拓开能源转型突围之路
国网金华供电公司“双碳”目标下的探索与实践
杨学君 徐风华 江胜忠
当前,能耗总量和强度“双控”已成为倒逼经济绿色低碳转型的主要抓手,能源转型也驱动电源主体、电网形态、负荷特性以及调控方式发生颠覆性变化。
作为能源转型中心环节的电网企业,国网金华供电公司统筹考量“清洁转型、保障用能、行业发展”三大目标,通过激发电能传输侧、存储侧和消费侧的现有潜力,实现电网增供降耗、用能增效降碳;通过挖尽潜能,实现试点示范项目中模式创新的聚变效应,引导推动技术、管理、运营、市场、政策等朝着与新型电力系统需求相衔接的目标迭代优化。
把电网增供降耗的能力挖掘到位
要实现清洁能源大规模储存、绿色电能高效调度,有效化解相关问题,需要不断挖掘电网潜力,实现供电设备物尽其用、电网供电网尽其效。
以输电线路动态增容为例,国网金华供电公司根据环境变量动态评估输电线路载流能力,有效“唤醒”了闲置输电运行资源。该公司启用220千伏石东线、云宾线动态增容,两条线路短时最大载流能力分别提升到1250和1068安培,输送能力提升21.2%和19.8%。
精打细算,聚沙成塔。今年夏季,武义县首次应用反辐射制冷膜技术,汇控柜温度比往常降低了16.5℃,有效避免了空调制冷降温造成的能耗浪费。根据计算,薄薄一张制冷膜通过减少制冷设备耗电,可以帮助当地13个110千伏变电站减少排放130吨二氧化碳。
过去,要解决用电需求增加造成的变电站间隔紧张、供电线路廊道紧张,基本依靠新增再建。如今,得益于数字化技术,电网沉睡资源被不断唤醒。
国网义乌市供电公司利用“网上电网”,梳理自贸区电网资源,根据该区域“商贸、物流”两种负荷潮汐耦合互补的特性,“挖”出多个10千伏间隔。义乌商城集团冷链仓库就是受益者,通过上述办法,节省了200多万元的额外用电接入投资;国网东阳市供电公司通过“移动式能源插座”,解决基础负荷无法满足的“硬缺电”问题;国网兰溪市供电公司的“专线共享”方案,为参与该项目的企业带来可观的专线共享收入。
挖掘供电潜能、提高供电效率、降低供电损耗,离不开电力调度的转型与优化。
如今,以低碳为目标、经济为基础、安全为约束的调度运行新模式,让全能型调控机器人“悟空”,能利用电力源网侧能碳指数,准确分析出金华电源侧和电网侧碳排放指数,实现对金华主网和相关电源碳排放情况的实时监测。
当监测到设备、线路高损耗运行时,“悟空”会向值班调度人员发送告警短信,辅助调度人员第一时间开展调优处置,避免损耗加剧。“悟空”还会自动记录高耗损设备并形成清单,方便供电员工在技改、大修中处理相关缺陷。
目前金华地区201座变电站100多万个监控信息点位的数据和图像都已接入上述系统。测算结果显示,该系统将帮助金华地区年降损电量超2200万千瓦时,相当于减排二氧化碳1.65万吨。
在点多面广的配网侧,数字赋能高效调度的成效更加凸显。国网金华供电公司的配网经济运行辅助决策系统,通过分析、生成配电网经济运行重构策略,可以辅助编排不同时段10千伏线路的运行方式,降低线路损耗。
与传统依靠人员经验制订供电负荷转移策略相比,配网经济运行辅助决策系统将单条配网线路最优经济运行方式分析的时长从20分钟缩短至2分钟,实现供电质量和可靠性双提升。婺城区和金东区125条10千伏公用线路经济运行后,仅今年迎峰度夏两个月间,降损电量达21.6万千瓦时。
把用能增效降碳的举措落实到位
新型电力系统让能源、电力、用户之间的关系越来越紧密,也将能源服务的方式重新定义,提高全社会综合能效的同时,降低企业投资运营成本。
2020年,金华地区实现电能替代近8亿度,若未来全部实现绿电供应,相当于减少煤炭消耗22.56万吨、二氧化碳排放60万吨。国网金华供电公司致力于普惠服务农村农业、工业生产、校园生活、旅游交通、建筑节能五大领域电气化提升的同时,还对锡雕、“婺州窑”等“非遗”产业提供精准个性化服务。
随着能源生产由供给侧向终端用户侧延伸,能源消费理念也从能源供应向能源服务转变。国网金华供电公司树立“能效是第一能源”“节约的能源是最清洁的能源”理念。2021年以来,该公司对金华全市化工、金属冶炼、乘用车制造等57家重点用能企业,开展用能诊断、分析,并为其提供一体化、定制化的能效服务。
一方面,针对存量市场推广“一次改造+二次优化”模式,该公司更换老旧设备,加装传感设备和数字化控制系统,通过系统级的优化运营,实现提质增效。如今,绿色照明工程、建筑楼宇等公共设施由原来的“耗能大户”变成了“节能综合体”。
另一方面,针对增量市场,该公司推广“一体化供应+一体化智慧管控”模式,从规划环节介入,实现规划设计、投资建设、运营管理全环节一体化。以金华零跑汽车AI智能工厂为例,智慧能源优选平台为该企业量身打造了低碳用能方案,企业屋顶、停车棚等闲置资源建成总装机容量11兆瓦的分布式光伏发电系统,年发电量近1000万千瓦时,节约标准煤2800余吨,减排二氧化碳7500余吨,基本形成“用绿色电造绿色车”的业态。
与此同时,该企业还享受到自发自用电量的电价优惠,余量上网电量每年预计可产生约353万元的经济效益。
不仅如此,国网金华供电公司还以互联网思维理念,打造“平台式”综合能源服务新业态。在武义,公司与浙江稠州商业银行签订绿色金融战略合作协议,创新实施“绿色低碳+金融服务”联盟服务模式。供电公司通过对企业、个人用能和碳排放分析监测,方便银行向企业提供低碳、减碳绿色金融产品服务。
电力需求响应让电源、电网、负荷、储能的关系更加和谐。在今年的迎峰度夏中,以商务楼宇、工厂生产线、电动汽车等为代表的“能耗大户”,依托装载的智能终端,在线监测用电需求,通过柔性调节用电负荷参与电量“众筹”,实现市场机制引导与电网“互动”,有效解决尖峰电力不足的“软缺电”问题。
据了解,金华今夏储备的百万千瓦需求响应资源池,实现了金华最高用电负荷5%以上的削峰能力。9月9日当日,婺城区46户电力客户响应电量10.46万度,获取需求响应补贴32.26万元。
把模式创新的聚变效应释放到位
为充分利用资源能源,聚焦破局转型,近年来,国网金华供电公司通过各种试点示范项目,引导推动技术、政策、市场、机制迭代优化,获取实现“双碳”目标的最优路径。
2020年,5G基站、大数据中心等具有能耗高、用能需求综合化特点的负荷成为了能源服务新对象,也为降碳减排带来了巨大的空间。
在义乌,一套碎片资源唤醒了聚合智控装置实现5G基站备用电池、制冷空调和电网的协同互动,通过备用电池“峰放谷充”模式和空调的智能启停,实现节能降费10%以上。该套智控设备已经在义乌的121个通信基站装设使用,可实现转移尖峰负荷968千瓦,预计每年为基站降低电费58万元。
在兰溪、武义、东阳等地,“光伏+产业”模式让光伏发电与农业、渔业、牧业、影视等产业实现融合发展,逐渐形成光伏建筑一体化、光伏生态农业等新兴业态,拓展了光伏发电互补应用的空间,形成了成本多方分摊、广泛开发利用新能源的新模式。
此外,兰溪创新推出的储能“集中+套餐”商业模式,既可充分利用电网侧集中式储能站资源,也可为新能源企业提供差异化的储能服务配额套餐,降低储能投资,有效推动形成储能市场化机制,构建形成储能业务“风险共担、利益共享、合作共赢”的发展格局。
从传统形态到新型业态,从优化改进到模式创新,聚焦“挖潜增效、节能减碳”,不仅是立足当下的“力所能及”,更是着眼长远的“循序渐进”。