据调控指令通过新一代采集系统实现发电功率柔性调控。

针对客户侧负荷柔性可调节能力弱的问题,文登区供电公司在全省率先依托新型电力负荷管理系统实现中央空调负荷柔性调控,采用复用现有专变型能源控制器,启用HPLC信道、加装导轨表和协议转换器,实现新型电力负荷管理系统与用户空调终端设备的用能采集和控制贯通,实现一体化协调控制。柔性空调负荷调节采用温差控制和压差控制策略对空调主机和循环泵等大功率用能设备进行调节,最大程度降低室内温升速度,既在短时间降低了设备功率,还避免了室内环境温度上升过快导致的用户不适,满足电网尖峰负荷实时削峰的负荷管理要求。

绿色用能,促进电力需求侧发展,实现清洁电力就地消纳

农村能源革命给文登区可再生能源开发利用带来了重大机遇。为用好用足清洁能源,文登区供电公司推动绿电消费落地,协调政府机关事务管理局率先垂范,通过购买绿证,实现全国首家政府机关办公用电全部采用可再生能源,对全社会绿色低碳发展也带来促进和示范作用,带动后续绿色园区、绿色乡镇、绿色产业、绿色小区等一系列行业和社区应用绿色能源,对“绿色文登”发展起到典型示范引领作用。

      另外,文登区供电公司深挖农村地区电能替代潜力,通过能效账单和“四进送服务”大走访活动,宣传分时电价和电能替代政策,共走访客户1423户,发放宣传资料4125份,引导农户和企业错峰用电、高效用电。2023年以来农业用电量持续增长,在电网代理购电电量的比重由2023年初的8.7%增长到2023年底的9.6%,月度同比增长15%以上。

      农业农村是国家发展的基石。农村能源革命和振兴美丽乡村功在当代,利在千秋。文登区供电公司将持续推动农村电网数智化转型,在用户智能微网、空调负荷柔性调控、虚拟电厂、光伏柔性调控、充电桩车网互动等方面持续开展探索,为乡村振兴发展绿色赋能、数字赋能、智慧赋能。



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