如何挖掘资源禀赋,推动形成南方电网独有的新型电力系统建设方案?如何强化“电算协同”,为新型电力系统的灵活互动提供强大支持?在第五届新型电力系统国际论坛暨第二十届中国南方电网国际技术论坛上,南方电网公司有关部门负责人介绍了南方电网新型电力系统技术发展与布局。本版将持续推出系列主旨演讲,以期与读者分享观点,凝聚共识。
近年来,我国新能源发展势头迅猛,新型能源体系和新型电力系统构建加速。在能源变革的时代浪潮中,南方电网公司勇立潮头,牢牢把握能源革命、科技革命、数字革命大势,强化科技创新战略布局,谋求高质量发展,寻求多方互利合作,为建成清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的新型电力系统提出南网方案,贡献南网智慧。
挖掘资源禀赋
技术挑战蕴创新机遇
横跨广东、广西、云南、贵州、海南五省区,联结港澳地区,并延伸至东南亚部分国家,南方电网以超2000公里的东西跨度实现多地区电力互联互通,成为区域协同发展、保障能源供应的关键力量。错综复杂的交直流并联结构、各省区之间的资源差异,推动南方电网形成独有的新型电力系统特征。
广东省经济发展速度快,电力需求量大,电网多直流汇入特征显著,交直流交互影响复杂,海上风电光伏等新能源大规模接入为电网安全运行带来挑战。作为“西电东送”南大通道的电力中枢,广西壮族自治区省间互济力度大,随着新能源爆发式增长,多能耦合安全风险日益突出。云南省拥有国内首个省级异步送端大电网,通过高电压的高压直流输电技术输送绿色清洁能源,同时新能源高比例接入也使电网安全稳定运行、调度风险突出。贵州省通过构建“三横两联一中心”500千伏主网架满足新能源发展需求,同时也面临着冰灾、山火等灾害风险及网架薄弱等技术难题。海南省电网具有“大机小网”的特点,高温、高湿等季节性气候也给电网运行控制带来全新挑战。
数字化绿色化驱动
精密布局绘发展蓝图
基于各省区资源禀赋及技术挑战,南方电网公司提出以数字化绿色化协同促进新型能源体系和新型电力系统建设,并围绕电源侧、电网侧、负荷侧、调度和控制、电力市场和电碳经济等八大领域精心布局,制定技术创新谱系,为2035年基本建成新型电力系统的目标奠定坚实基础。
夯基垒台,探索新型电力系统稳定理论是关键。近年来,公司针对电网及设备稳定性需求,纳入大量换流器,基本完成系统稳定性分析建设。接下来,公司将以数智技术赋能新型电力系统安全稳定分析研究,促进神经网络、大模型在电网分析中的应用。
逐绿领航,新能源并网实现突破。公司着力创新海上风电并网模式,提出海上风电经多端直流登陆、在岸上汇集、通过架空线直送负荷中心等技术方案,提升基础设施及土地空间利用率,风电汇集容量达6000兆瓦。2020年,公司建成投产世界首个特高压柔性直流输电工程,接下来我们计划应用±800千伏特高压柔性直流技术,将我国西部、西北部大规模新能源基地电力送至南方电网服务区域,预计总送电容量有望超过1.2亿千瓦。
材优赋能,新型电工材料助力发展。公司研发高端绝缘材料、新型导电导磁材料,提高电气设备效率和绿色低碳性能,为电力设备升级换代提供技术基础。
近年来,数字电网技术持续焕新向强,智能传感、电力全域物联、数字孪生、电力人工智能等技术实现突破,支撑高比例新能源广泛接入、全面数据精益感知处理、智能调控与协同互动的数字电网基本建成。公司将持续深耕电力计算领域,以“数据+电力+算力”融合支撑数字电网全面建成,助力能源电力数字化转型和产业升级。
在客户、供需互动方面,公司建成全域车网互动聚合平台,实现超10万支充电枪调节能力覆盖。深圳现已建成车网互动示范站137座,是全国规模最大的市域协同车网互动示范;海南实现全省充换电“一张网”,全面支持有序充电。公司进一步推进“电力—交通—信息”三网融合,2024年投产光储充柔性资源接入超400万千瓦,并整合更多聚合商联动全域柔性可控超1000万千瓦。
构建开放生态
互利合作谋共赢未来
为推动新型电力系统建设,南方电网公司深化与国内外多方合作,为能源转型与可持续发展贡献力量。
内聚合力,国内合作协同创新。我们积极与政府基础研究基金合作,聚焦新型电力系统基础研究,目前共同开展合作项目超20项。与广东省科技厅联合设立海上风电省企联合基金,双方达成新一轮合作共识,持续资助海上风电并网研究。聚焦行业科技前沿和南方电网需求,2022年以来,公司先后与清华大学、香港理工大学、澳门大学等高校和科研院所共建14个联合研究院,分6批次立项联合研究院项目126项,并开展长期稳定合作研究,在新型电力系统技术难题解决、高水平创新人才培养等方面取得积极成效。
外联四海,国际合作齐力奋进。公司积极参与国际组织活动,成功举办国际大电网委员会管理层2024年度高级别会议——CIGRE指导委员会会议及“中国日”活动,并应邀参加2024年CIGRE巴黎大会开幕式研讨会发言,与世界共享新型电力系统建设南网经验与成果。坚持与IEC、ISO等国际标准化组织高水平开放合作,为全球绿色可持续发展贡献南网技术力量。积极策划、成功获批筹建ISO/TC346机械储能技术委员会,加快推动关键技术研发和国际标准研制。2024年,公司与IEEE携手成功举办首届IEEE直流技术与系统国际会议(IEEEDCTS2024)。未来,南方电网公司将以更加开放的姿态,加强与国内外科研机构、企业的合作与交流,共同推动能源电力事业发展。
(作者:南方电网公司科技创新部总经理 许树楷)
(南网报记者 薛子怡 根据第五届新型电力系统国际论坛暨第二十届中国南方电网国际技术论坛演讲内容整理)
原标题:南方电网新型电力系统技术布局、发展与合作