建設(shè)“多站合一”微電網(wǎng) 打造智慧用能新體驗(yàn)

　　辦公樓屋頂、車棚頂部光伏電站發(fā)出的電能可滿足新能源汽車充電和辦公樓用電需求；完成輸電線路巡檢的無人機(jī)可自主返回機(jī)巢、自動(dòng)更換電池，再次升空；數(shù)據(jù)中心站搭載的重污染企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)用電監(jiān)測(cè)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重污染企業(yè)用電量信息，為環(huán)保部門執(zhí)法提供依據(jù)……

　　走進(jìn)山東濱州供電公司郭集零碳智慧能源綜合示范區(qū)，便可以感受到這樣的用電體驗(yàn)。該示范區(qū)于2020年12月24日投運(yùn)，以220千伏郭集變電站為中心，集合了光伏站、儲(chǔ)能站、數(shù)據(jù)中心站、新能源汽車充電站、新能源汽車放電站、5G基站、北斗地面增強(qiáng)站，構(gòu)建起“多站合一”的智慧微電網(wǎng)能源系統(tǒng)。

　　光伏發(fā)電滿足示范區(qū)用能需求

　　12月2日，濱州供電公司員工王樂川吃過午飯，來到示范區(qū)東北角的新能源汽車充放電站。經(jīng)過一上午的充電，汽車電量由25%變?yōu)?00%。充電樁顯示本次充電電量為52千瓦時(shí)。這座充電站使用的電全部來自辦公樓屋頂和充放電站車棚頂部安裝的光伏板。

　　郭集零碳智慧能源綜合示范區(qū)包含兩座辦公樓及配套設(shè)施，可容納濱州供電公司變電檢修中心、帶電作業(yè)中心等部門的200余名員工辦公。2020年11月初，濱州供電公司按照“數(shù)據(jù)+綠色+經(jīng)濟(jì)+高效”的理念，融合微電網(wǎng)發(fā)展、5G+北斗共享應(yīng)用、新興產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式研究，組建起智慧能源綜合示范區(qū)項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)，將郭集辦公區(qū)打造成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流融合發(fā)展的示范區(qū)。

　　用光伏板作為充電站的頂棚，不僅能遮光避雨，還能為新能源汽車充電。另一方面，通過車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)（V2G），新能源汽車不但能充電，還能向電網(wǎng)放電，多余的電能還能存儲(chǔ)起來。2020年12月，一座有14個(gè)交、直流充電樁的新能源汽車充放電站建成投用。

　　充放電站車棚頂部和兩座辦公樓頂安裝的光伏板，構(gòu)成了總裝機(jī)容量為485千瓦的分布式光伏電站，平均每天可發(fā)電1250千瓦時(shí)。這些綠色電能不僅可滿足新能源汽車充電、辦公房間照明、餐廳電炊具用電需求，剩余的電量還能儲(chǔ)存至由磷酸鐵鋰電池矩陣組成的1161千瓦時(shí)儲(chǔ)能站。

　　無人機(jī)智慧機(jī)巢替代人工操作

　　12月2日，一架無人機(jī)完成220千伏尚郭線36號(hào)塔巡檢任務(wù)后，在示范區(qū)內(nèi)的智慧機(jī)巢緩緩下降。機(jī)巢慢慢打開，升降臺(tái)平穩(wěn)上升。無人機(jī)開啟視覺定位，鎖定降落位置精準(zhǔn)降落。在電池管理模塊和機(jī)械臂換電模塊的幫助下，無人機(jī)自動(dòng)完成換電。依托示范區(qū)內(nèi)的5G基站、北斗地面增強(qiáng)站，這一系列操作都由智慧機(jī)巢內(nèi)的設(shè)備自主完成。

　　項(xiàng)目建設(shè)團(tuán)隊(duì)分別在示范區(qū)中心位置和5千米外的110千伏畢家變電站部署一套無人機(jī)智慧機(jī)巢。兩個(gè)機(jī)巢接力遙控一架無人機(jī)，智慧選擇無人機(jī)降落點(diǎn)。

　　智慧機(jī)巢內(nèi)配備由風(fēng)速儀、雨量計(jì)、攝像頭組成的微型氣象監(jiān)測(cè)站，可感知無人機(jī)的飛行條件。無人機(jī)在全自主巡檢過程中，借助郭集變電站主控樓頂?shù)谋倍返孛嬖鰪?qiáng)站，實(shí)現(xiàn)與機(jī)巢的遠(yuǎn)距離通信，隨時(shí)接受指令；依托部署在示范區(qū)的5G基站，周邊14條輸電線路50余基桿塔的觀測(cè)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)回傳到輸電監(jiān)控指揮中心電腦終端，便于監(jiān)控人員了解現(xiàn)場(chǎng)情況。

　　兩個(gè)智慧機(jī)巢協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)在巡檢區(qū)域內(nèi)的自動(dòng)巡檢、精準(zhǔn)降落、換電充電、缺陷識(shí)別等功能。無人機(jī)每15日對(duì)附近線路開展一次自主精益化巡檢，減少運(yùn)維人員工作量。

　　部署數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)環(huán)保監(jiān)督

　　10月31日，濱州市沾化區(qū)某化工廠生產(chǎn)用電曲線遠(yuǎn)高于限產(chǎn)閾值。示范區(qū)的“大腦”——數(shù)據(jù)中心站部署的重污染企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)用電監(jiān)測(cè)平臺(tái)經(jīng)過計(jì)算，將其判定為一級(jí)告警。濱州市生態(tài)環(huán)境局沾化分局執(zhí)法人員收到在線告警后，通知該企業(yè)按照管控要求執(zhí)行停限產(chǎn)。

　　在山東省生態(tài)環(huán)境廳和國網(wǎng)山東省電力公司互聯(lián)網(wǎng)部的推動(dòng)下，今年9月份，借助數(shù)據(jù)中心站良好的計(jì)算力和分析力，濱州供電公司在數(shù)據(jù)中心站部署了重污染企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)用電監(jiān)測(cè)平臺(tái)。平臺(tái)接入全省5.2萬家重點(diǎn)污染企業(yè)數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控企業(yè)用電量信息，將重污染企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)執(zhí)行情況與企業(yè)用電數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對(duì)重污染天氣預(yù)警下的錯(cuò)峰生產(chǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后計(jì)算分析劃定三級(jí)告警級(jí)別。

　　“這個(gè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)對(duì)應(yīng)執(zhí)行但未執(zhí)行停限產(chǎn)的企業(yè)進(jìn)行系統(tǒng)告警，為我們環(huán)保執(zhí)法提供了技術(shù)支撐。”濱州市生態(tài)環(huán)境局沾化分局局長(zhǎng)杜海青說。借助該平臺(tái)，環(huán)保現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)法次數(shù)可減少60%以上。

　　郭集零碳智慧能源綜合示范區(qū)打造的“多站合一”綠色微電網(wǎng)，使電網(wǎng)不再是單純的電力輸送網(wǎng)絡(luò)，而是升級(jí)為面向數(shù)字時(shí)代的算力輸送網(wǎng)絡(luò)，為政企客戶提供了“電力+算力”服務(wù)。

　　截至11月30日

　　郭集零碳智慧能源綜合示范區(qū)

　　●總發(fā)電量224528.21千瓦時(shí)

　　●儲(chǔ)能總充電量77682.87千瓦時(shí)

　　●放電77589.36千瓦時(shí)

　　●新能源汽車充電805.94千瓦時(shí)

　　相當(dāng)于節(jié)約燃煤112.26噸

　　減少二氧化碳排放202.07噸