從特高壓直流到柔性直流,二十載技術破冰織就堅韌綠色電網(wǎng),讓清潔能源跨越山海高效傳輸;綠色科技全方位賦能電網(wǎng)發(fā)展,貫穿規(guī)劃、建設、運營全周期,推動電力行業(yè)全鏈條綠色轉型;依托電力市場技術支撐、電碳耦合技術及虛擬電廠模式,通過資源靈活互動,激活分布式資源,提升新能源消納與碳排放管控能力,讓電網(wǎng)成為綠色轉型助推器……
4月5日,昆柳龍直流工程柳州換流站工作人員在安裝世界首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器。(資料圖片)
二十年來,南方電網(wǎng)公司的關鍵核心技術多點突破,創(chuàng)新生態(tài)加快形成,構建以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新體系,不斷完善創(chuàng)新體系、增強創(chuàng)新能力、激發(fā)創(chuàng)新效能,以一系列突破性成果助力“綠水青山就是金山銀山”理念落地生根。
攻克技術 增強電網(wǎng)韌性
二十載櫛風沐雨,從高壓直流到特高壓直流,從傳統(tǒng)直流到柔性直流,從國外引進直流控制保護技術到相關技術的國際引領,南方電網(wǎng)一步步的技術破冰,促進了電網(wǎng)發(fā)展的巨大進步。一系列關鍵技術突破,不僅筑牢了電力輸送的“鋼筋鐵骨”,更讓清潔能源跨越山海,一張堅韌牢固的綠色電網(wǎng)“越織越密”。
2010年,楚穗直流作為世界首條特高壓直流工程拉開了特高壓技術賦能大電網(wǎng)的序幕。這條西起云南楚雄、東至廣東增城的“電力大動脈”,以±800千伏特高壓直流技術實現(xiàn)1300多千米的電力傳輸,0.00526秒的傳輸速度,破解了能源資源與負荷中心逆向分布的難題。保障粵港澳大灣區(qū)電力供應的同時,又讓云南的綠水青山通過“電”轉化為發(fā)展動能。
世界首個特高壓多端柔性直流工程——昆柳龍直流工程創(chuàng)造了19項“世界第一”,跨越1452公里的電力線路將烏東德水電站的清潔電能送往負荷中心。柔性直流技術不僅提升了主網(wǎng)輸送能力,更能為送受端電網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐,讓大規(guī)模集中式新能源的超遠距離送出從構想變?yōu)楝F(xiàn)實。
而世界首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器在昆柳龍直流工程的應用,則讓電網(wǎng)在極端環(huán)境下的運行精度實現(xiàn)突破,特高壓直流輸電系統(tǒng)有了極高的測量可靠性保障,我國直流輸電系統(tǒng)進入“量子精度”時代。
如今,陽江三山島海上風電柔直工程正在加速推進。作為世界首個超大規(guī)模、海陸一體超高壓柔直工程,它將破解未來大規(guī)模海上風電基地接入等難題,投產后每年可提供清潔電能約60億千瓦時,開創(chuàng)遠海風電輸電新模式,為風電等可再生能源的規(guī)模化開發(fā)再添“關鍵一棋”。
從楚穗直流的穩(wěn)定運行到昆柳龍直流工程的技術引領,再到三山島破解深遠海風電送出難題,南方電網(wǎng)以關鍵技術創(chuàng)新為大電網(wǎng)注入韌性,讓清潔能源高效消納。2025年,南方五省區(qū)新能源總裝機容量突破2億千瓦,新能源成為第一大電源,抽水蓄能裝機規(guī)模突破1000萬千瓦,新型儲能裝機超百萬千瓦,達世界同等規(guī)模電網(wǎng)領先水平。
二十年來,南方電網(wǎng)公司傾注全力打造安全可靠的綠色電網(wǎng),在保障電力供應的同時守護著綠水青山,為能源綠色低碳轉型寫下了屬于中國的技術答案。
科技賦能 推動綠色轉型
南方電網(wǎng)公司深入踐行“綠水青山就是金山銀山”理念,將“雙碳”目標貫穿于電網(wǎng)建設的各個環(huán)節(jié),利用最新最前沿的科技創(chuàng)新手段,覆蓋規(guī)劃、建設、運營全生命周期的企業(yè)標準體系逐步完善,從設計源頭到設備能效,全方位落實綠色低碳發(fā)展,全力打造促進能源清潔低碳轉型的綠色工程。
在粵港澳大灣區(qū),廣州500千伏科北變電站是全國首座“近零能耗”500千伏變電站、“雙碳”示范變電站。該站在建設之初就將綠色低碳轉型貫徹其中,采用預制裝配工藝、應用3D打印技術等措施提高主體建筑的節(jié)能率,獲國家近零能耗建筑認證等多項榮譽,同時配套出臺《綠色低碳智能變電站設計標準》等規(guī)范,積極推動行業(yè)技術升級發(fā)展。
2024年印發(fā)的《南方電網(wǎng)公司關于加快綠色發(fā)展推進美麗中國建設的實施方案》提出,全面實施綠色電網(wǎng)建設和評價標準,強化綠色設計和施工管理,積極應用新技術、新設備、新材料和新工藝,聚焦電網(wǎng)本質安全提升、節(jié)能增效提升、綠色環(huán)保升級等五個方向,提升本質安全水平,推動電網(wǎng)綠色轉型。
在廣西,崇左電廠一期崇左站Ⅰ、Ⅱ回220千伏線路工程建設運用重載無人機開展物資運輸?shù)裙ぷ?,采?ldquo;大型運重、中型運量”協(xié)同策略,工程建設物資搬運告別傳統(tǒng)方式,整塔組裝材料全部通過無人機運輸,較常規(guī)工期整整提速3個月,科技手段助力工程施工更標準更綠色化。
南方電網(wǎng)公司在無人機巡檢領域致力于模式創(chuàng)新與技術升級,從高壓到低壓、從東部到西部,全網(wǎng)逐漸形成“機巡為主,人巡為輔”的線路運維模式,已實現(xiàn)輸、配、變三個專業(yè)巡視工作的全面覆蓋,構建了全域無人化智能巡檢體系;110千伏及以上輸電線路的機巡覆蓋率、三維數(shù)字化通道建設覆蓋率以及無人機自主巡檢線路覆蓋率均達到了100%。
氫能作為清潔、高效的能源載體,正逐漸成為國家能源體系的重要組成部分。廣東電網(wǎng)公司廣州供電局將無人機技術和氫能技術相結合,自主研發(fā)氫動力多旋翼無人機“氫旋Ⅱ”,在十五運會和殘?zhí)貖W會保供電線路巡檢中成功完成首次實戰(zhàn)化應用。“氫旋Ⅱ”只有不到9千克的機身重量,單瓶氫氣可達80分鐘超長續(xù)航,相較鋰電無人機提升270%。
氫能無人機只是氫能技術其中一個應用場景。當前,氫能已發(fā)展為用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體,今年6月,國家重點研發(fā)計劃“用戶側燃料電池微網(wǎng)集成與主動支撐電網(wǎng)關鍵技術”項目示范工程在廣州國際氫能產業(yè)園正式開工建設,預計2026年投產,建成國際領先水平的氫熱電高效聯(lián)供燃料電池微網(wǎng),熱電聯(lián)供綜合效率超90%。
資源互動 鑄造柔性防線
6月28日,南方區(qū)域電力市場啟動連續(xù)結算試運行,這是全國統(tǒng)一電力市場初步建成的重要標志性成果,背后的技術支撐正是公司研發(fā)國內首套全自主可控求解器——“天權”。其計算效率超國外最頂尖同類軟件14%,日均降低總發(fā)電成本7000萬元,減排二氧化碳1.86萬噸。自7月1日起至9月15日,超20億千瓦時來自廣東、廣西、云南的電量,將通過閩粵聯(lián)網(wǎng)工程及相關聯(lián)絡通道全天候輸送至上海、浙江、安徽、福建,是目前全國規(guī)模最大的一次跨經營區(qū)市場化電力交易,有力支持當?shù)赜宥认碾娏U稀?/p>
在用電占建筑用能80%以上的深圳,用電數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)息息相關。依托電碳運營服務平臺與政企數(shù)據(jù)共享機制,實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)的實時互通。電碳耦合技術的突破,搭建起碳排放監(jiān)測的“透明橋梁”。在華發(fā)工業(yè)園,深圳市工信局通過平臺精準掌握企業(yè)能耗與碳排放動態(tài);在東莞康源電子,電碳融合計量表成為企業(yè)綠色轉型的“碳導航”,實時顯示用電對應的碳排放數(shù)據(jù),推動綠電消費占比從零躍升至32%;南網(wǎng)能源院在全國率先開展電碳耦合技術研發(fā)攻關,首創(chuàng)了涵蓋電碳監(jiān)測、核查、認證等全鏈條的電碳耦合技術體系……電碳耦合技術讓抽象的“碳足跡”轉化為可量化、可調控的具體數(shù)據(jù),既為企業(yè)綠色轉型提供依據(jù),還可持續(xù)提升碳排放管控水平和新能源消納能力。
同樣在深圳,1200萬千瓦的虛擬電廠總裝機容量領跑全國,61家運營商聚合6萬余個可調資源。在秒級智能調度的精準調控下,充電樁、空調、新能源汽車、儲能設備等海量分布式資源被迅速激活并協(xié)同調用,既能高效平抑電網(wǎng)峰谷波動,又為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行構筑起一道靈活可靠的柔性防線。不僅如此,前海供電園區(qū)還通過核心裝備電鴻化改造,讓儲能站、光伏站、能源冷站等資源實現(xiàn)即插即用,指令響應速度提升至分鐘級,累計創(chuàng)造超百萬元共同收益。
這種“源網(wǎng)荷高度靈活互動”的模式,讓分布式新能源從“零散分布”變?yōu)?ldquo;有序聚合”,釋放出規(guī)?;瘻p碳效能。南方電網(wǎng)公司積極推進“以電帶碳、以碳促電”的耦合機制,探索推動電力市場與碳市場協(xié)同,深化碳計量等電碳耦合技術研發(fā)應用,以電碳耦合技術打通碳排放管控全鏈路,將電網(wǎng)從傳統(tǒng)輸電載體升級為綠色轉型的“助推器”。
南方電網(wǎng)公司深入踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,堅定實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,大力發(fā)展新型直流輸電、人工智能等技術,建成結構復雜、技術先進、清潔電力占比高的綠色電網(wǎng),以發(fā)展新質生產力加快塑造能源電力生產力新質態(tài),為經濟社會發(fā)展提供更可靠更優(yōu)質更綠色的電力供應,為中國式現(xiàn)代化的綠色發(fā)展提供堅實可靠的能源支撐。(南方電網(wǎng)報 記者 黃璐)
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