12月6日，在2023年度中國電力科學技術(shù)獎頒獎儀式上，南方電網(wǎng)廣東廣州供電局(下稱“廣州供電局”)牽頭的“特大型彈性城市電網(wǎng)應對極端災害的關鍵技術(shù)研究與示范應用”科技創(chuàng)新成果榮獲2023年度中國電力科學技術(shù)進步獎一等獎。
500千伏科北變電站坐落在黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)深山之中。 廣州供電局供圖
今年初，廣州供電局制定了“承接全面走在全國前列，創(chuàng)建全國領先標桿供電局”總體工作方案，錨定建設現(xiàn)代化城市電網(wǎng)典范等六個標桿方向。上述科創(chuàng)成果，正是建設新一代智能調(diào)度控制體系，全面建成安全、可靠、綠色、高效、智能的現(xiàn)代化電網(wǎng)的有力支撐。
“主動防御”填補技術(shù)空白
特大型彈性城市電網(wǎng)應對極端災害的關鍵技術(shù)研究與示范應用項目，實現(xiàn)了特大型城市電網(wǎng)應對極端災害的災前—災中—災后“全鏈條分鐘級決策”重大突破。“彈性電網(wǎng)能夠有效應對‘小概率—高損失’的極端災害。”廣州供電局調(diào)度中心田慧麗介紹。
歷時8年，廣州供電局成功創(chuàng)建了特大型彈性城市電網(wǎng)關鍵理論技術(shù)體系，建成并投運全國首套特大型彈性城市電網(wǎng)實時決策支持系統(tǒng)。依托該系統(tǒng)，在“尼格”“馬鞍”臺風天氣災害中，故障跳閘次數(shù)同比減少18.57%，復電時長降低18.02%。
“如何避免2015年臺風‘彩虹’造成廣州300多萬用戶停電事件的再次發(fā)生，廣州供電局從資源配置、定量評估、應急調(diào)控及協(xié)同恢復等方面探索有效的解決方案，其中最難的就是評估標準和主動防御”。廣州供電局項目組李欣介紹道。
為攻克“主動防御”這一大難題，實現(xiàn)受災情況“判得準”，廣州供電局結(jié)合故障邏輯推理與氣象特征匹配，災前及時增設預防措施，有效降低設備跳閘概率，扭轉(zhuǎn)了臺風、強暴雨等極端天氣下“被動應對”的困境，構(gòu)建了南方電網(wǎng)“主動型防災減災”高效應急機制。
“主動防御”技術(shù)在2022年6月的廣州強暴雨天氣防御及應急處置中運用，成功減少因暴雨天氣導致的用戶負荷損失約1.5萬戶，減少經(jīng)濟損失約213萬元，為探索特大型城市電網(wǎng)應對自然災害提供了“廣州方案”。
此次榮獲的中國電力科學技術(shù)獎，是我國電力行業(yè)科技創(chuàng)新的最高獎項。近年來，廣州供電局全力打造創(chuàng)新管理體系標桿，構(gòu)建布局合理、運行高效的創(chuàng)新實驗室體系，實現(xiàn)南沙數(shù)字電網(wǎng)關鍵技術(shù)等多項關鍵核心技術(shù)取得重大突破。
為南沙建設注入動能
12月5日，中歐合作伙伴對話“共塑綠色發(fā)展新動能”活動在京舉行。廣州供電局南沙“多位一體”微能源網(wǎng)示范工程在近200個項目中脫穎而出，成功入選中歐綠色低碳發(fā)展合作十大典型案例。
南沙“多位一體”微能源網(wǎng)項目是國家能源局首批微電網(wǎng)示范項目，也是首個落地的中芬能源合作示范項目。該項目引進了全球領先的太陽能集熱系統(tǒng)、固體氧化物燃料電池和基巖儲能系統(tǒng)三大硬件設施，打造了一個涵蓋冷熱電綜合能源一體化的粵港澳大灣區(qū)智慧低碳園區(qū)新標桿。
“對多種能源的高效協(xié)同利用，是該項目的一大亮點。”廣州供電局企業(yè)發(fā)展部相關負責人介紹，“通過設計智能、高效的系統(tǒng)集成方案，項目園區(qū)整體能源利用效率提高到80%以上，每年可減碳200噸，相當于植樹一萬棵。”據(jù)介紹，這種模式還適合在酒店、醫(yī)院、工業(yè)園區(qū)和海島等區(qū)域推廣和應用，為各類產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供了綠色能源供給示范。
近年來，廣州供電局圍繞“雙碳”目標，積極推動清潔能源全額消納，建設具有廣州特色的超大型城市新型電力系統(tǒng)，系統(tǒng)開展了一系列特色示范。除了南沙“多位一體”微能源網(wǎng)示范項目，廣州供電局還開展了電氫融合關鍵技術(shù)攻關、現(xiàn)代化城市配電網(wǎng)綜合示范、超大型城市高效自愈配電網(wǎng)等新型電力系統(tǒng)綜合示范研究，取得了系列階段性成果。
以電賦能美麗城市
電網(wǎng)是連接電源和用電終端的橋梁，也是一座城市踐行生態(tài)文明理念的重要載體。近年來，南方電網(wǎng)公司大力推進綠色低碳電網(wǎng)建設，積極應用新技術(shù)、新設備、新材料和新工藝，結(jié)合重大工程開展生物多樣性保護及碳匯開發(fā)，綠色建設理念已經(jīng)融入到越來越多電網(wǎng)工程之中。
2023年投產(chǎn)的廣州供電局500千伏科北變電站是綠色低碳實踐的典型項目之一，這座位于廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)的變電站，是廣州市第400座公用變電站，它不僅極大地解決了廣州500千伏變電站布點不足的短板，使得廣州電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)得到進一步完善，更重要的是，這座變電站采用了光伏發(fā)電、光導無電照明、3D建筑打印等多項自主技術(shù)節(jié)能降碳。
據(jù)廣州供電局500千伏科北巡維中心副站長王尉介紹，安裝在變電站附近山坡以及屋頂上的光伏板，年發(fā)電量約為30萬千瓦時，可滿足科北變電站內(nèi)辦公及生活區(qū)域用電需求，站內(nèi)采用的光導無電照明技術(shù)，每年可節(jié)約用電約3000千瓦時。通過建筑本體節(jié)能、設備節(jié)能等技術(shù)措施的運用，科北變電站實現(xiàn)了“近零能耗”的目標，成為全國首座近零能耗的500千伏變電站，為“雙碳”示范作出了表率。
勇當綠色先行者
在打造綠色低碳示范變電站的同時，廣州供電局也在積極探索電力基礎設施的綠色轉(zhuǎn)型，推動綠色低碳裝備的研發(fā)和應用。
近日，廣州供電局自主研發(fā)的首臺全國產(chǎn)化500千伏植物絕緣油變壓器順利通過型式試驗，在技術(shù)上實現(xiàn)了關鍵大型綠色裝備的國產(chǎn)化。這是第一臺由中國掌握完全自主知識產(chǎn)權(quán)的500千伏植物絕緣油變壓器，相比傳統(tǒng)的礦物絕緣油變壓器，植物絕緣油變壓器更安全，也更環(huán)保。根據(jù)測算，每臺500千伏植物絕緣油變壓器全生命周期內(nèi)可減少碳排放約70噸，相當于27萬輛汽車行駛1公里的碳排放量，或是1.4萬棵樹一天的碳吸收量。
除了在500千伏植物絕緣油變壓器上的突破，2023年以來，南方電網(wǎng)首套聚丙烯環(huán)保電纜、首套潔凈空氣絕緣環(huán)保GIS設備也先后在廣州供電局投產(chǎn)。依托創(chuàng)新管理體系，廣州供電局積極支撐能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，推動電氫協(xié)同技術(shù)、綠色環(huán)保材料與電工裝備等重大核心技術(shù)全面發(fā)展，提升綠色低碳產(chǎn)業(yè)核心競爭力，以高水平科技自立自強，促進企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
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