- 業界南方電網深圳供電局：打造新型電力系統系列創新示范典范2023-12-13 來源： | 點擊率：
實現碳達峰碳中和目標，能源是主戰場，電力是主力軍。南方電網公司深入貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，積極探索深化數字化綠色化協同，推動構建新型電力系統和新型能源體系。南方電網深圳供電局（以下簡稱深圳供電局）立足“雙區”定位，結合自身資源稟賦和電網特點，研究制定了以“源網荷儲多元互動”為核心的科研布局，持續加大科研投入，開展關鍵核心技術攻關，打造了系列創新示范。
特別是在今年，由深圳供電局牽頭聯合6家產學研用單位籌建的“新型電力系統源網荷雙向互動”研發中心，成功入選國家能源創新研發平臺“賽馬”名單，標志著“源網荷儲多元互動”創新成果和示范得到國家有關部門認可。目前，深圳供電局已圍繞這一方向打造了覆蓋深圳全市的70項創新示范,成功構建了“深圳科技創新示范基地”。
“我們持續增加科研投入，圍繞新型電力系統‘源網荷儲多元互動’、數字電網、新型儲能、電碳耦合等重點方向開展系統性、遞進式的創新，同時特別重視示范應用，建成了分布全市的‘創新地圖’，全力服務深圳新型電力系統建設和‘雙碳’目標?！鄙钲诠╇娋謩撔屡c數字化部總經理汪楨子介紹說。
形成新型電力系統“源網荷儲多元互動”引領性示范
在深圳，有座“電廠”不占用土地也無需新建輸電通道，但它既能減輕電網負擔又能促進節能減排。它就是“云端電廠”——虛擬電廠。通過能源互聯網技術，虛擬電廠可將閑散在終端用戶的充電樁、空調、分布式光伏等電力負荷資源聚合起來并加以優化控制，實現特定時段內的負荷調節，助力電網安全穩定運行。
2021年12月，虛擬電廠管理平臺在深圳供電局上線，率先探索了新型電力系統下電力供需深度互動的可持續發展路徑，實現可調節負荷全時段可觀、可測、可調。今年，深圳又打造了該平臺2.0版本，不僅數據采集密度高，接入負荷類型全，而且直控資源多，應用場景全。
“深圳虛擬電廠各項指標均取得了突破，目前靈活資源個數超過25000個，靈活資源容量210萬千瓦，相當于約40萬戶家庭的用電報裝容量，可調資源分解調控響應時間小于5秒，指令響應時間小于10秒。”深圳供電局調度中心、深圳虛擬電廠管理中心負責人程韌俐說，“虛擬電廠運行以來，促進清潔能源消納8億千瓦時，實現二氧化碳減排66.9萬噸?！?/p>
其中，車網互動和光儲直柔正是虛擬電廠管理平臺典型的實用化場景。
所謂“車網互動”，簡單來說就是電動汽車通過充電樁與電網進行能量互動。車網互動充電站收到虛擬電廠管理平臺下發的指令后，可以迅速將充電功率降為零，并進一步將車載電能返送回電網，輔助電網精準削峰。
據了解，深圳供電局一直積極探索可持續發展的車網互動場景和盈利模式，已經與南方電網電動汽車服務有限公司聯合攻克了電動汽車聚合技術，建成接入功率超百萬千瓦的車網互動聚合平臺，并投產龍華民興苑、南山供電大樓車網互動示范站，聯合中電聯等18家產學研用單位共同編制、發布了《車網互動規?；瘧门c發展白皮書》。截至目前，深圳供電局已在全市累計投運5000臺車網互動充電樁，可調節能力超13.4萬千瓦，參與廣東省市場化需求響應和深圳市虛擬電廠精準響應35次，交易規模達32萬千瓦時。
所謂“光儲直柔”，是涵蓋了光伏發電、儲能、直流配電、柔性控制的集成技術，可實現建筑發、儲、配、用“四位一體”的資源聚合，主要用于市政供電和近零碳建筑中，從而提升公共場所用電安全性，實現建筑的柔性用電。深圳供電局作為第一完成單位的“多場景大容量‘光儲直柔’高品質供電關鍵技術、系統與應用”成果（以下簡稱“光儲直柔”成果），獲2023年度“機械工業科學技術獎”一等獎。
深圳供電局直流配電團隊圍繞“光儲直柔”建筑配用電系統高質量、高效率供電的重大技術難題，從直流安全檢測系統集成保護、系統穩定控制、系統能效管理等層面開展技術攻關，研制出直流剩余電流動作保護裝置等四類核心裝備，以及直流短路故障集成保護系統等三大核心系統。
深圳未來大廈就是“光儲直柔”成果的典型應用案例。據深圳供電局電科院總工程師趙宇明介紹，憑借直流供電系統降低電力傳輸損耗的優勢，未來大廈整體用電能效提高5%以上。在直流電的環境下，深圳供電局為大廈配置了光伏發電系統和鋰電池儲能系統。白天陽光充裕時，光伏自發自用，余電自動儲存，夜間通過儲能系統再對大樓進行供電，并通過自主開發的“智慧用電管理平臺”進行自動、柔性的用電控制。
據了解，除了深圳未來大廈，該成果還應用于清華大學建筑節能研究中心、北京昊天碳中和公園等“光儲直柔”重大工程中， 引領了“光儲直柔”技術在全國規?；茝V與應用。
建成“5G+全棧國產化+數字電網”應用示范
數字電網是承載新型電力系統的關鍵載體。深圳供電局以建設“全球數字先鋒供電企業”為目標，從“先行先試”到“先行示范”，推進數字化轉型戰略在深圳落地，打造一系列電網數字化轉型實踐。
今年9月7日至8日，深圳出現特大暴雨，給電網帶來巨大挑戰。深圳供電局為電力“生命線”構筑起數字化的“安全屏障”：在“災前防”階段，利用新一代多功能視頻系統，僅用半天時間完成全市289座變電站巡視，及時發現隱患并遠程實時跟進處理；在“災中守”階段，遠程開展防御性停電，為后期搶修創造安全有利的條件；在“災后搶”階段，遠程視頻助力供電人員快速定位設施隱患，保障了主網安然無恙。
“通過數字化，生產指揮中心能充分發揮信息匯總分析、全方位快速傳遞和集中指揮的效能，為電網防災救災工作提供有力支撐。”深圳供電局資產管理部生產管理高級經理張繁說。
這也是深圳數字電網建設的具體體現。目前，深圳供電局在全市6930座輸電桿塔安裝3290個智能攝像頭，每天處理4萬多張海量照片，巡檢綜合效率提升11倍，故障發生率下降27%；完成93座變電站視頻監測智能化改造，在265個變電站實施“無人值守、遠程操作”模式，自數字變電智能巡檢應用以來，運維效率提升2.7倍，設備操作效率提升了30%；建成高標準自愈型智能配電網，自愈動作成功率94%，約8成用戶可通過自愈配電網進行快速復電。
“我們還聯合華為等單位，建成了‘5G+全棧國產化+數字電網’應用示范，該成果被納入深圳特區建立40周年成果展，同時也獲得了2022年全國質量獎卓越項目獎?！鄙钲诠╇娋謩撔屡c數字化部科技管理經理任佳介紹說。
數字電網的建設離不開高端電力裝備。在近日發布的第三批能源領域首臺（套）重大技術裝備（項目）名單中，深圳供電局“10千伏三相同軸超導電纜系統”獲得認定。這也是深圳供電局首個牽頭研制的首臺（套）重大技術裝備。
據了解，超導電纜的輸電原理是在零下196攝氏度的液氮環境中，利用超導材料的特性，使電力傳輸接近于零電阻，從而實現低電壓等級的大容量輸電。深圳供電局瞄準世界超導輸電技術前沿，歷經4年自主研發攻關，在完成上千次試驗、試制多條樣纜的基礎上，成功研制出10千伏三相同軸高溫交流超導電纜。
“超導電纜系統于2021年9月投運，有效解決了高負荷密度區域土地資源受限情況下的電力供應難題，為全球超大型城市電網發展樹立了樣板。”深圳供電局創數與數字化部副總經理余鵬介紹道，該超導電纜系統實現超導電纜、制冷系統、保護控制系統等關鍵裝備全國產化。系統運行2年多來，一直保持平穩，最大負荷電流1212安，為深圳地標平安國際金融中心等重要負荷供電，實證了超導電纜的供電優勢及可靠性。
值得一提的是，通過該項目的實施，還打通了超導“產學研用”全鏈條，儲備了戰略性技術，帶動了戰略新興產業高質量發展。目前，該項目成果在國內外進行了轉化應用，帶動形成了可持續、市場化的超導產業發展環境。
奮進新征程，建功新時代。深圳供電局將繼續充分利用深圳市特有的資源稟賦以及政策優勢，以國家戰略需求為導向，集聚力量進行原創性引領性科技攻關，堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰，主動承擔國家重大科技任務，打造國之重器，將深圳供電局打造成為國家戰略科技力量和全球能源創新高地。
圖文及數據來源：深圳供電局
