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記者近日獲悉，在新能源裝機飛速發(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364.8萬千瓦，其中分布式新能源裝機143.6萬千瓦，滲透率達24.06%，位列國家電網(wǎng)地市級供電公司第三。“預計到‘十四五’末，分布式新能源裝機將達406萬千瓦，滲透率超過58%。”國網(wǎng)保定供電公司電力調度控制中心專責張紀欣日前向記者坦言，隨著滲透率不斷走高，大比例新能源消納與現(xiàn)有電網(wǎng)架構的矛盾愈發(fā)突出。

 

作為承擔著拱衛(wèi)北京、保障雄安、服務地方的保定電網(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，保定新能源裝機容量已連續(xù)13年高速增長。其中，更為突出的是分布式新能源，僅以光伏為例，分布式光伏裝機容量從2014年的0.13萬千瓦井噴至2020年的130.5萬千瓦，6年時間增長了1000倍。

 

“2021年僅4月份一個月的分布式光伏報裝容量已相當于2020年全年新增規(guī)模。”國網(wǎng)保定供電公司電力調度控制中心副主任胡文麗接受記者采訪時表示，暴增的主要原因，一是國家能源局發(fā)布《關于2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知》明確，今年戶用光伏發(fā)電仍有補貼，財政補貼預算額度為5億元；二是保定市政府也出臺了不少相關政策。比如，發(fā)布《關于促進“中國電谷”新能源電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策包》、《關于支持光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》等助力了新能源發(fā)展。“此外，用戶不用擔心并網(wǎng)接入問題，報裝通過后電網(wǎng)公司幫助分布式用戶提供并網(wǎng)接入服務。比如規(guī)劃設計部門，一天最多時候可為500戶百姓出具電網(wǎng)接入設計方案。”

 

“今年5月開始，2016年投資9萬元的屋頂光伏已收回成本，一個月差不多進賬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)電所帶來的“真金白銀”。

 

記者看到楊友亮手機APP顯示，截至2021年5月27日，分布式光伏累計發(fā)電8.87萬度、收益9.22萬元。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，連續(xù)13年全額消納。

 

 

當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)調峰調頻服務的成本就越高，電網(wǎng)企業(yè)運行管理的壓力就越大。”張紀欣直言。

 

保定電網(wǎng)既是華北電網(wǎng)腹地，也是實現(xiàn)“西電東送、北電南送”的重要節(jié)點，還肩負著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個縣主網(wǎng)N-1過載問題多，北部四縣用電供電需求多，雄安電網(wǎng)負荷增長多，核心城區(qū)重過載問題多。“所以，當大量分布式新能源集中接入時，接入?yún)^(qū)域的線路末端電壓就可能會升高，直接影響附近區(qū)域電能質量，也對電網(wǎng)安全運行提出挑戰(zhàn)。”張紀欣表示。

 

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

 

與此同時，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”模式轉變?yōu)閺碗s的“雙向傳輸”，電網(wǎng)運行特性及指標參數(shù)發(fā)生新變化。只有加快構建適應有源配電網(wǎng)的技術和管理模式，才能保證電網(wǎng)在新形勢下足夠堅強。

 

據(jù)了解，為提升保護適應能力，保定電網(wǎng)增加了200多處新能源并網(wǎng)點上級主變中性點間隙保護、線路保護及裝置聯(lián)跳并網(wǎng)開關回路，對10座10kV電壓等級并網(wǎng)的分布式光伏配置線路光差保護、防孤島保護。“目前，已實現(xiàn)西部220千伏新能源上送關鍵斷面潮流監(jiān)測，下一步將向110千伏推進。”張紀欣向記者介紹，隨著分布式光伏實現(xiàn)可觀可測，未來保定電網(wǎng)將開展分布式新能源功率預測等工作，保障新能源高比例消納。

 

 

為應對海量分布式電源接入，提高地區(qū)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，國網(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，可感知分布式新能源用戶運行信息，實現(xiàn)分布式新能源基礎信息和運行數(shù)據(jù)全景監(jiān)視，解決有源配網(wǎng)“盲調”問題。“通過全過程透明管理，我們可以輕松知道哪條配電網(wǎng)檢修時涉及到哪些分布式電源。”張紀欣介紹。

 

“消納高比例新能源我們一直在挖潛電網(wǎng)側潛力，目前，我們正在探索配電網(wǎng)末端的雙向互動電壓控制。”胡文麗表示，簡言之就是對分布式光伏電壓實施動態(tài)跟蹤并適時調整，而不會對老百姓正常用電造成影響。

 

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

 

令值班員贊不絕口的是國網(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)試點建設，目前已實現(xiàn)低電壓等級并網(wǎng)分布式新能源可調可控。該系統(tǒng)能夠在一定范圍內調控分布式新能源無功出力，保障了新能源并網(wǎng)電壓穩(wěn)定合格，提高了電網(wǎng)的抗風險能力。下一步，他們還將推進系統(tǒng)應用的廣度和深度，提升分布式新能源高滲透率下電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平。