澎湃新聞獲悉，1月18日，國內(nèi)首座110千伏“零碳”變電站——由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司負(fù)責(zé)建設(shè)的110千伏高巷變電站正式投入運(yùn)行。該工程從開工到投產(chǎn)歷時5個月，全壽命周期預(yù)計減少碳排放1.8萬噸。
與常規(guī)變電站不同的是，該站采用天然酯變壓器、潔凈氣體GIS等環(huán)保設(shè)備，系統(tǒng)集成BIPV屋頂光伏、幕墻光伏、超級電容、充電樁、碳足跡監(jiān)控等功能于一體，實現(xiàn)零碳運(yùn)行，同時滿足周邊低壓分布式光伏大規(guī)模系統(tǒng)接入的一次調(diào)頻需求。
電網(wǎng)連接電力生產(chǎn)與消費(fèi)，是電力系統(tǒng)碳減排的核心樞紐。隨著間歇性的分布式新能源和電動車、儲能等新型用能設(shè)備的廣泛接入，電力系統(tǒng)運(yùn)行特性發(fā)生了顯著變化。在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)進(jìn)程中，電網(wǎng)系統(tǒng)同時面臨減碳、清潔能源消納和平抑新能源出力波動的挑戰(zhàn)。
據(jù)介紹，高巷變采用潔凈空氣GIS設(shè)備替代傳統(tǒng)SF6氣體GIS設(shè)備、天然酯主變替代傳統(tǒng)礦物油主變、一體化墻板替代現(xiàn)場拼裝墻板、預(yù)制構(gòu)件替代現(xiàn)澆構(gòu)件等，減少碳排放1.2萬噸。同時，通過安裝BIPV屋頂光伏120千瓦、碲化鎘幕墻光伏18千瓦，年發(fā)電量預(yù)計達(dá)到14萬度，光伏發(fā)電可滿足站內(nèi)運(yùn)維用電清潔替代。全站設(shè)備均環(huán)保無害，運(yùn)行期間無污染物排放，每年預(yù)計減少碳排放201噸。站內(nèi)設(shè)置7千瓦交流充電樁，可滿足運(yùn)維車輛的充電需求，設(shè)置15秒500千瓦超級電容，可使光伏電能更加平滑接入電網(wǎng)，減少其隨機(jī)性、間歇性、波動性給電網(wǎng)帶來的沖擊。
為實現(xiàn)對該站全壽命周期的碳排放監(jiān)測評價，無錫供電公司在該站開發(fā)布置了碳監(jiān)測及能源管控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測站內(nèi)設(shè)備損耗、二次系統(tǒng)損耗和建筑損耗，統(tǒng)計全壽命周期減碳成果，為“零碳”變電站實施推廣提供數(shù)據(jù)支撐。變電站還運(yùn)用有限元分析和用能自動控制技術(shù)，根據(jù)站址周邊氣象條件和站內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)空調(diào)出力、風(fēng)機(jī)啟停，提高能源利用效率。
無錫供電公司副總經(jīng)理顧志強(qiáng)對澎湃新聞表示，高巷變是國內(nèi)首個110千伏“零碳”變電站，將在該項目基礎(chǔ)上分析和總結(jié)經(jīng)驗，形成可復(fù)制、可推廣的零碳變電站方案。“未來，我們會根據(jù)無錫供電公司轄區(qū)內(nèi)變電站實際情況制定相應(yīng)的推廣計劃，推動變電站清潔低碳轉(zhuǎn)型。”
隨著屋頂分布式光伏“整縣推進(jìn)”的政策實施，分布式光伏將迎來新一輪爆發(fā)式增長。但分布式電源滲透率的提升，成為影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要因素。
江蘇是分布式光伏大省，澎湃新聞了解到，截止2021年12月，“零碳”高巷變站所在的華莊網(wǎng)格的光伏接入容量為10.3MW。隨著江蘇進(jìn)入分布式光伏“整縣推進(jìn)”落地實施階段，無錫市下轄錫山區(qū)、惠山區(qū)、江陰市、宜興市都在積極開展“整縣推進(jìn)”的試點(diǎn)工作，其中錫山區(qū)預(yù)計2023年底前將超額完成方案規(guī)劃的108MW建設(shè)規(guī)模。
業(yè)內(nèi)人士分析稱，分布式電源的增多會導(dǎo)致電網(wǎng)潮流雙向流動，對電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的沖擊，對傳統(tǒng)變電站的保護(hù)及自動化裝置、無功補(bǔ)償?shù)榷紩a(chǎn)生影響。另外，光伏等新能源發(fā)電具有隨機(jī)性和不確定性，大量接入會對電網(wǎng)的電壓和頻率造成一定的影響，對電力安全可靠供應(yīng)帶來一些現(xiàn)實挑戰(zhàn)。
顧志強(qiáng)向澎湃新聞表示，對于分布式光伏電源大量接入后的挑戰(zhàn)，今后主要有三類應(yīng)對措施。其一是提高電網(wǎng)智能化水平，一方面通過采用一些智能設(shè)備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共融共享；另一方面建立光伏群控群調(diào)體系，通過智能融合終端來調(diào)節(jié)光伏出力，實現(xiàn)分布式光伏的智能調(diào)控。此外，配置儲能，通過合理配置分布式儲能、超級電容等，可以解決分布式能源的消納和電能質(zhì)量問題。“與此同時，我們正在開展能源互聯(lián)網(wǎng)的研究實踐項目，通過采用一些新型裝置，比如柔性互聯(lián)系統(tǒng)、5G通信的快速保護(hù)等，靈活改變電網(wǎng)運(yùn)行方式，保證電網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量。”
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