中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在探索新型電力系統(tǒng)這場(chǎng)沒(méi)有退路的能源大考中，我們?cè)诖饲暗膬善獔?bào)道里，分別從省級(jí)宏觀統(tǒng)籌與寧波市域?qū)嵺`，探討了浙江建設(shè)新型電力系統(tǒng)的破局之路。
然而，隨著高比例新能源廣泛接入，真正的考驗(yàn)已向深水區(qū)挺進(jìn)。城市用電負(fù)荷、海島孤網(wǎng)、儲(chǔ)能調(diào)度，正面臨著更為復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境與技術(shù)挑戰(zhàn)。
日前，國(guó)家能源局公布首批“新型電力系統(tǒng)建設(shè)能力提升試點(diǎn)”。浙江入選的三個(gè)具體項(xiàng)目，恰好構(gòu)成了直擊上述痛點(diǎn)的最強(qiáng)“拼圖”。它們分別是：
浙江省虛擬電廠與電網(wǎng)市場(chǎng)化供需互動(dòng)項(xiàng)目（國(guó)網(wǎng)杭州供電公司）
浙江省舟山市六端柔性直流輸電工程構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目（國(guó)網(wǎng)舟山電力）
浙江省衢州市龍游經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)共享儲(chǔ)能項(xiàng)目（國(guó)網(wǎng)衢州供電公司）
在杭州
破解“兩少兩多”困局，在海量終端與工業(yè)腹地里“摳”出百萬(wàn)負(fù)荷
想要理解杭州為何要大力推進(jìn)虛擬電廠，必須先看懂杭州電網(wǎng)鮮明的“兩少兩多”特征。
“兩少”，是指本地電源少（僅占15%，外來(lái)電依賴度高達(dá)85%），且可調(diào)控的傳統(tǒng)大工業(yè)負(fù)荷少（低于全省平均水平）；“兩多”，則是指居民用電負(fù)荷多（高出全省平均6個(gè)百分點(diǎn)），且重要保障用戶多（占全省用電總量的五分之一）。
這組數(shù)據(jù)意味著，當(dāng)夏季高溫與龐大的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷疊加時(shí)，杭州無(wú)法像傳統(tǒng)重工業(yè)城市那樣，靠簡(jiǎn)單關(guān)停幾家高耗能大工廠來(lái)迅速平抑負(fù)荷；而面對(duì)龐大的居民和重要保障單位，直接拉閘限電更是絕對(duì)的禁區(qū)。
既然粗放式的“拉閘”行不通，國(guó)網(wǎng)杭州供電公司便將目光投向了全域負(fù)荷的精細(xì)化編織。為了適應(yīng)杭州復(fù)雜的負(fù)荷結(jié)構(gòu)，杭州創(chuàng)新推出了“市級(jí)平臺(tái)+區(qū)縣子站”的架構(gòu)。
一方面，這套系統(tǒng)通過(guò)便捷的“一碼接入”，將市中心散落的商業(yè)空調(diào)、充電樁甚至算力中心等海量“小微”終端接入資源池；另一方面，系統(tǒng)強(qiáng)力推動(dòng)蕭山區(qū)率先接入。作為杭州老牌的工業(yè)強(qiáng)區(qū)，蕭山沉淀了極其寶貴的傳統(tǒng)工業(yè)負(fù)荷與零碳園區(qū)場(chǎng)景。通過(guò)區(qū)縣子站的精準(zhǔn)對(duì)接，虛擬電廠得以將蕭山的工業(yè)儲(chǔ)能、廠房光伏與生產(chǎn)微調(diào)空間有效聚攏。
至此，一個(gè)兼顧“城市海量微終端”與“老牌工業(yè)壓艙石”的全品類負(fù)荷資源池正式成形。
目前，杭州已累計(jì)簽署214份代理協(xié)議。當(dāng)電網(wǎng)承壓時(shí)，系統(tǒng)依托“事前評(píng)估-事中管控-事后復(fù)盤”的全流程機(jī)制，在毫秒間下達(dá)指令：市區(qū)的某座商業(yè)綜合體悄然調(diào)高了1度空調(diào)，幾千個(gè)充電樁微調(diào)了功率，而蕭山的零碳園區(qū)則同步參與到“綠電-碳效”的協(xié)同響應(yīng)中。
這種積少成多的精細(xì)化微調(diào)，目前已為杭州全域凝聚起向上508兆瓦、向下430兆瓦的強(qiáng)大調(diào)節(jié)能力，硬是在不影響用戶體感與生產(chǎn)的前提下，為大電網(wǎng)“摳”出了巨大的負(fù)荷空間。更為精妙的是，它跑通了“資源聚合—市場(chǎng)響應(yīng)—收益反哺”的商業(yè)閉環(huán)。如今，正向著首個(gè)“百萬(wàn)千瓦級(jí)”目標(biāo)邁進(jìn)的杭州虛擬電廠，讓原本被動(dòng)消耗的負(fù)荷，真正變成了主動(dòng)支撐電網(wǎng)的鮮活力量。
在舟山
攻克“構(gòu)網(wǎng)”核心技術(shù)，為深遠(yuǎn)海孤島重塑“主心骨”
如果說(shuō)杭州的挑戰(zhàn)在于高密度負(fù)荷的統(tǒng)籌，那么舟山的難點(diǎn)則在于深遠(yuǎn)海惡劣環(huán)境下的綠電輸送。
作為千島之城，舟山擁有極度豐富的海上風(fēng)電資源。但隨著海上風(fēng)電向深遠(yuǎn)海挺進(jìn)，傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)已無(wú)法承受海風(fēng)劇烈波動(dòng)帶來(lái)的沖擊，長(zhǎng)距離海底電纜的電能損耗也變得不可接受。更嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)是，舟山處于臺(tái)風(fēng)頻發(fā)區(qū)，懸水孤島一旦因極端天氣與大陸主網(wǎng)斷開物理連接，就會(huì)瞬間變成失去電力支撐的孤島。
面對(duì)深遠(yuǎn)海開發(fā)的極限挑戰(zhàn)，舟山給出了由兩項(xiàng)世界級(jí)前沿技術(shù)深度融合的破局方案——“六端柔性直流”疊加“自適應(yīng)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)”。
早在2014年，舟山就投運(yùn)了世界首個(gè)五端柔性直流輸電工程。柔性直流的本質(zhì)，是把交流電轉(zhuǎn)化為直流電輸送，不僅損耗極低，且像一張自帶緩沖的“彈性網(wǎng)”，能完美包容風(fēng)電的狂躁波動(dòng)。此次入選試點(diǎn)的升級(jí)工程，不僅要挑戰(zhàn)前所未有的“六端”復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂?，更要完成一?xiàng)驚險(xiǎn)的技術(shù)躍變：在海島側(cè)引入全自主可控的自適應(yīng)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)。
在傳統(tǒng)的新能源并網(wǎng)中，風(fēng)電或光伏逆變器都是“跟網(wǎng)型”的。它們?nèi)缤狈χ饕?jiàn)的“跟班”，必須時(shí)刻“看主網(wǎng)的臉色”，依賴大電網(wǎng)提供穩(wěn)定的電壓和頻率基準(zhǔn)才能運(yùn)行；主網(wǎng)一旦崩潰，它們也會(huì)瞬間宕機(jī)。
而舟山首創(chuàng)的“自適應(yīng)構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)”，則賦予了換流站和海島微網(wǎng)“當(dāng)家做主”的能力。它在控制系統(tǒng)中模擬了傳統(tǒng)大型火電機(jī)組的“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”，哪怕在臺(tái)風(fēng)天主網(wǎng)斷線的極端工況下，這張深海綠網(wǎng)也不會(huì)癱瘓，而是瞬間完成“無(wú)縫切換”，依靠本地的風(fēng)力發(fā)電和儲(chǔ)能，自主建立并維持穩(wěn)定的電壓和頻率。從“跟隨電網(wǎng)”到“構(gòu)建電網(wǎng)”，舟山不僅在為海島抗災(zāi)兜底，更為中國(guó)大規(guī)模深遠(yuǎn)海風(fēng)電的可靠送出蹚出了一條至關(guān)重要的安全通道。
在衢州
打破零散低效，以共享與主動(dòng)構(gòu)網(wǎng)重塑浙西“綠電大心臟”
從蔚藍(lán)的大海向西溯源，視線來(lái)到作為浙江省重要先進(jìn)制造業(yè)基地的衢州。
伴隨能源轉(zhuǎn)型的狂飆突進(jìn)，衢州光伏裝機(jī)已突破400萬(wàn)千瓦，成為當(dāng)?shù)氐谝淮箅娫?。但巨量的光伏也帶?lái)了一個(gè)致命痛點(diǎn)：光伏發(fā)電極度依賴天氣，且屬于缺乏轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的電力電子設(shè)備。當(dāng)一片云層遮擋導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)千瓦出力瞬間銳減時(shí)，區(qū)域電網(wǎng)會(huì)面臨極大的電壓和頻率跌落風(fēng)險(xiǎn)。
過(guò)去，為了應(yīng)對(duì)這種風(fēng)險(xiǎn)，政策要求新能源企業(yè)“誰(shuí)建光伏、誰(shuí)配儲(chǔ)能”。但這種“散裝模式”導(dǎo)致儲(chǔ)能設(shè)施遍地開花卻容量極小，不僅企業(yè)建造成本高，平時(shí)閑置率驚人，電網(wǎng)也根本無(wú)法進(jìn)行有效調(diào)度。
為了妥善熨平這種供需落差，一座滿足近萬(wàn)戶家庭一天用電量的大型共享儲(chǔ)能電站，在衢州龍游經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)核心區(qū)域落地。它之所以能入選國(guó)家級(jí)試點(diǎn)，核心在于實(shí)現(xiàn)了“商業(yè)模式”與“技術(shù)路線”的雙向突破。
首先是商業(yè)邏輯的重構(gòu)——“共享”。衢州打破了企業(yè)自建自用的孤島模式，將一座相當(dāng)于近萬(wàn)戶家庭一天用電量的大型儲(chǔ)能電站獨(dú)立出來(lái)，作為市場(chǎng)主體運(yùn)營(yíng)。周邊的光伏企業(yè)不再需要重金自建儲(chǔ)能，只需向共享電站“租賃容量”即可滿足并網(wǎng)要求。同時(shí)，這座超級(jí)“充電寶”接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，深度參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，通過(guò)峰谷價(jià)差和調(diào)頻服務(wù)獲利，徹底激活了儲(chǔ)能的商業(yè)閉環(huán)。
更為關(guān)鍵的是其物理屬性的進(jìn)化。
傳統(tǒng)的化學(xué)儲(chǔ)能只是個(gè)“被動(dòng)倉(cāng)庫(kù)”，指令來(lái)了才充放電；而衢州項(xiàng)目創(chuàng)新搭載了先進(jìn)的“構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)”。這使得儲(chǔ)能電站能夠在內(nèi)部虛擬出一個(gè)“發(fā)電機(jī)”，一旦電網(wǎng)因光伏驟降或突發(fā)故障出現(xiàn)微小的電壓搖擺，它無(wú)需等待調(diào)度指令，能在毫秒級(jí)敏銳捕捉異常，主動(dòng)向電網(wǎng)注入強(qiáng)有力的電壓和頻率支撐。
這種從被動(dòng)存儲(chǔ)到主動(dòng)構(gòu)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，相當(dāng)于給浙西電網(wǎng)加裝了一個(gè)大功率的“主動(dòng)避震器”，讓海量光伏的并網(wǎng)從充滿不確定性的風(fēng)險(xiǎn)，變成了平穩(wěn)可靠的綠色動(dòng)力。
寫在最后：拼圖歸位，藍(lán)圖已現(xiàn)
至此，當(dāng)我們把這三篇報(bào)道的視角重新交匯，一幅屬于浙江的新型電力系統(tǒng)全景圖已然清晰。
在宏觀的頂層設(shè)計(jì)上，浙江打破地域與要素的壁壘，讓山與海的能源實(shí)現(xiàn)時(shí)空互聯(lián)；在綜合市域的演練中，寧波沖鋒在前，在復(fù)雜的工商業(yè)場(chǎng)景里重塑了綠電消納的市場(chǎng)機(jī)制；而在更微觀的深水區(qū)里，杭州基于復(fù)雜用電特征的海量負(fù)荷聚合、舟山直擊深海惡劣環(huán)境的柔直抗災(zāi)織網(wǎng)、衢州破解新能源接入痛點(diǎn)的共享構(gòu)網(wǎng)儲(chǔ)能，正分別從負(fù)荷側(cè)、輸配側(cè)、電源側(cè)精準(zhǔn)破局。
這不僅僅是首批國(guó)家級(jí)試點(diǎn)的落地，更是全球能源結(jié)構(gòu)深刻轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，浙江為新型能源體系建設(shè)提供的一套機(jī)制清晰、技術(shù)扎實(shí)且極具實(shí)操價(jià)值的實(shí)踐方案。
