项目的综合示范区为江西省重点发展的生态经济区——共青先导区,项目主要从低碳规划、低碳调度、低碳运行、低碳用电、低碳评估和低碳管理六个方面开展具体工作。其中低碳评估是核心,其结果可以作为有效实施低碳规划及调控运行和用电的依据。“以低碳为目标的智能电网存在三大核心技术难题:实现碳排放流实时监测、分析难度大;实现低碳优化运行控制难度大;准确、量化评估工程低碳效益难度大。“江西电科院相关负责人介绍道。
为破解这些难题,由国网江西省电力公司牵头,中国电力科学研究院、清华大学、武汉大学、湖南大学共同参与,成立了专家团队,共同攻克难题。
在工程实施中,项目人员提出了碳排放流的分析方法。原有的碳排放分析只能评价每发一度电的碳排放,无法体现每输一度电和每用一度电的碳排放,以及哪个用户用一度电产生的碳排放是多少,产生在哪个电厂。因此无法得到用户用电中清洁能源的比例,配网和用户也不知道自身用电什么时候比较低碳,在哪里用电比较低碳,怎么用电可以更低碳。这样,就难以从电网和用户的角度去辨识使电力系统更加低碳的设计与控制方法。若对主网实时的电能比例构成知晓,对微网中电动汽车和储能装置进行合理的控制,可有效增加微网清洁能源的消费比例,降低用电的碳成本。
该项目着眼整个共青先导区,根据碳排放流的评估,通过调整调度运行方式,优化水/火电出力潮流分布,增加蒲塘变和杨星线等变电站及线路,提升新能源的接入与消纳能力,促使柘林水电消纳占比显著提升,吉山风电、隆世光伏、凯迪生物质等并网新能源实现100%就地消纳。
宁夏电网多环节互动促新能源消纳
据测算,以多环节综合互动为特征的智能电网综合示范工程从2015年3月24日运行至2017年年底,将累计节约发电成本4362万元,节约启停成本1.5亿元,产生经济效益7.31亿元,累计创造的直接经济效益将达到9.29亿元。
4月12日,宁夏电力调度控制中心当值调度员黄伟兵通过新能源功率预测系统及系统负荷预测信息,预估出当天12时~14时之间火电达到出力下限时,仍有236.3兆瓦时的新能源无法消纳。此时,发输调度互动系统立即启动多环节互动计划编制,并自动向3家直供大用户下发互动需求信息。
3家直供大用户根据收到的互动需求信息及自身用电实际,向发输调度互动系统反馈可接受的3种用电模式及对应的用电调整成本。发输调度互动系统收集到大用户互动意愿信息后,开始编制日前互动预调度计划并开展安全校核,同时配电网层面互动启动,并向互动用户调度系统下发互动需求信息。随后,互动用户调度系统根据上次互动信息,向发输调度互动系统申报了两种互动意愿,同时向5家配电网用户下发了申报指导信息。
最终,经过发输调度互动系统及互动用户调度系统的反馈与协调,两家直供大用户及各配电网用户,按照日前互动调度计划进行了互动。互动能力及效果评估系统根据实际互动效果,计算得出发输环节弃风光率、单位电量发电成本、线路负载率和峰谷差,配用环节舒适度、信用度、负荷率和效益系数等指标。经测算,当天产生直接经济效益31.7万元。
近年来,宁夏风电、光伏产业发展迅猛,新能源装机容量一直处于超常规增长状态。截至今年3月底,宁夏新能源装机达到1447万千瓦,同比增长24.58%,占全网总装机容量的41.23%。其中,风电装机942万,同比增长14.53%,占全网总装机26.83%。按照自治区能源电力发展规划,到2020年自治区新能源装机将达到2100万千瓦,其中风电达到1100万千瓦,光伏达到1000万千瓦。