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南方电网广东广州供电局 向绿向新打造高质量“电力引擎”

时间 : 2024-12-16 09:18:59 来源 : 南方日报 【字体: 【打印】

  南沙小虎岛上,“电”与“氢”实现分钟级转换;南沙超充站里,一秒就能充电一公里;从化桃莲村里,已实现全绿电供应;全国首个中芬能源合作示范项目上,电鸿智能运维系统正在识别海量数据……

  向“绿”而行、向“新”发力,南方电网广东广州供电局全力融入国家电力生产力优化布局,推动能源领域新技术、新模式、新业态蓬勃发展,打造经济高质量发展的“电力引擎”。

  向“绿”而行

  新能源消纳率100%

  能源绿色低碳转型是我国加快经济社会发展全面绿色转型的重要内容。

  日前,我国首套自主研发的百千瓦级电氢双向转换装置在广州投运,实现绿电和绿氢的分钟级转换。这是继建成广州南沙小虎岛电氢智慧能源站后,南方电网公司围绕电氢协同,加快发展新质生产力的又一实践成果,为新能源高质量发展按下“加速键”。

  “相较于其他电解制氢或者燃料电池发电技术,可逆固体氧化物电池采用厚度不到10微米的导电陶瓷薄膜作为电解质,在高温环境下电解制氢或发电,效率更高、成本更低,是目前唯一双向可逆技术。”广州供电局氢能源研究中心项目工程师杨怡萍介绍。目前,该装置实现了从材料到系统的全面国产化,标志着我国可逆固体氧化物电池技术从实验室走向了示范应用。

  在全球能源结构转型的背景下,氢能作为清洁、高效的能源载体,正逐步成为国家能源体系的重要组成部分。电氢协同作为一种新的能源系统形态,不仅可以促进可再生能源的消纳、提升电力系统灵活运行能力,还可以重塑氢能供应体系、助力社会多领域实现深度脱碳,近年越来越受到关注。据悉,该装置电堆平均每3千瓦时电可制1立方米氢。尾气循环利用下发电效率可达60%。未来通过模块化叠加组合,将进一步应用于冶金、化工等行业领域,届时电氢转换规模将提升百倍,拓展到万千瓦级。

  强基础,能源结构越来越绿。2023年,广州供电局绿色化数字化指标全方位提升:新能源消纳率100%、电能占终端能源消费比重53%、灵活调节电源装机占比49%、累计充电桩建设数量15.5万台。

  促转型,绿电绿证交易的市场需求越来越旺盛。广州供电局建设南方区域绿电绿证服务“绿电e购”应用,服务南方区域绿电绿证交易,在2023年促成广交会首次100%绿电供应,2024年1—10月广州市绿证交易量307.3万张,绿电交易电量11.41亿千瓦时,同比增长119%。

  优服务,电力大数据赋能绿色发展。广州供电局发布了南方区域首个光伏自发自用共享结算平台,全国率先建成“碳账户管理、碳排放核算、碳信用评级”全流程线上服务,注册企业5149家,推动14家金融机构上线百余款产品,促成授信绿色金融15.2亿元,节省企业融资成本500余万元,“穗碳”获得中国电力创新奖一等奖,入选商务部最佳实践案例。

  向“新”发力

  打造数字化转型先锋

  技术创新为电力逐“绿”而行添上了“智慧翅膀”。

  广州供电局已经成为南方电网数字化转型先锋:率先建成全国首个基于电鸿的输电智能运维场景应用,推动输电智能终端的调试接入时间由1小时缩短至5分钟;全网率先打造基于电鸿的隐患快速综合布控示范,智能巡视效率提升70%以上;全网率先实现变电试验数据以采代录,数据录入工作从小时级缩短至秒级……

  在广州南沙,“多位一体”微能源网作为全国首个中芬能源合作示范项目,集成了光伏发电、太阳能光热、基岩储能、燃料电池等多种能源应用场景。在传统的控制系统中,数据往往局限于本地,形成“数据孤岛”,设备运维需要去到项目现场,难以实现实时监控和数据共享。

  “通过电鸿化改造,我们打破了这一瓶颈,实现了本地系统上云。现在,云端能够实时看到本地系统的运行数据,实现设备数据互联互通,提升了数据透明度和管理效率。此外,电鸿智能运维系统自动监控设备和环境,实时识别并报警设备异常。”广州供电局企业发展部副总经理许苑表示,“随着后续开发,还将具备远程互动及控制功能,提高运维效率和精准度,确保本地微能源网的安全、稳定、可靠运行。”

  电鸿物联操作系统是南方电网基于开源体系,在能源电力领域构建覆盖云边端的电力统一物联操作系统,面向实时控制、边缘计算、极轻量等复杂场景,以底层内核重构实现安全与性能增强,解决海量终端“书不同文、车不同轨”的痛点。

  近日,随着广州南沙“电鸿”全域综合示范区完成基线版和拓展版验收,标志着广州供电局成功打造多场景、多平台的综合性电鸿化业务场景应用,聚焦电鸿即插即用、远程升级等特性在电力全业务领域的应用,充分展现电鸿的“四个效应”:即插即连即用的贯通效应、新型电力系统新质生产力效应、能源生态高级应用的融合效应、电碳和电算的融合效应。

  “在过去,终端标准七国八制,后台管理运维难度大,设备出现问题后,技术人员需要前往现场才能完成物联网终端设备调试,费时费力。而现在,基于统一电鸿门户实现海量终端远程运维、一网统管,实现了全域物联网终端智能管理的跃升。”广州供电局数字化部总经理王嘉延说。

  在南沙区天珀雅苑小区,广州南沙供电局已完成配网主设备包括中压柜、变压器、低压柜、物联传感终端、452户用户全量电鸿模块升级以及156户电鸿智能网关副表的应用,在物联网平台实现了电鸿台区拓扑关系识别、即插即用、近场运维等功能。

  经测算,基于电鸿的“即插即用”“端端互联”“OTA升级”等特性,智能配电安装、调试时间相比传统做法可减少80%以上,有力支撑“智能防误”“以换代修”等场景实现,助力推动配电运维体系升级、电鸿生态构建。

  赋能“百千万工程”

  构建绿色低碳乡村配电网

  在中新广州知识城,坐落着一个山环水抱、蓝绿交融的村庄——广州黄埔迳下村。迳下村是广东省“百县千镇万村高质量发展工程”首批典型村,也是广州服务“双碳”和落实乡村振兴战略的重要展示窗口。

  11月29日,迳下村中低压配电设施全部完成送电,标志着国内首批全面采用中低压全链路电鸿化设备的乡村新型电力系统正式投入运营,全面提升配网电力设备互联互通水平,加速新能源与传统电网的深度融合。

  此外,为了让迳下村充沛的光能和水资源变为乡村振兴的动力源,广州供电局深化政企协同,与黄埔区政府联合印发《加快构建新型电力系统,打造国家级“双碳”示范区工作方案》,提出以迳下村为核心,重点打造国家级美丽乡村“双碳”示范区。

  广州供电局首创“源—储—荷”资源智能互动模式,构建绿色低碳乡村配电网。“源”即发电之源,通过在村庄民宅屋顶全面布置光伏版,实现光伏发电全覆盖;“储”即电能储存,配置台区户外储能装置,储能功率可满足30%以上的全村负荷调节能力,全面保障供电不中断;“荷”即用电负荷,通过“光储充”一体综合能源站,实现“光伏+储能+充电”功能集成,满足需求侧响应、有序用电、车网互动等功能,实现多能互补、削峰平谷效果,有效提升能源转换效率。

  通过源、荷、储三方面的升级改造,系统推进配电网与源荷储的科学融合发展,实现“源”侧的多元化接入,“储”侧促进不同能源形式的相互补充与高效协同,并增强“荷”侧对多元化负荷灵活接入的响应能力,从而大幅提升迳下村配电网的供电保障能力和新能源综合承载能力,乡村各类清洁能源实现100%消纳,达到世界一流标准。

  广州市从化区温泉镇桃莲村旅游资源丰富,附近有石门国家森林公园、流溪河国家森林公园、从化天湖旅游风景区等多个景区,村里有从化荔枝、泥焗走地鸡、香叶乌鬃鹅等土特产,还保留着广州客家山歌、添丁上灯习俗、从化麒麟舞等民俗文化。

  桃莲村丰富的旅游资源吸引众多游客,也吸引着一批外来客商和外出打工的桃莲村村民陆续参与到当地农文旅项目建设中。日前,广东首个整村灵活构网型智能微电网——广州从化桃莲乡村末端微电网项目成功投产,在提升供电可靠性的同时,也给村民带来实际收益。

  据广州从化供电局配电部副经理何悦介绍,智能微电网可智能判断线路故障,一旦发现问题,可在数秒内处理。“稳定的电源供应保障了村里的农业林业生产,单荔枝这一项,就给村民带来可观收入。”桃莲村相关负责人介绍。桃莲村目前已实现全绿电供应,受惠群众近5000人。

  “禧和驿站民宿三期正在建设,需要更稳定的电力供应。现在,只要一出问题,供电所马上解决,甚至不用上门,这让我们的投资更有信心了。”禧和驿站民宿投资人何育权说。智能微电网项目有效解决了桃莲村供电难题,提升了供电可靠性和电压质量,为乡村旅游和民宿发展提供了有力支撑。

  ■案例

  南沙打造“未来电网企业”改革样板

  “自动驾驶电车来到充电站,车位锁自动落下,机械臂自动识别,提起充电枪,准确插入充电口,整个流程在80秒内完成。后台发送‘车辆已就位’的指令至‘顺易充’平台,充电完成并自动结算,这一过程实现了全程无人化。”广州南沙供电局营销部工作人员王铭华介绍。

  12月9日,在广州市工信局和南方电网、广东电网公司指导下,由广州供电局与南沙交投集团合作打造的粤港澳大湾区旗舰超充站——南沙环市西路多元超充站正式投产。此站结合了“电鸿+车网互动+预先碳中和+自动充电”多种先进元素,可同时满足50台车充电,3台充电桩具备车网互动功能,超充桩最高功率达600千瓦,实现“一秒不止一公里”的充电速度。此外,该站还为客户提供全绿电电能,实现“绿车”用上“绿电”。

  在南沙,广州供电局正高标准推进南沙协同港澳面向世界的综合改革,打造“未来电网企业”改革样板。《广州南沙深化面向世界的粤港澳全面合作总体方案》发布两年以来,广州供电局累计投入南沙电网建设36.22亿元,积极推动体制机制创新,在南沙区域打造“未来电网企业”改革样板,以高标准电力保障、高品质供电服务、高质量绿色电力,融入和服务广州南沙高质量发展。

  2024年截至目前,广州供电局服务全区新能源并网接入规模达64万千瓦,占南沙最高负荷34%,电能替代电量累计达5.4亿千瓦时。依托“穗碳”实现规上企业碳账户的全覆盖,服务南沙企业使用绿电3.23亿千瓦时,交易国内绿证超3.33万张。

  2024年,广州供电局在南沙全年计划投资同比增长55.9%,创历史最高。如今,广州供电局在南沙已建成具备“5G+数字电网示范区”“高品质供电引领区”“数字生产示范区”集多项示范于一体的区域电网。同时,广州供电局超前布局电力基础设施发展,高标准编制《广州2035年电网发展规划》《广州电网廊道规划》,超前推动南沙变电站站址、输电线路走廊预控与城市发展规划的高效衔接,到2035年新增变电站35座,提升区域供电能力2.2倍。

  截至今年10月底,南沙区电网最高负荷188.2万千瓦,同比增长19.2%;全社会用电量97.40亿千瓦时,同比增长8.63%,增速居广州各区第二;全区客户平均停电时间同比下降48%,降幅居广州各区第二,核心区域(明珠湾区、黄阁镇、南沙街)停电时间指标达到国际一流水平。

  ■纵深

  创建全国领先标杆供电局

  广州供电局党委书记李锐表示:“广州供电局紧扣‘全面建成世界一流企业’和‘服务广东走在全国前列’工作主线,以‘创建全国领先标杆供电局’为实施路径,以三年工作两年干的劲头和决心,推动改革发展和创一流目标任务全面完成,实现了从一流向领先的跃升。”

  广州供电局对标国内外可比电网企业,客户平均停电时间、用电营商环境电网主责主业指标表现排名前列,世界一流企业特征显著;广州“获得电力”指标连续位居全国第一梯队前列,建成超大型城市新型电力系统示范区,38项标杆成果鉴定为国际领先。

  截至2023年底,广州供电局投产及储备光伏项目容量达到20兆瓦,用户侧与电网侧累计投产储能容量实现“双百兆”,充电设施已累计建成8404支,数量在广州市占比16%,成为广州市最大的充电运营商。2024年,广州供电局当年投产及储备光伏项目容量达到208兆瓦,建成国内首座无人驾驶全流程自动充电示范站,实现“欧标+电鸿+车网互动+碳中和+自动充电”等功能,构建30分钟欧标充电网络,支撑港澳车辆“北上”。

  2023年,广州成为全国首个超过400座变电站的省会城市,2024年,全面建成424座变电站。广州用户平均停电时间历史性进入8分钟,全面达到国际领先水平。

  超大城市不停电作业规模居全国首位,2024年配网不停电作业维持4万次规模,率先规模化应用无感接入技术,覆盖率高达90%以上,配网自动化有效覆盖率先达到100%。

  2023年,投产全国首个“多位一体”微能源网、全国首个电氢智慧能源站,在国内首次实现固态氢能发电并网。2024年,研制并投产国内首套百千瓦级可逆固体氧化物电池装置,从“实验室”迈向“示范应用”。