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記者近日獲悉，在新能源裝機(jī)飛速發(fā)展的情況下，截至2020年底，保定電網(wǎng)仍連續(xù)13年全額消納新能源。目前，保定電網(wǎng)新能源總裝機(jī)364.8萬(wàn)千瓦，其中分布式新能源裝機(jī)143.6萬(wàn)千瓦，滲透率達(dá)24.06%，位列國(guó)家電網(wǎng)地市級(jí)供電公司第三。“預(yù)計(jì)到‘十四五’末，分布式新能源裝機(jī)將達(dá)406萬(wàn)千瓦，滲透率超過(guò)58%。”國(guó)網(wǎng)保定供電公司電力調(diào)度控制中心專責(zé)張紀(jì)欣日前向記者坦言，隨著滲透率不斷走高，大比例新能源消納與現(xiàn)有電網(wǎng)架構(gòu)的矛盾愈發(fā)突出。

 

作為承擔(dān)著拱衛(wèi)北京、保障雄安、服務(wù)地方的保定電網(wǎng)，可謂華北電網(wǎng)的咽喉，在高滲透率成為未來(lái)電網(wǎng)的重要特征的背景下，如何高比例消納可再生能源？怎樣有效降低配電網(wǎng)運(yùn)行的綜合成本？怎么保障輸配電網(wǎng)的可靠性？

 

 

數(shù)據(jù)顯示，自2008年1月首座新能源廠站并網(wǎng)以來(lái)，保定新能源裝機(jī)容量已連續(xù)13年高速增長(zhǎng)。其中，更為突出的是分布式新能源，僅以光伏為例，分布式光伏裝機(jī)容量從2014年的0.13萬(wàn)千瓦井噴至2020年的130.5萬(wàn)千瓦，6年時(shí)間增長(zhǎng)了1000倍。

 

“2021年僅4月份一個(gè)月的分布式光伏報(bào)裝容量已相當(dāng)于2020年全年新增規(guī)模。”國(guó)網(wǎng)保定供電公司電力調(diào)度控制中心副主任胡文麗接受記者采訪時(shí)表示，暴增的主要原因，一是國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》明確，今年戶用光伏發(fā)電仍有補(bǔ)貼，財(cái)政補(bǔ)貼預(yù)算額度為5億元；二是保定市政府也出臺(tái)了不少相關(guān)政策。比如，發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)“中國(guó)電谷”新能源電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策包》、《關(guān)于支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見(jiàn)》等助力了新能源發(fā)展。“此外，用戶不用擔(dān)心并網(wǎng)接入問(wèn)題，報(bào)裝通過(guò)后電網(wǎng)公司幫助分布式用戶提供并網(wǎng)接入服務(wù)。比如規(guī)劃設(shè)計(jì)部門，一天最多時(shí)候可為500戶百姓出具電網(wǎng)接入設(shè)計(jì)方案。”

 

“今年5月開(kāi)始，2016年投資9萬(wàn)元的屋頂光伏已收回成本，一個(gè)月差不多進(jìn)賬1500多元。”河北省保定市徐水區(qū)童莊村村民楊友亮一邊向記者“推銷”戶用光伏，一邊展示光伏發(fā)電所帶來(lái)的“真金白銀”。

 

記者看到楊友亮手機(jī)APP顯示，截至2021年5月27日，分布式光伏累計(jì)發(fā)電8.87萬(wàn)度、收益9.22萬(wàn)元。受益于光伏發(fā)電全額消納的童莊村民有36戶，為保障童莊村600多千瓦容量全部消納，保定供電公司多次擴(kuò)容配變。童莊村只是保定市新能源消納的縮影，2020年保定新能源發(fā)電38.58億千瓦時(shí)，連續(xù)13年全額消納。

 

 

當(dāng)大量分布式新能源發(fā)電系統(tǒng)接入后，電網(wǎng)呈現(xiàn)“分布式新能源滲透率”逐步增高的新變化。“滲透率越高，電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻服務(wù)的成本就越高，電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)行管理的壓力就越大。”張紀(jì)欣直言。

 

保定電網(wǎng)既是華北電網(wǎng)腹地，也是實(shí)現(xiàn)“西電東送、北電南送”的重要節(jié)點(diǎn)，還肩負(fù)著11條向首都供電的500千伏線路保障工作。在新型電力系統(tǒng)的背景下，保定傳統(tǒng)電網(wǎng)面臨多重壓力，尤其是分布式新能源滲透率高，電網(wǎng)消納壓力不言而喻。

 

記者采訪獲悉，保定電網(wǎng)西部山區(qū)新能源接入多，東南部12個(gè)縣主網(wǎng)N-1過(guò)載問(wèn)題多，北部四縣用電供電需求多，雄安電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)多，核心城區(qū)重過(guò)載問(wèn)題多。“所以，當(dāng)大量分布式新能源集中接入時(shí)，接入?yún)^(qū)域的線路末端電壓就可能會(huì)升高，直接影響附近區(qū)域電能質(zhì)量，也對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行提出挑戰(zhàn)。”張紀(jì)欣表示。

 

眾所周知，新能源大規(guī)模接入后，改變了原有“源隨荷動(dòng)”產(chǎn)消模式。分布式新能源發(fā)電的隨機(jī)性大、波動(dòng)性強(qiáng)，出力調(diào)節(jié)能力弱。尤其在冬季，一旦遇到光照充足但負(fù)荷需求較小的情況，分布式新能源出力較高，而火電機(jī)組因需優(yōu)先保障民生基本供熱需求，無(wú)法壓降出力，可能會(huì)發(fā)生電力供應(yīng)大于需求，造成電力“產(chǎn)消失衡”。

 

與此同時(shí)，分布式新能源高滲透率改變了傳統(tǒng)電網(wǎng)，將電能由“單向傳輸”模式轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜的“雙向傳輸”，電網(wǎng)運(yùn)行特性及指標(biāo)參數(shù)發(fā)生新變化。只有加快構(gòu)建適應(yīng)有源配電網(wǎng)的技術(shù)和管理模式，才能保證電網(wǎng)在新形勢(shì)下足夠堅(jiān)強(qiáng)。

 

據(jù)了解，為提升保護(hù)適應(yīng)能力，保定電網(wǎng)增加了200多處新能源并網(wǎng)點(diǎn)上級(jí)主變中性點(diǎn)間隙保護(hù)、線路保護(hù)及裝置聯(lián)跳并網(wǎng)開(kāi)關(guān)回路，對(duì)10座10kV電壓等級(jí)并網(wǎng)的分布式光伏配置線路光差保護(hù)、防孤島保護(hù)。“目前，已實(shí)現(xiàn)西部220千伏新能源上送關(guān)鍵斷面潮流監(jiān)測(cè)，下一步將向110千伏推進(jìn)。”張紀(jì)欣向記者介紹，隨著分布式光伏實(shí)現(xiàn)可觀可測(cè)，未來(lái)保定電網(wǎng)將開(kāi)展分布式新能源功率預(yù)測(cè)等工作，保障新能源高比例消納。

 

 

為應(yīng)對(duì)海量分布式電源接入，提高地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，國(guó)網(wǎng)保定供電公司正在探索新型有源配電網(wǎng)管理模式。比如，“用電信息采集系統(tǒng)”的HPLC寬帶電力載波技術(shù)，可感知分布式新能源用戶運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)分布式新能源基礎(chǔ)信息和運(yùn)行數(shù)據(jù)全景監(jiān)視，解決有源配網(wǎng)“盲調(diào)”問(wèn)題。“通過(guò)全過(guò)程透明管理，我們可以輕松知道哪條配電網(wǎng)檢修時(shí)涉及到哪些分布式電源。”張紀(jì)欣介紹。

 

“消納高比例新能源我們一直在挖潛電網(wǎng)側(cè)潛力，目前，我們正在探索配電網(wǎng)末端的雙向互動(dòng)電壓控制。”胡文麗表示，簡(jiǎn)言之就是對(duì)分布式光伏電壓實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤并適時(shí)調(diào)整，而不會(huì)對(duì)老百姓正常用電造成影響。

 

國(guó)網(wǎng)保定供電公司調(diào)控中心的值班員王樹(shù)歡說(shuō)：“以前分布式新能源并網(wǎng)線路的末端電壓太高，好多調(diào)壓手段都用上了也不起作用，自從應(yīng)用了分布式新能源可控技術(shù)，終于可以做到有效調(diào)壓了。”

 

令值班員贊不絕口的是國(guó)網(wǎng)河北電力“基于5G的戶用分布式新能源出力控制系統(tǒng)”，這套系統(tǒng)自2019年6月在保定市徐水區(qū)試點(diǎn)建設(shè)，目前已實(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)并網(wǎng)分布式新能源可調(diào)可控。該系統(tǒng)能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)控分布式新能源無(wú)功出力，保障了新能源并網(wǎng)電壓穩(wěn)定合格，提高了電網(wǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。下一步，他們還將推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)用的廣度和深度，提升分布式新能源高滲透率下電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。