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實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。南方電網(wǎng)公司深入貫徹“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略，積極探索深化數(shù)字化綠色化協(xié)同，推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系。南方電網(wǎng)深圳供電局（以下簡稱深圳供電局）立足“雙區(qū)”定位，結(jié)合自身資源稟賦和電網(wǎng)特點(diǎn)，研究制定了以“源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)”為核心的科研布局，持續(xù)加大科研投入，開展關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，打造了系列創(chuàng)新示范。

　　特別是在今年，由深圳供電局牽頭聯(lián)合6家產(chǎn)學(xué)研用單位籌建的“新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷雙向互動(dòng)”研發(fā)中心，成功入選國家能源創(chuàng)新研發(fā)平臺(tái)“賽馬”名單，標(biāo)志著“源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)”創(chuàng)新成果和示范得到國家有關(guān)部門認(rèn)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(xiàng)創(chuàng)新示范,成功構(gòu)建了“深圳科技創(chuàng)新示范基地”。

　　“我們持續(xù)增加科研投入，圍繞新型電力系統(tǒng)‘源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)’、數(shù)字電網(wǎng)、新型儲(chǔ)能、電碳耦合等重點(diǎn)方向開展系統(tǒng)性、遞進(jìn)式的創(chuàng)新，同時(shí)特別重視示范應(yīng)用，建成了分布全市的‘創(chuàng)新地圖’，全力服務(wù)深圳新型電力系統(tǒng)建設(shè)和‘雙碳’目標(biāo)。”深圳供電局創(chuàng)新與數(shù)字化部總經(jīng)理汪楨子介紹說。

　　形成新型電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元互動(dòng)”引領(lǐng)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(wǎng)負(fù)擔(dān)又能促進(jìn)節(jié)能減排。它就是“云端電廠”——虛擬電廠。通過能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，虛擬電廠可將閑散在終端用戶的充電樁、空調(diào)、分布式光伏等電力負(fù)荷資源聚合起來并加以優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)特定時(shí)段內(nèi)的負(fù)荷調(diào)節(jié)，助力電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2021年12月，虛擬電廠管理平臺(tái)在深圳供電局上線，率先探索了新型電力系統(tǒng)下電力供需深度互動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展路徑，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷全時(shí)段可觀、可測、可調(diào)。今年，深圳又打造了該平臺(tái)2.0版本，不僅數(shù)據(jù)采集密度高，接入負(fù)荷類型全，而且直控資源多，應(yīng)用場景全。

　　“深圳虛擬電廠各項(xiàng)指標(biāo)均取得了突破，目前靈活資源個(gè)數(shù)超過25000個(gè)，靈活資源容量210萬千瓦，相當(dāng)于約40萬戶家庭的用電報(bào)裝容量，可調(diào)資源分解調(diào)控響應(yīng)時(shí)間小于5秒，指令響應(yīng)時(shí)間小于10秒。”深圳供電局調(diào)度中心、深圳虛擬電廠管理中心負(fù)責(zé)人程韌俐說，“虛擬電廠運(yùn)行以來，促進(jìn)清潔能源消納8億千瓦時(shí)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排66.9萬噸。”

　　其中，車網(wǎng)互動(dòng)和光儲(chǔ)直柔正是虛擬電廠管理平臺(tái)典型的實(shí)用化場景。

　　所謂“車網(wǎng)互動(dòng)”，簡單來說就是電動(dòng)汽車通過充電樁與電網(wǎng)進(jìn)行能量互動(dòng)。車網(wǎng)互動(dòng)充電站收到虛擬電廠管理平臺(tái)下發(fā)的指令后，可以迅速將充電功率降為零，并進(jìn)一步將車載電能返送回電網(wǎng)，輔助電網(wǎng)精準(zhǔn)削峰。

　　據(jù)了解，深圳供電局一直積極探索可持續(xù)發(fā)展的車網(wǎng)互動(dòng)場景和盈利模式，已經(jīng)與南方電網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司聯(lián)合攻克了電動(dòng)汽車聚合技術(shù)，建成接入功率超百萬千瓦的車網(wǎng)互動(dòng)聚合平臺(tái)，并投產(chǎn)龍華民興苑、南山供電大樓車網(wǎng)互動(dòng)示范站，聯(lián)合中電聯(lián)等18家產(chǎn)學(xué)研用單位共同編制、發(fā)布了《車網(wǎng)互動(dòng)規(guī)模化應(yīng)用與發(fā)展白皮書》。截至目前，深圳供電局已在全市累計(jì)投運(yùn)5000臺(tái)車網(wǎng)互動(dòng)充電樁，可調(diào)節(jié)能力超13.4萬千瓦，參與廣東省市場化需求響應(yīng)和深圳市虛擬電廠精準(zhǔn)響應(yīng)35次，交易規(guī)模達(dá)32萬千瓦時(shí)。

　　所謂“光儲(chǔ)直柔”，是涵蓋了光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、直流配電、柔性控制的集成技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)建筑發(fā)、儲(chǔ)、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(shí)現(xiàn)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(chǔ)直柔’高品質(zhì)供電關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)與應(yīng)用”成果（以下簡稱“光儲(chǔ)直柔”成果），獲2023年度“機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。

　　深圳供電局直流配電團(tuán)隊(duì)圍繞“光儲(chǔ)直柔”建筑配用電系統(tǒng)高質(zhì)量、高效率供電的重大技術(shù)難題，從直流安全檢測系統(tǒng)集成保護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)定控制、系統(tǒng)能效管理等層面開展技術(shù)攻關(guān)，研制出直流剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置等四類核心裝備，以及直流短路故障集成保護(hù)系統(tǒng)等三大核心系統(tǒng)。

　　深圳未來大廈就是“光儲(chǔ)直柔”成果的典型應(yīng)用案例。據(jù)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(tǒng)降低電力傳輸損耗的優(yōu)勢，未來大廈整體用電能效提高5%以上。在直流電的環(huán)境下，深圳供電局為大廈配置了光伏發(fā)電系統(tǒng)和鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。白天陽光充裕時(shí)，光伏自發(fā)自用，余電自動(dòng)儲(chǔ)存，夜間通過儲(chǔ)能系統(tǒng)再對大樓進(jìn)行供電，并通過自主開發(fā)的“智慧用電管理平臺(tái)”進(jìn)行自動(dòng)、柔性的用電控制。

　　據(jù)了解，除了深圳未來大廈，該成果還應(yīng)用于清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心、北京昊天碳中和公園等“光儲(chǔ)直柔”重大工程中， 引領(lǐng)了“光儲(chǔ)直柔”技術(shù)在全國規(guī)模化推廣與應(yīng)用。

　　建成“5G+全棧國產(chǎn)化+數(shù)字電網(wǎng)”應(yīng)用示范

　　數(shù)字電網(wǎng)是承載新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵載體。深圳供電局以建設(shè)“全球數(shù)字先鋒供電企業(yè)”為目標(biāo)，從“先行先試”到“先行示范”，推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略在深圳落地，打造一系列電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)踐。

　　今年9月7日至8日，深圳出現(xiàn)特大暴雨，給電網(wǎng)帶來巨大挑戰(zhàn)。深圳供電局為電力“生命線”構(gòu)筑起數(shù)字化的“安全屏障”：在“災(zāi)前防”階段，利用新一代多功能視頻系統(tǒng)，僅用半天時(shí)間完成全市289座變電站巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患并遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)跟進(jìn)處理；在“災(zāi)中守”階段，遠(yuǎn)程開展防御性停電，為后期搶修創(chuàng)造安全有利的條件；在“災(zāi)后搶”階段，遠(yuǎn)程視頻助力供電人員快速定位設(shè)施隱患，保障了主網(wǎng)安然無恙。

　　“通過數(shù)字化，生產(chǎn)指揮中心能充分發(fā)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(wǎng)防災(zāi)救災(zāi)工作提供有力支撐。”深圳供電局資產(chǎn)管理部生產(chǎn)管理高級(jí)經(jīng)理張繁說。

　　這也是深圳數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)的具體體現(xiàn)。目前，深圳供電局在全市6930座輸電桿塔安裝3290個(gè)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(fā)生率下降27%；完成93座變電站視頻監(jiān)測智能化改造，在265個(gè)變電站實(shí)施“無人值守、遠(yuǎn)程操作”模式，自數(shù)字變電智能巡檢應(yīng)用以來，運(yùn)維效率提升2.7倍，設(shè)備操作效率提升了30%；建成高標(biāo)準(zhǔn)自愈型智能配電網(wǎng)，自愈動(dòng)作成功率94%，約8成用戶可通過自愈配電網(wǎng)進(jìn)行快速復(fù)電。

　　“我們還聯(lián)合華為等單位，建成了‘5G+全棧國產(chǎn)化+數(shù)字電網(wǎng)’應(yīng)用示范，該成果被納入深圳特區(qū)建立40周年成果展，同時(shí)也獲得了2022年全國質(zhì)量獎(jiǎng)卓越項(xiàng)目獎(jiǎng)。”深圳供電局創(chuàng)新與數(shù)字化部科技管理經(jīng)理任佳介紹說。

　　數(shù)字電網(wǎng)的建設(shè)離不開高端電力裝備。在近日發(fā)布的第三批能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備（項(xiàng)目）名單中，深圳供電局“10千伏三相同軸超導(dǎo)電纜系統(tǒng)”獲得認(rèn)定。這也是深圳供電局首個(gè)牽頭研制的首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備。

　　據(jù)了解，超導(dǎo)電纜的輸電原理是在零下196攝氏度的液氮環(huán)境中，利用超導(dǎo)材料的特性，使電力傳輸接近于零電阻，從而實(shí)現(xiàn)低電壓等級(jí)的大容量輸電。深圳供電局瞄準(zhǔn)世界超導(dǎo)輸電技術(shù)前沿，歷經(jīng)4年自主研發(fā)攻關(guān)，在完成上千次試驗(yàn)、試制多條樣纜的基礎(chǔ)上，成功研制出10千伏三相同軸高溫交流超導(dǎo)電纜。

　　“超導(dǎo)電纜系統(tǒng)于2021年9月投運(yùn)，有效解決了高負(fù)荷密度區(qū)域土地資源受限情況下的電力供應(yīng)難題，為全球超大型城市電網(wǎng)發(fā)展樹立了樣板。”深圳供電局創(chuàng)數(shù)與數(shù)字化部副總經(jīng)理余鵬介紹道，該超導(dǎo)電纜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)電纜、制冷系統(tǒng)、保護(hù)控制系統(tǒng)等關(guān)鍵裝備全國產(chǎn)化。系統(tǒng)運(yùn)行2年多來，一直保持平穩(wěn)，最大負(fù)荷電流1212安，為深圳地標(biāo)平安國際金融中心等重要負(fù)荷供電，實(shí)證了超導(dǎo)電纜的供電優(yōu)勢及可靠性。

　　值得一提的是，通過該項(xiàng)目的實(shí)施，還打通了超導(dǎo)“產(chǎn)學(xué)研用”全鏈條，儲(chǔ)備了戰(zhàn)略性技術(shù)，帶動(dòng)了戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。目前，該項(xiàng)目成果在國內(nèi)外進(jìn)行了轉(zhuǎn)化應(yīng)用，帶動(dòng)形成了可持續(xù)、市場化的超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。

　　奮進(jìn)新征程，建功新時(shí)代。深圳供電局將繼續(xù)充分利用深圳市特有的資源稟賦以及政策優(yōu)勢，以國家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，主動(dòng)承擔(dān)國家重大科技任務(wù)，打造國之重器，將深圳供電局打造成為國家戰(zhàn)略科技力量和全球能源創(chuàng)新高地。

　　圖文及數(shù)據(jù)來源：深圳供電局