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【苏州典范城市建设·城市能源变革引领者】发挥电力在苏州能源转型中的引领作用

发布时间:2017-11-06 作者:

  发挥电力在苏州能源转型中的引领作用

  文 · 韩冰

  “电力在全球能源转型中起重要引领作用”,这是第二届国际能源变革论坛“苏州共识”的重要内容。随着新一轮能源变革蓬勃兴起,这一共识正成为多方行动。

  201612月,在“江苏省·中央企业合作恳谈会”上,国家电网公司和苏州市人民政府签署了“苏州国际能源变革发展典范城市智能电网”项目协议。国家电网公司舒印彪董事长指出,要以建设大受端坚强电网、源网荷友好互动、绿色低碳用能和智能配用电四大示范区为重点,将苏州电网打造成世界一流城市电网,助推苏州国际能源变革发展典范城市建设。国网苏州供电公司将以此为契机,发挥电力在苏州能源转型中的引领作用,助力苏州成为能源安全、清洁、高效利用的城市样板。

  

  建设大受端坚强电网示范区,保障能源供应清洁化

  苏州是用能大市、也是资源小市,城市发展高度依赖外部能源供应。“十二五”以来,随着特高压电网的建设发展,苏州大规模引入区外清洁来电,能源供应方式正在由输煤为主、高碳排放、局部平衡,向输电为主、清洁低碳、大范围优化配置转变。

  201212月,±800千伏锦苏直流特高压工程投入运行,至今累计向苏州输入电量1356亿千瓦时,满送输入功率占比苏州最高用电负荷近30%20169月,1000千伏淮上交流特高压工程苏州东吴变电站建成投运,苏州电网成为全国首个特高压交直流混联接入的地级市电网。预计至2020年,苏州区外清洁电力接纳能力将达1400万千瓦,占全市最高用电负荷约50%

  随着区外清洁电能规模不断增长,国网苏州供电公司将以大受端坚强电网示范区建设为重点,打造与交直流特高压大电源相适应、500千伏电网为骨干、220千伏和110千伏电网分层分区运行的大受端城市电网,有效承载和消纳高比例区外来电。

  网架坚强方面,对500千伏电网,实施“三横一环”坚强骨干网架补强工程,增强特高压交直流电源间的联络。对220千伏电网,划分为7个分区,按照“分区互济”目标,在每个分区内部建设双环网结构,同时强化各个分区之间的电网联络。对110千伏电网,建设多向辐射为主、链式为辅、有效联络的网架,实现“简约可靠”。

  潮流可控方面,示范应用最前沿的电网潮流控制技术,解决电网发展难题。在±800千伏苏州换流站,实施60万千乏同步调相机工程。在500千伏吴江变,建设30万千乏的静止同步补偿器工程,实现毫秒级和秒级动态无功补偿,提高电压支撑能力。在500千伏木渎变,建设世界电压等级最高、换流容量最大的500千伏UPFC工程,通过智能控制潮流的流向和流量,提升苏州南部电网整体受电能力约120万千瓦,保障区外来电有效承载。

  

  建设源网荷友好互动示范区,实现能源配置智能化

  发展清洁能源,最大的挑战是随机性、间歇性问题。现代电网的电源侧,风、光、水等清洁电能装机容量快速增长,电源功率随外部环境变化而波动,不利于大受端电网的安全稳定运行。根据仿真计算,如果特高压锦苏直流在满功率运行期间发生双极闭锁故障,在华东电网紧急调用旋转备用、停止抽水蓄能的情况下,苏州仍有近100万千瓦的功率缺额。如处置不当,存在大面积停电的风险。

  大规模源网荷友好互动系统给出了清洁能源时代随机性、间歇性问题的解决方案。该系统能够集中工厂非连续生产负荷以及家用热水器、冰箱等海量可中断负荷,并对其实施精准控制,进而实现电力供需的实时动态平衡。在外部电源突然失去的极端情况下,该系统可实施毫秒级的主动响应,在负荷侧形成大功率的虚拟电厂,减少城市用电缺口,确保重要负荷不受影响。

  苏州的电力规模大、电网基础好、用电形态多元化,在电力技术推广应用方面具有先天优势。2016年,国网苏州供电公司首批试点并率先建成了大规模源网荷友好互动系统,在苏州地区具备了100万千瓦负荷毫秒级控制能力,电网运行弹性达到了国际领先水平。下一步,公司将依托国家重点科技项目,扩大互动用户类型,建设多型储能、智能小区、低碳小区和供需平台,扩大海量可中断负荷容量,并形成商业化运营机制。2020年,将实现350万千瓦可中断负荷精准实时控制。

  

  建设绿色低碳用能示范区,推动能源消费电气化

  苏州能源消费结构以煤炭为主,与我国能源结构高度相似。截至“十二五”末,苏州规模以上工业能源消费中,煤炭消费占比超过66%。同期我国能源消费总量中,煤炭消费占比为64%。落实习近平总书记提出的“宜气则气,宜电则电,尽可能利用清洁能源”的要求,在苏州实施电能替代,提高电能在终端能源消费中的占比,将有力支撑城市大气污染防治,在全国范围内有显著的示范样本意义。

  国网苏州供电公司积极响应苏州低碳城市全国试点,大力推广“以电代煤、以电代油”,建设绿色低碳用能示范区。以电代煤方面,以工商业生产、经营用能为重点,积极推进工业锅炉、自备电厂、生活采暖、农村散烧煤、粮食烘干等替代项目。广泛宣传电能替代的治本意义,助力形成“政策激励、市场推动、社会参与”的绿色用能机制,推动“无燃煤区”建设。目前,苏州四县六区中,姑苏区和工业园区已基本建成“无燃煤区”。到2020年,全市50%以上地区将实现终端能源消费无燃煤。

  以电代油方面,加快高速公路充电站、城市社会快充站、专用充电站和小区居民充电桩建设,完善全社会电动汽车充电网络,打造城市中心区“两公里”充电圈。对接绿色港口和生态旅游,在长江和京杭运河沿线建设岸电系统,加快景区游船“油改电”,减少船舶燃油排放,降低废油废气等带来的大气污染和水污染。

  通过推广“以电代煤、以电代油”,2020年,苏州地区能源消费结构将得到进一步优化,电能占终端能源消费比将由25%提升至30%以上,超过美国、日本等世界先进国家的平均水平。

  

  建设智能配用电示范区,加快能源服务共享化

  随着分布式电源、微电网、电动汽车等新型元素的广泛接入和负荷聚合商、虚拟电厂等新型主体的加速兴起,传统的配网功能形态和供电服务模式已不能适应负荷变化的需求。国网苏州供电公司正示范应用配电自动化、主动配电网、综合能源服务、自动需求响应等新技术,以建设智能配用电示范区为途径,推动配电网智能供电、用户智慧用电、各参与主体互动共享。

  配电网功能形态上,实施苏州工业园区主动配电网示范工程,建设同里新能源小镇交直流混联配电网,研究应用分布式电源、储能装置、电动汽车与电网的“自同步”技术,满足分布式清洁能源广泛接入的需求。同时,以推进“世界一流城市配电网”国家电网试点为契机,按照“一个地理区块、一组标准接线”构成“一个供电网格”、网格间供电范围不交叉、不重叠的思路,构建结构清晰、布局合理的“网格化”配电网。通过建设全覆盖的配电自动化系统,实现配电网故障自动切除、隔离的“全自愈”功能。

  供电服务模式上,汇聚各类社会资源,探索分布式能源友好接入、需求侧响应多元参与、储能负荷峰谷调剂等商业化运营模式。拓展电力微信、电e宝、掌上电力、车联网等“互联网+”服务渠道,实现全业务“线上线下一体化”服务。扩大电、水、气三表数据联合采集范围,打造多能共享、广泛互联的能源通信网络和服务平台。构建区域综合能源服务中心,探索开展多表采集、多能互补、能效服务、整站运维等市场化业务,为客户提供个性化的增值服务。

  能源是城市发展的动力引擎。国网(苏州)城市能源研究院的成立,将为苏州国际能源变革发展典范城市建设提供战略指引、技术支持和产业支撑。国网苏州供电公司将率先推广应用最新的科研成果,加快落实典范城市智能电网合作协议,推动苏州能源转型、促进城市可持续发展,在实践中发挥城市能源研究的最大价值。

  (作者系国网江苏省电力公司副总经理兼国网苏州供电公司总经理)