江蘇聚力打造新型電力系統

　　經濟體量位居全國第二的經濟強省江蘇，需要何等規模的電能支持?一組數據可見一斑：2024年1至11月，江蘇全社會用電量達7739.49億千瓦時，同比增長8.99%，約占全國8.7%;本年江蘇最高用電負荷達1.47億千瓦，同比增長11.3%，連續8年破億千瓦，超越多個發達國家……

　　如何讓此等規模的電能高效傳輸?如何適應綠色化轉型?如何更好滿足經濟社會發展需要?近年來，國網江蘇省電力有限公司(下稱“國網江蘇電力”)以新型電力系統建設為抓手，主動適應新發展需要，堅持試點先行，強化科技創新，大膽探索新應用場景，為江蘇高質量發展“充電”賦能。

　　由點及面 向“新”破局

　　隨著新能源汽車保有量持續提升，未來配套的充能站會是什么模樣?走進常州或可尋找到答案。

　　在常州五星智慧充電站，62個車位分成三排，分別對應交流慢充、直流超充等不同需求。不遠處的休閑區里配備自動售貨機、桌椅等設施，可供車主等待休息。整個場站的車棚上都安裝有光伏組件，不僅可自發自用，配合儲能、V2G(電動汽車給電網送電)等設備，還能在必要時變充電站為“發電站”。

　　這種融合了充電與發電兩種形態的微電網形態，是新型電力系統的一個縮影。

　　“如果說傳統電網是一條由電源到負荷的單行線，新型電力系統就好比是一條可變車道，它能夠根據情況快速調整，具有清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能等特征。”國網江蘇電力發展部主任蘇大威說。

　　從傳統到新型，電網質態之變的背后是能源結構的深刻轉型。

　　隨著“雙碳”目標的實施推進，我國新能源占比逐步提升。但以風電、光伏為代表的新能源受外部環境影響大，發電不穩定，對原有電網帶來挑戰。作為能源消費大省和傳統能源資源小省，江蘇是國內典型的受端省份，近年來火電增量有限，需要加大區外電力入蘇力度;作為沿海省份，江蘇新能源發展前景廣闊，對新能源消納和用能穩定提出了更高要求;作為制造業大省，江蘇出口型企業眾多，綠色生產訴求強烈。多重約束下，加快構建新型電力系統成為國網江蘇電力的一道“必答題”。

　　道阻且長，行則將至。作為江蘇電力基礎設施建設主力軍，國網江蘇電力從一批試點項目著手，不斷總結經驗做法，推廣復制。

圖為在國網揚中市供電公司，工作人員正在介紹新型電力系統建設。資料照片

　　揚中，江蘇最大江中島、最小縣級市。自2015年提出的綠色能源島建設以來，當地加大分布式光伏建設力度，已完成并網超1.3萬戶，光伏裝機滲透率超80%。“光伏白天發電多，有時都用不完，到了夜間停止發電，但居民用電需求又開始提升，大幅波動對電網穩定性帶來沖擊。”國網揚中市供電公司的工作人員金鵬飛說。

　　直面難題，當地在江蘇率先探索光儲一體構網型儲能技術，用城市級“充電寶”——儲能電站存儲光伏發出的電能，并在需要時替代大電網，獨立維持一定區域內供電，區域內光伏就地消納率從60%提升至90%。如今相關探索已在江蘇更多地區復制推廣。

　　在淮安金湖，當地搭建縣域電網8760時序仿真平臺，引導政府有序開發風光資源，精準招引15萬千瓦電網側儲能落地并網。在揚州，平安移相器已安全運行500余天，優化電網潮流分布，為國內新能源裝機多、電網飽和度高等地區源荷就地平衡提供經驗。

　　不單著眼解決當下難題，國網江蘇電力更將目光投向未來。

　　在蘇州吳江區，一項名為中低壓直流配用電系統示范工程已安全運行3年多。不少老百姓并沒有感覺用電出現變化，這在國網蘇州供電公司配網管理部高級工程師董曉峰眼里，恰恰說明示范的成功。“交流電經濟方便、安全性高，是當前全球主流，但直流電轉換環節少、輸送效率高，能更好滿足未來新能源大量并網、以電動汽車為代表的直流負荷快速發展需要。”

　　瞄準全球前沿，項目自2020年啟動建設以來，已構建市政、數據中心等6大典型場景的示范應用，初步形成從技術到產品再到服務的中低壓直流供用電生態，與之而來的直流電優勢也在逐步顯現。“通過改造減少交直流轉換環節，生產線能量損耗至少降低2%，平均每月可節約電費3萬元，每年可減排二氧化碳500噸。”泓晟塑膠科技(蘇州)有限公司董事長蔡鳳琴說。據悉，該項目已立項國際標準5項，為探索新型電力系統建設提供“江蘇樣板”。

　　點滴創新正從微電網到配電網再到主干網加速傳導。目前，國網江蘇電力規劃建設的揚鎮直流一期工程已經建設完畢，揚鎮直流二期工程正在加緊建設，推動主干網向交直流混聯轉型升級。

　　統籌推進 擔當創新

　　從白鶴灘到江蘇，超2000公里的輸電線路每年可傳輸超300億千瓦時的清潔電能，滿足蘇州全市近半用電需求。如此大體量的能量轉移，離不開“重量級”設備。

　　在位于蘇州市的姑蘇換流站，多個三層樓高的巨型柔直閥一字排開，輾轉騰挪都需要鐵軌輔助。該站副站長朱曉峰告訴記者，這些自主研發的設備好比一個個開關，可控制電力精準流動。“常規直流輸電像跑火車，雖然容量大、損耗低，但只能在軌道上行駛。有了柔直閥后，直流輸電控制靈活、系統支撐能力強，更像開越野車，遇到較差的路況也能應對。”

　　建設新型電力系統建設離不開新技術、新裝備支撐，也需要相關政策、服務探索新模式、新業態，而“新”，往往伴隨著未知風險。

　　江蘇經濟體量占全國約十分之一，身處其中的國網江蘇電力深刻認識到新型電力系統建設“牽一發而動全身”，堅持安全第一，先立后破，統籌考慮效率與風險，扛起央企的使命擔當。

　　在新技術上堅持“敢闖”“敢試”。

　　不久前，江蘇首座海島型變電站——110千伏陽光島變電站正式送電投運。與一般變電站不同，它深入海中十多公里，需要克服風力大、降水多、鄰近地震帶、海水腐蝕性強等困難。直面挑戰，國網如東縣供電公司在深入研判后，采取“島站+隨橋電纜”建設方案，創新應用136個柔性支架支撐電纜蛇形排布，解決海島長距離輸電的難題。“項目投運后，可滿足每年超過2000萬噸的LNG周轉用能需求，更好助力長三角地區的能源綠色低碳轉型和高質量發展。”該公司總經理曹岑說。

　　在新業態上堅持合作、共贏。

　　地處黃海之濱的連云港市，肩負高水平建設東西雙向開放門戶、“一帶一路”重要支點的重要使命。為助力當地踐行綠色發展，并向外傳播“中國方案”，2010年至今，在國網江蘇電力的支持下，連云港港加快建設岸電系統，一掃港口“油煙味”，也幫助船東節能減排。“港口提供場地，我們提供技術，雙方精誠合作，共同推進低碳港口建設試點。”國網連云港供電公司市場營銷部主任李偉說。據悉，連云港港已建成16套高壓岸電系統，累計使用清潔岸電超1000萬度。

　　在新機制上堅持著眼長遠、服務地方。

　　近年來，國網江蘇電力遵循“政策支持市場先期培育、完善機制促進市場后續發展”的政府市場協同方案，已經服務政府出臺電力保供、新能源發展、儲能推廣、分時電價等一系列制度成果。“作為央企，我們既要充分發揮科技創新、安全支撐的作用，當好新型電力系統現代產業鏈鏈長，也要統籌推進電網轉型與管理變革。”蘇大威說。

　　在今夏的高溫天氣里，江蘇最大用電負荷一度高達1.47億千瓦，依托新型電力系統支撐與政企協同配合，江蘇電網重要設備零過載、穩產保供最優化。

　　目前，國網江蘇電力在探索新一代調度運行技術等技術支撐的同時，正強化廠網協同、政企協調等機制創新，為未來推動新型電力系統建設應用打下基礎。

　　日拱一卒 逐夢未來

　　在南京500千伏東善橋變電站內，每天都會有一臺高約50厘米的機器狗來回巡檢。它由國網南京供電公司和南瑞繼保共同研發，能夠適應草地、鵝卵石路面等多種地形。結合機器視覺和大數據等技術，它還能識別變電站內設備有無外觀缺陷、發熱及內部故障等情況。

　　“整個變電站有13個足球場大，1900個設備，有了機器狗助力，我們現場運維效率提升超50%。”變電站值班員曲楠說。

　　從人工巡檢到機器巡檢，表面看變的是巡檢主體，實際上變的是整個運維邏輯。

　　新型電力系統不單是從物理電網層面重構了傳統“源、網、儲、荷”等要素組成，它所應用的數字技術，更從控制、應用等層面加快電力系統架構體系重塑。“這種變革已在一些領域顯現出了顛覆性潛力。”國網蘇州供電公司變電運維中心黨總支書記周濤說。

　　走進國網蘇州供電公司運維大廳，有一座數字變電站，大到場站布局，小到設備尺寸都同數十公里外的220千伏郭巷變電站“一模一樣”。通過增強現實等技術，運維人員不單能遠程操控機器人開展運營維護，更能通過傳感器、攝像頭等記錄下來的信息，提前預判設備可能出現的故障，實現從事后處置向事前維保轉型。“未來的新型電力系統會比當前結構更加復雜，出現的問題也會更多，要想保障電網安全運行，能夠智能感知、智慧調控的智能化系統必不可少。”周濤說。

　　利用無人機參與高壓線路架設，創新應用充電機器人提升充電場站運行效率，在江蘇，新型電力系統建設正與越來越多的科技創新成果同頻共振，讓普通人也能感受到由此催生的綠色生活。

　　距離“力爭2060年前實現碳中和”目標還有一段時間，但位于鹽城的怡寧能源科創產業園卻已初具“近零碳”格局。在這里，走路都能發電，使用新能源汽車、參與公益跑等活動還能獲得“碳分”，用以購買商品和服務;數字技術賦能的智慧運營中心還能遠程控制空調等設備，助力企業低碳運行。“園區已入駐單位12家，我們希望通過一系列示范應用，讓每個人都能感受到綠色生活、生產的未來場景，自覺參與到綠色發展中。”江蘇怡寧能源集團有限公司董事長王國平說。

　　日拱一卒、聚沙成塔，一個個在實戰中總結出來的創新正在編織江蘇新型電力系統未來圖譜，為區域發展賦能。

　　不久前，無錫錫東新城商務區管委會與國網無錫供電公司簽署錫東新城“雙碳”先導區新型電力系統戰略合作框架協議，雙方將致力于構建高水平新型能源系統，不斷優化綠色能源結構，提高能源使用效率。

　　從試點轉向實戰，江蘇新型電力系統建設正在提速。據悉，國網江蘇電力將圍繞“源網荷儲新實踐、政策市場新業態、數字賦能新價值、調度運行新體系”等方面全方位開展研究探索，推動新型電力系統建設的方案構想轉化為現實。(記者 朱程)

作者：朱程