绿电出深山 稳定又安全（探访）,新能源(yuan),发电,示范

行驶在高速公路上，只见远处的白色风力发电机叶片一直在旋(xuan)转。“我(wo)们这(zhe)里(li)有3座风电场和1座风光一体发电站，能满足示范区内所有居民的用电。”孙朝霞说。

广水(shui)市地处中(zhong)纬(wei)度季风环流区域中(zhong)部(bu)，拥有桐柏(bai)山至(zhi)大别山、荆山与大洪山交汇地两个风带，海拔70米以上地区年平(ping)均风速为5.5—7.0米/秒，风能资源(yuan)丰富。

“这(zhe)里(li)还是湖北省太阳能资源(yuan)一级可利用区，平(ping)均年日照时长达1930小时，太阳能资源(yuan)也很丰富。”孙朝霞介绍(shao)，有很多企业前来发展(zhan)新能源(yuan)相关产业。2012年，随(sui)州首家新能源(yuan)场站——凤(feng)鸣风电场全部(bu)并网(wang)发电，随(sui)后不少新能源(yuan)电站也相继(ji)并网(wang)。

新能源(yuan)产业的兴(xing)起，也给随(sui)州电网(wang)带来考验。“那时，不同类型的新能源(yuan)发电设(she)备‘单(dan)打独斗’，自然条件好(hao)时，电力盈余；条件不好(hao)的时候，电力缺乏。”国网(wang)湖北省电力有限(xian)公司电力科学研究(jiu)院研究(jiu)员叶畅说。

2016年，宝林光伏电站并网(wang)。2020年，随(sui)着风机投入运行，正式形成宝林风光一体发电站。“一体发电站使(shi)得风电场和光电场实现了(le)联通，风电和光电互相补充，阳光充足时光伏多发电，风大时风机多发电。”腾洪波说，宝林风光一体发电站长期稳定运营，为构(gou)建新能源(yuan)新型电力系统提供(gong)了(le)初步思路。

独木(mu)不成林，要实现广水(shui)市千(qian)家万户(hu)都(dou)能稳定使(shi)用绿电的目标，仅(jin)靠一座发电站并不够。

“风电和光电不断增长，但受限(xian)于技(ji)术水(shui)平(ping)，这(zhe)些绿电并不能被(bei)充分利用。”孙朝霞解释，传统电力系统的电力来源(yuan)可控，负荷变化相对有规律，而风、光等新能源(yuan)电力不稳定。随(sui)着新能源(yuan)占比越来越高，电源(yuan)出力随(sui)机性也越来越高，要想维持电网(wang)的安全稳定并提高清洁能源(yuan)的利用率，需要加快技(ji)术创新，构(gou)建新型电力系统，实现从发电到用电的一体化管(guan)理。

5G全覆盖，发电用电智能自动控制

中(zhong)午，国网(wang)随(sui)州供(gong)电公司电力调度控制中(zhong)心(xin)调度班班长贾耀坤坐在工位(wei)上，专注地盯(ding)着眼前的屏幕。屏幕上，广水(shui)新能源(yuan)新型电力系统科技(ji)示范工程供(gong)区的新能源(yuan)电场、光储充站、变电站等设(she)备通过(guo)密密麻麻的彩色线条连接在一起。

“我(wo)们这(zhe)里(li)一天24小时都(dou)有人值班，时刻关注区内发电和用电情况，源(yuan)网(wang)荷储协同控制系统对示范区发电用电实施智能自动控制，显著提升了(le)运行稳定性。”贾耀坤说。

为保障新型电力系统稳定运行，广水(shui)市对域内电网(wang)的新能源(yuan)发电设(she)备、用户(hu)终端等多个应用场景实现5G全覆盖。

“我(wo)们利用云(yun)计算、物联网(wang)等技(ji)术，开(kai)发了(le)新能源(yuan)发电预测系统、新能源(yuan)发电有功自动控制、新能源(yuan)无功电压协同控制等多个系统，建成了(le)新能源(yuan)电网(wang)数字孪生平(ping)台。”叶畅介绍(shao)，示范区4个新能源(yuan)电场、2个变电站、17条馈线、703座台变及相关用户(hu)设(she)施等均已连接至(zhi)新能源(yuan)电网(wang)数字孪生平(ping)台。

研究(jiu)人员还在供(gong)区内建设(she)了(le)5个光储能站，发明了(le)配套的构(gou)网(wang)型控制器。“控制器能够建立(li)并维护新型电力系统的频率、电压，让新能源(yuan)发电装(zhuang)备与储能电源(yuan)具(ju)备与煤电、水(shui)电等常规电源(yuan)相近(jin)的性能。”叶畅说。

依靠新能源(yuan)电网(wang)数字孪生平(ping)台、构(gou)网(wang)型控制器等软硬件组成的源(yuan)网(wang)荷储协同控制系统，工作人员能够实时协同控制示范区分布(bu)式电源(yuan)、电动汽(qi)车充电桩等新能源(yuan)设(she)备，精(jing)准调节电压波动，提高新能源(yuan)的利用率。

“在各种极端复杂功率波动场景下(xia)，尤其是100%新能源(yuan)独立(li)组网(wang)时，源(yuan)网(wang)荷储协同控制系统可以保证新能源(yuan)的电压、频率稳定，满足系统联网(wang)运行时绿色高效(xiao)、孤(gu)网(wang)运行时安全可靠等功能需求。”叶畅说。

两个电网(wang)柔性互动，稳定社会用电

“没想到生活在小县城，也能这(zhe)么快步入低碳生活！”家住示范区内十里(li)街道中(zhong)懋小区的王建说，“去年家里(li)用上了(le)绿电，刚开(kai)始还有点担心(xin)，时间一长，感觉和之(zhi)前一样稳定”。

新能源(yuan)发电主要“靠天吃饭”，示范区用电安全稳定如何保障？

“我(wo)们的新型能源(yuan)电力系统仍然与主电网(wang)柔性互动，两个电网(wang)通过(guo)能量路由器相连，新能源(yuan)供(gong)电不足时，供(gong)区内可以立(li)即用上主网(wang)的电。”叶畅介绍(shao)，能量路由器相当于一个阀(fa)门，类似WiFi网(wang)络路由器，当能量路由器开(kai)启时，新能源(yuan)新型电力系统与大电网(wang)相连，从大电网(wang)取得电能通过(guo)线路输送到每家每户(hu)；关闭时，则(ze)与大电网(wang)断开(kai)，将储能电站的富余绿电，输出给用户(hu)。

在广水(shui)市虎山能量路由器站，大小不一的储能电池舱、储能变流升压舱、协调控制及辅(fu)助系统预制舱等设(she)备嗡嗡作响。

“我(wo)们的能量路由器能连接不同电压等级的3个交流端口和4个直流端口，各端口可灵活配置成不同控制方(fang)式，能量得以在不同端口间转换。”叶畅介绍(shao)，通过(guo)能量路由器，工作人员还可以快速精(jing)准控制各端口电力潮流方(fang)向和大小，保证示范区内新能源(yuan)与传统能源(yuan)无缝衔接。

目前，广水(shui)市100%新能源(yuan)新型电力系统整体运营过(guo)程覆盖了(le)风、光、储、能量路由器、用户(hu)终端等多个应用场景，保证示范区100%新能源(yuan)独立(li)供(gong)电时间占比超过(guo)70%、新能源(yuan)供(gong)电量占比超过(guo)80%，有效(xiao)促进当地能源(yuan)结构(gou)优化和新能源(yuan)消纳。