趙淑偉 王慶濱 王哲 李榕榕 劉康麗
經(jīng)過十年精耕細(xì)作,國網(wǎng)冀北電力有限公司讓冀北區(qū)域桀驁的風(fēng)與光“馴服”為穩(wěn)定的清潔能源,點亮了京畿大地,照亮了冬奧盛會。如今,冀北公司持續(xù)直面新型電力系統(tǒng)的開創(chuàng)性與挑戰(zhàn)性,在張家口、唐山、秦皇島、承德、廊坊等供電區(qū)域鋪開新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)畫卷,樣板工程接二連三從藍(lán)圖走向現(xiàn)實,探索實踐新能源的主動支撐、靈活調(diào)節(jié)和綜合利用。
冀北公司立足當(dāng)下,著眼未來,在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)美好圖景的驅(qū)動下,在“服務(wù)國家新能源發(fā)展”莊嚴(yán)使命的感召下,思想統(tǒng)一、腳步鏗鏘、有力有效地朝著“雙碳”目標(biāo)的星辰大海闊步前行,讓“綠”的實踐潮頭持久高聳、行動的效能持續(xù)翻涌、行進(jìn)的號角持續(xù)嘹亮。
本期特別策劃“涌動的新綠”,將鏡頭對準(zhǔn)冀北公司綠色發(fā)展的新思路和新舉措,重點呈現(xiàn)示范區(qū)建設(shè)、樣板工程打造、科技支撐體系取得的新成效、釋放出的新動能,從生產(chǎn)、傳輸、消費(fèi)和生態(tài)4個維度,以圖鑒形式,呈現(xiàn)冀北公司綠的作為,五家單位結(jié)合自身發(fā)展,舉事例、談經(jīng)驗,呈現(xiàn)冀北公司促進(jìn)新綠涌動、綠向未來的生動實踐。
盛夏的承德豐寧,郁郁蔥蔥,蔚藍(lán)天空下,一條連接著張北柔直豐寧換流站和金山嶺變電站的綠電大通道建成投運(yùn)。
7月14日7時37分,隨著500千伏阜金三線擴(kuò)建工程啟動調(diào)試工作結(jié)束,豐寧抽水蓄能電廠二期500千伏送出工程豐寧換流站至金山嶺變電站段順利入網(wǎng)運(yùn)行。工程建成投運(yùn),促進(jìn)地區(qū)能源開發(fā)與消納,提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平,張北新能源并入冀北電網(wǎng)的能力將大幅提升。
自“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)提出以來,尤其是進(jìn)入后冬奧時代以來,國網(wǎng)冀北電力有限公司多措并舉全力服務(wù)新能源發(fā)展,加快張北—勝利、大同—懷來—天津北2項特高壓工程建設(shè),力爭將承德特高壓站和張北東等6個500千伏項目滾動納入政府電力規(guī)劃,開工建設(shè)張家口白土窯等500千伏輸變電工程。
冀北公司成立十年來,建成投運(yùn)多條綠電大通道,提升了新能源輸送能力,張北的新能源并網(wǎng)比例逐年攀升。截至2015年底,冀北電網(wǎng)新能源裝機(jī)容量占全國總裝機(jī)容量的比例超過46%,當(dāng)時在我國省級電網(wǎng)中位列第一;此后,新能源并網(wǎng)比例逐年攀升,至今年6月,已近70%,全球領(lǐng)先。
目前,冀北公司在供電區(qū)域開展新型電力系統(tǒng)“一地一示范”建設(shè),打造多個樣本工程,建立科技創(chuàng)新支撐體系,助力“雙碳”目標(biāo)落地和新型電力系統(tǒng)建設(shè),推動能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展落實、見效。
打造樣板找準(zhǔn)發(fā)力點?服務(wù)新能源穩(wěn)定利用
阿里大數(shù)據(jù)中心已經(jīng)落戶張北廟灘有些年頭。吸引阿里大數(shù)據(jù)建廠的不僅是就地消納的清潔電力,還有低溫干燥、能給服務(wù)器降溫的風(fēng)。按照規(guī)劃,除了大數(shù)據(jù)中心,張北廟灘產(chǎn)業(yè)園還包含多種能源形態(tài),目前在選定范圍內(nèi)現(xiàn)有要素主要有風(fēng)電、光伏發(fā)電場、垃圾發(fā)電廠、壓縮空氣儲能、園區(qū)企業(yè)、農(nóng)灌、居民生活等負(fù)荷。
張北廟灘產(chǎn)業(yè)園綜合能源示范樣板工程屬于園區(qū)級,所屬電網(wǎng)是園區(qū)級配電網(wǎng),電壓等級在110千伏及以下。目前,樣板工程正在建設(shè)中,工程建成后將實現(xiàn)多種能源互補(bǔ)利用、能源的綜合利用,從而實現(xiàn)能源系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和清潔化,使輸送到園區(qū)的每一度綠電將被最大化利用。
“雙高”“雙峰”特征背景下,服務(wù)新能源穩(wěn)定利用,冀北公司正在開展新一輪的實踐和探索。
“隨著示范區(qū)新能源的快速開發(fā),新能源企業(yè)迫切希望挖掘運(yùn)行數(shù)據(jù)價值、提升場站運(yùn)營質(zhì)效。我們利用自身行業(yè)和數(shù)據(jù)資源優(yōu)勢,同系統(tǒng)內(nèi)外單位共同開發(fā)了‘新能源企業(yè)管家產(chǎn)品套餐,對接供需,提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)服務(wù)。其中,我們聯(lián)合多家能源企業(yè)開展冀北區(qū)域新能源場站集控中心集群建設(shè)?!眹铱稍偕茉词痉秴^(qū)大數(shù)據(jù)中心由國網(wǎng)冀北風(fēng)光儲輸公司負(fù)責(zé)運(yùn)維,談到其服務(wù)新能源發(fā)展時,風(fēng)光儲輸公司執(zhí)行董事、黨委書記田云峰這樣介紹。
“依托風(fēng)光儲輸工程二期,冀北公司一方面繼續(xù)開展新型儲能技術(shù)實證;另一方面開展新能源與儲能技術(shù)試驗與測試,依托兩臺大容量儲能虛擬同步機(jī),在新型電力系統(tǒng)安全方面開展了一系列試驗研究工作。”冀北公司發(fā)展策劃部(碳資產(chǎn)管理辦公室)主網(wǎng)規(guī)劃處副處長寇凌岳介紹。
在國家應(yīng)急管理部、中電聯(lián)指導(dǎo)下,冀北公司的儲能電站安全檢測與評價中心已經(jīng)正式運(yùn)營,目前正在著手建設(shè)全尺寸兆瓦級電化學(xué)儲能電站試驗檢測平臺,旨在把住電化學(xué)儲能電站并網(wǎng)安全關(guān),同時探索儲能市場化運(yùn)營模式,支撐新型儲能產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
為更好支撐張家口可再生能源示范區(qū)和新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè),釋放能源大數(shù)據(jù)中心算力,打造增量數(shù)字化業(yè)務(wù)門戶,冀北公司正將虛擬電廠運(yùn)營平臺從第三方云平臺上遷回,打造平臺經(jīng)濟(jì)樣板。據(jù)了解,虛擬電廠運(yùn)營平臺遷移工作將于今年下半年完成,相關(guān)綠電及綠證交易、新型輔助服務(wù)等研究工作也在同步推進(jìn)中。
同時,調(diào)相機(jī)在新能源穩(wěn)定利用上的價值日益被重視,冀北公司分批次推進(jìn)張雄特高壓送端新能源場站配置分布式調(diào)相機(jī),積極推動“新能源+分布式/集中式調(diào)相機(jī)”技術(shù)在承德塞罕壩生態(tài)能源和諧共贏示范區(qū)落地見效,實現(xiàn)御道口地區(qū)首臺分布式調(diào)相機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。在張雄特高壓,冀北公司目前已經(jīng)完成組織首批新能源場站調(diào)相機(jī)項目建議書編制評審工作,相關(guān)工作正在推進(jìn)中;在塞罕壩,冀北公司正有序推動新能源企業(yè)內(nèi)部立項及調(diào)相機(jī)部署工作。
建示范區(qū)把牢方向舵?助力“雙碳”目標(biāo)落地
今年是冀北公司成立十周年。這十年,冀北公司與冀北區(qū)域新能源共成長、同壯大,推動、見證了張家口逐漸發(fā)展為“風(fēng)光高地”——我國九大新能源基地之一、首個國家可再生能源示范區(qū),國家電網(wǎng)有限公司新型電力系統(tǒng)地區(qū)級示范區(qū),讓“張北的風(fēng)點亮北京的燈”成了詮釋冀北新能源發(fā)展的浪漫表達(dá)。
“張家口的新能源示范要素比較全,特高壓、柔性直流、智能配網(wǎng)、微電網(wǎng)等網(wǎng)架層級齊全。經(jīng)過冬奧會的重塑、洗禮和檢驗,張家口的能源要素日益完備,風(fēng)電、光伏和儲能的基礎(chǔ)逐步夯實,氫能和水電發(fā)展也漸次加強(qiáng)??梢哉f,冀北區(qū)域的綠色發(fā)展以張家口為起點,從張家口逐漸向其他四市延伸?!奔奖惫景l(fā)展部(碳資產(chǎn)管理辦公室)主網(wǎng)規(guī)劃處副處長王哲這樣介紹張家口新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)情況。
為加快推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)步伐,國網(wǎng)公司確定在張家口建設(shè)新型電力系統(tǒng)地區(qū)級示范區(qū),冀北公司乘勢而上,在冀北區(qū)域開展“一地一示范”建設(shè),踏上新型電力系統(tǒng)建設(shè)的冀北征途。目前,張家口新型電力系統(tǒng)示范區(qū)和唐山曹妃甸海洋風(fēng)光氫儲新型電力系統(tǒng)示范區(qū)、秦皇島保電智能化專業(yè)示范區(qū)、承德塞罕壩生態(tài)能源和諧共贏示范區(qū)和廊坊臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)多能耦合新型電力系統(tǒng)示范區(qū),如星芒環(huán)繞首都,建設(shè)浪潮正向前穩(wěn)步推進(jìn)。
和新能源稟賦優(yōu)異、增長迅猛的張家口不同,唐山目前新能源裝機(jī)占比暫時不高。曹妃甸傳統(tǒng)工業(yè)制造能源消耗量和碳排放量始終存在降低的較大空間?!半p碳”目標(biāo)讓唐山的低碳轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展成了較為迫切的需求,這也讓建設(shè)唐山曹妃甸海洋風(fēng)光氫儲新型電力系統(tǒng)示范區(qū)具有更為深遠(yuǎn)的綠色發(fā)展意義。
目前唐山曹妃甸海洋風(fēng)光氫儲新型電力系統(tǒng)示范區(qū)共有多項任務(wù)處于實施階段,其中,唐山“雙碳”指數(shù)數(shù)字化監(jiān)測平臺目前已完成千余家典型工業(yè)企業(yè)三年用電數(shù)據(jù)耦合核算,源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)度功能模塊已完成軟硬件部署,分布式光伏高精度功率預(yù)測系統(tǒng)已完成全景多態(tài)建模,部分已完成需求響應(yīng)協(xié)議簽署,基于“智能融合終端+北斗定位”系統(tǒng)的低壓光伏智慧臺區(qū)已完成技術(shù)方案編制,海島無人機(jī)自主巡檢示范區(qū)建設(shè)方案已通過國網(wǎng)公司評審,與國網(wǎng)冀北調(diào)控中心聯(lián)合開展華能十里海配套儲能參與輔助服務(wù)市場及共享儲能服務(wù)等新型運(yùn)行模式研究。
秦皇島作為臨海旅游城市,暑期屬于旅游旺季,用電需求點多面廣,供電的萬無一失對于打造和擦亮城市名片,具有重要的作用。秦皇島保電智能化專業(yè)示范區(qū)正按照“三個創(chuàng)新、三個系統(tǒng)、三個提升”的思路,聚焦新一代信息技術(shù)與能源技術(shù)深度融合,穩(wěn)步推進(jìn)建設(shè)步伐。國網(wǎng)秦皇島供電公司聚焦功能提升,升級保電系統(tǒng)功能界面,低壓拓?fù)渲悄艹蓤D,提升網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力,微氣象、交通數(shù)據(jù)保障支撐,多維度推進(jìn)保電系統(tǒng)優(yōu)化升級;聚焦管理提升,組織開展“網(wǎng)上電網(wǎng)”助力配網(wǎng)項目儲備、配網(wǎng)項目全流程管理、同源維護(hù)試點切換,全方位推進(jìn)配電網(wǎng)質(zhì)效管理;聚焦數(shù)字提升,開展人工智能算法模型升級、統(tǒng)一視頻與人工智能平臺集成、推進(jìn)5G規(guī)?;瘧?yīng)用,全覆蓋推進(jìn)配電網(wǎng)數(shù)字賦能;聚焦技術(shù)提升,建設(shè)智慧物聯(lián)典型樣板、應(yīng)用無人機(jī)巡檢農(nóng)配網(wǎng)、試點應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù),立體化推進(jìn)智慧配電網(wǎng)應(yīng)用研究。
承德塞罕壩是塞罕壩精神的發(fā)源地,每年為京津地區(qū)輸送凈水超1億立方米、釋放氧氣超50萬噸,是守衛(wèi)京津的重要生態(tài)屏障。為發(fā)揚(yáng)好塞罕壩精神、守護(hù)好塞罕壩的生態(tài),多要素齊全、多場景合一的塞罕壩生態(tài)能源和諧共贏示范區(qū)穩(wěn)步推進(jìn)。作為冀北公司首座多站融合智慧變電站和示范區(qū)建設(shè)的重要載體,該智慧變電站建成后將大幅提高塞罕壩清潔能源消納及送出能力。同時,國網(wǎng)承德供電公司以示范區(qū)建設(shè)為契機(jī),統(tǒng)籌推進(jìn)新型電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、有源配電網(wǎng)典型示范應(yīng)用、能源互聯(lián)網(wǎng)業(yè)態(tài)創(chuàng)新等示范項目實施。
京津冀協(xié)同發(fā)展,交通一體化是骨骼系統(tǒng)和先行領(lǐng)域。國網(wǎng)廊坊供電公司立足“橋頭堡”優(yōu)勢,緊跟交通建設(shè)步伐,錨定北京大興國際機(jī)場臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè),集中精力聚焦廊坊臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)多能耦合新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)。去年,廊坊公司聯(lián)合國網(wǎng)能源研究院,編制完成臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)能源綜合供給方案,為加快形成“多能互補(bǔ)、廣泛互聯(lián)、智能協(xié)同”的能源供應(yīng)體系,為示范區(qū)建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。今年6月15日,廊坊公司臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)供電中心揭牌。目前,供電中心正在積極梳理相關(guān)業(yè)務(wù)流程,為盡快開展電力業(yè)務(wù)受理進(jìn)行準(zhǔn)備。此外,“供電專席”還將落座于臨空服務(wù)中心的辦事政務(wù)大廳,全面提高臨空經(jīng)濟(jì)區(qū)電力服務(wù)的便捷度、滿意度。
科技支撐體系促發(fā)展?聚力續(xù)力展望新未來
新能源發(fā)展的關(guān)鍵門檻至少包括裝機(jī)容量占比30%、電量滲透率(發(fā)電量占全社會用電量的比例)10%等數(shù)據(jù)。冀北公司在這方面已經(jīng)實現(xiàn)了大幅跨越,接近70%,做到了行業(yè)領(lǐng)先。
“電力系統(tǒng)切換到以電子設(shè)備為主時,電網(wǎng)形態(tài)和控制理論將發(fā)生深刻的變化,需要對風(fēng)電、光伏的設(shè)計邏輯和底層技術(shù)進(jìn)行大的升級甚至是顛覆性的改革。”冀北公司科技部科研管理處處長徐彭亮認(rèn)為。
風(fēng)電的“弱轉(zhuǎn)動慣量”和光伏的“零轉(zhuǎn)動慣量”也將導(dǎo)致電力系統(tǒng)抗擾動能力下降,電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制的難度越來越大。徐彭亮表示:“傳統(tǒng)跟網(wǎng)型機(jī)組需要錨定同步機(jī)運(yùn)行,一旦同步機(jī)這個錨不存在,就需要去尋找新的錨,研發(fā)新的控制策略來控制系統(tǒng)?!?/p>
“這就像一個交響樂團(tuán),既要看指揮也要看樂譜。指揮棒是電力系統(tǒng)的同步運(yùn)行機(jī)理——頻率、電壓等,樂團(tuán)的成員是新能源設(shè)備,都有自己的樂譜——控制算法。整個系統(tǒng)在指揮棒和樂譜的協(xié)同作用下發(fā)電,實現(xiàn)流暢運(yùn)行?!奔奖惫究萍疾恐魅瓮跣绱私忉?。
面對新能源高比例接入和技術(shù)路線變革的現(xiàn)狀,冀北公司把科技創(chuàng)新工作擺在更加突出的位置,堅持創(chuàng)新引領(lǐng)、強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動、推動創(chuàng)新發(fā)展,于5月27日組織召開2022年科技創(chuàng)新工作領(lǐng)導(dǎo)小組會議。
“要以敢于斗爭的精神打破創(chuàng)新工作定式,以生死攸關(guān)的緊迫感推進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新,全力以赴開創(chuàng)公司科技創(chuàng)新工作嶄新局面?!睍?,冀北公司向全公司發(fā)出號召。
同時,冀北公發(fā)布新型電力系統(tǒng)科技支撐計劃及年度重大專項策劃,提出構(gòu)建“2599”科技創(chuàng)新體系,即圍繞壩上大規(guī)模新能源匯集與外送、壩下高滲透率新能源就地利用2條創(chuàng)新主線,明確安全穩(wěn)定運(yùn)行、調(diào)節(jié)能力提升、源網(wǎng)荷儲協(xié)同、電力市場提效、數(shù)字技術(shù)賦能5方面目標(biāo),提出“雙高”電力系統(tǒng)控制運(yùn)行、新能源主動支撐、大規(guī)模需求側(cè)響應(yīng)等9項攻關(guān)任務(wù)。將通過打造構(gòu)網(wǎng)型新能源場站示范、張北—雄安特高壓工程“新能源+儲能+調(diào)相機(jī)”示范、火電機(jī)組15%深度調(diào)峰示范、多類型需求響應(yīng)示范、小時級綠電溯源認(rèn)證示范、張家口能源大數(shù)據(jù)中心示范等9個典型場景,支撐張家口地區(qū)建成以大型風(fēng)光電基地為基礎(chǔ)、以其周邊清潔高效先進(jìn)節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。
此外,冀北公司還將聚焦引領(lǐng)支撐電力保供大力推進(jìn)科技創(chuàng)新。強(qiáng)化新能源友好并網(wǎng)、火電調(diào)節(jié)支撐能力提升、系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行控制與調(diào)節(jié)能力提升、設(shè)備智能運(yùn)維等關(guān)鍵技術(shù)的研究。聚焦支撐引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型大力推進(jìn)科技創(chuàng)新。鞏固和擴(kuò)大現(xiàn)有科技創(chuàng)新成果,持續(xù)在“雙高”電力系統(tǒng)運(yùn)行控制等方面創(chuàng)新突破。積極尋求政府支持和社會各方面合作,共建一批具有較大影響力的低碳示范工程。聚焦引領(lǐng)支撐公司高質(zhì)量發(fā)展大力推進(jìn)科技創(chuàng)新。既要通過機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新,在能源價格機(jī)制、電力市場建設(shè)等方面提前介入、加強(qiáng)研究,又要注重科技創(chuàng)新與理念創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新相融合,突破發(fā)展瓶頸,解決深層次矛盾問題。
下一步,冀北公司將加強(qiáng)統(tǒng)籌,確??萍紕?chuàng)新和新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實效。一盤棋抓創(chuàng)新,公司上下著力暢通創(chuàng)新鏈條,提升工作質(zhì)效。加快推動項目落地見效,按照“量質(zhì)期”要求有序推進(jìn)。加強(qiáng)與國網(wǎng)公司溝通匯報,做好后續(xù)項目立項申報準(zhǔn)備。開門搞創(chuàng)新,用好全國網(wǎng)系統(tǒng)資源,主動對接國網(wǎng)公司科技攻關(guān)行動計劃,加強(qiáng)與國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)科研院所的溝通協(xié)作,在優(yōu)勢項目和更高水平項目上尋求新突破。整合外部資源,加強(qiáng)與高精尖科研院所產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的合作交流,促進(jìn)人才鏈、創(chuàng)新鏈、技術(shù)鏈、價值鏈和資金鏈深度耦合。進(jìn)一步強(qiáng)化科研改革。深化科研創(chuàng)新領(lǐng)域“放管服”,建立健全激勵措施。注重成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用,將創(chuàng)新成果及時轉(zhuǎn)化為市場化、產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)和產(chǎn)品。要積極培育創(chuàng)新氛圍。尊重基層首創(chuàng)精神,激勵引導(dǎo)廣大職工立足崗位建功立業(yè),人才成長創(chuàng)造條件。加強(qiáng)科技創(chuàng)新工作經(jīng)驗和先進(jìn)事跡的總結(jié)、提煉、宣傳,積極營造尊重人才、尊重知識、尊重創(chuàng)造的良好氛圍。
眼下和未來一段時間,冀北公司將統(tǒng)一思想、盡銳出戰(zhàn)、掛圖作戰(zhàn)、統(tǒng)籌推進(jìn)、對標(biāo)對表、確保成效,準(zhǔn)確把握行動計劃和支撐計劃關(guān)系,牢牢抓住計劃、項目、成果,統(tǒng)籌推進(jìn)“一地一示范”建設(shè),為助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出冀北貢獻(xiàn),以實際行動迎接黨的二十大勝利召開。(蔡俊杰、桂寶利、王子元、蓋巧琳對本文有貢獻(xiàn))