江苏金湖走出低碳县域电网示范新路径

三湖环抱,荷韵水城展壮阔画卷;一河穿城,淮上明珠绽新质光彩。淮安市金湖县坐落于淮河下游,水域面积超30%,境内风、光、油、气等能源资源丰富,新能源发展潜力巨大。国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司(下称江苏淮安供电公司)积极开展新型电力系统建设探索,以金湖为试验田,走出了低碳县域电网示范的新路径。

2022 年,江苏淮安供电公司启动金湖低碳县域自治电网规划研究,并以金湖县为试验田,着力提升金湖地区电网三个自主能力,构建背靠大电网,配、微电网协调发展的数字化智能化坚强电网。预计到 2025 年年底,金湖县新能源发电量将达到全社会用电量的99%,初步实现县域电网近零碳。

金湖县自然资源禀赋突出,新能源发展“沿水分布、东电西送”。 截至 2024 年底,全县风、光新能源装机容量151.03万千瓦,全社会用电最高负42.76万千瓦,新能源渗透率达353%。(风电装机71.42万千瓦、集中式光伏装机52.17万千瓦、分布式光伏装机27.44万千瓦)。2023年,金湖县新能源发电量18.66亿千瓦时,占全社会用电量的90%,昼间绿电基本覆盖用电需求,发用比达0.9。该县入选2022年度全国绿色发展百强县市。

随着能源转型加快推进、高比例新能源接入电网,金湖电力保供形势正在发生深刻变化:主干网方面,全网220千伏潮流倒送电极值达25.5万千瓦,潮流大进大出现象明显,东西部区域220千伏主变压器正反向重载并存;配电网方面,分布式光伏装机容量达14.45万千瓦,倒送电台区998个,占光伏台区总数的89.58%,局部地区就地消纳能力不足。

因此,在金湖县发挥分散资源的调节作用,重点解决源荷匹配问题,建设具有“自管理、自平衡、自调节”典型特征的低碳县域自治电网,在全国具备代表意义和重要推广价值。

灵活聚合各路资源建设微电网群

2024年以来,淮安供电公司不断提升分散资源聚合互动能力,通过汇聚各电压层级储能、可控负荷、光伏电站、微电网等灵活资源,提升分层分级调控能力,促进源荷同步匹配。

2024年5月初,淮安供电公司依托位于金湖县金南镇的国网江苏电力乡村电气化展训基地,建成了包含92.44千瓦屋顶分布式光伏、200千瓦时储能、1台60千瓦车网互动(V2G)充电桩的微电网,并接受智慧微网平台的统一控制。其中,光伏日均发电量在450千瓦时左右,加上储能,可满足基地日常用电需求。同时,微电网还能与电网互动,参与峰谷响应。

在淮安供电公司建设和推动下,乡村电气化展训基地、华亿轴承科技公司等一批微电网项目相继落地。该公司累计开发2处自有资源微电网,推广3处典型行业微电网,拉网式排查314个工商业用户。“我们围绕园区、医院、社区等9类典型场景,聚合非工空调、充电桩、工业用户等负荷资源,初步形成了具备1.09万千瓦可调资源的微电网群。”金湖供电公司总经理陈立贤说。

发电预测更有章法                                     分布式光伏“可观可测可调可控”

随着新能源渗透率不断提升,对电网各层级负荷和发电的预测日渐重要。2024年上半年,金湖县新增分布式光伏装机容量8.61万千瓦,同比增长59.8%,配电台区变压器反向重超载问题突出。同年5月,淮安供电公司基于“3×3”千米网格化数值天气预报,建成投运台区级光伏功率预测系统,完成台区至220千伏主变压器各层级设备的光伏预测功率汇聚工作,实现分布式光伏“可观可测”。

2024年7月,淮安供电公司着手在光伏用户逆变器侧加装通信协议转换器,将电网调控范围延伸至低压光伏用户。通过这一装置,供电员工可从用电采集系统对用户的光伏出力加以柔性调节。截至2024年底,该公司已陆续在766个配电台区的1533台逆变器侧部署通信协议转换器,实现县域4.78万千瓦分布式光伏的可调可控。

科学规划“一张图”                                布局新型储能电站

淮安供电公司坚持因地制宜、规划引领,建立新能源资源分布“一张图”,科学规划新型储能落户并网,进一步提高电力系统调节能力。

目前,金湖县累计建成3座电网侧储能电站,装机规模达20.544万千瓦,占全县最高用电负荷近一半。3座储能电站每天两充两放,可增加约40万千瓦短时应急顶峰能力,满足10万户家庭一天的用电需求。

2024年,金湖县新能源发电量22.77亿千瓦时,同比增长23.68%,占全社会用电量的93.82%,昼间绿电基本覆盖用电需求,“全绿”用能不再遥不可及。

(文章来源:国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司)