從特高壓直流到柔性直流，二十載技術(shù)破冰織就堅韌綠色電網(wǎng)，讓清潔能源跨越山海高效傳輸;綠色科技全方位賦能電網(wǎng)發(fā)展，貫穿規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營全周期，推動電力行業(yè)全鏈條綠色轉(zhuǎn)型;依托電力市場技術(shù)支撐、電碳耦合技術(shù)及虛擬電廠模式，通過資源靈活互動，激活分布式資源，提升新能源消納與碳排放管控能力，讓電網(wǎng)成為綠色轉(zhuǎn)型助推器……
4月5日，昆柳龍直流工程柳州換流站工作人員在安裝世界首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器。(資料圖片)
二十年來，南方電網(wǎng)公司的關(guān)鍵核心技術(shù)多點(diǎn)突破，創(chuàng)新生態(tài)加快形成，構(gòu)建以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新體系，不斷完善創(chuàng)新體系、增強(qiáng)創(chuàng)新能力、激發(fā)創(chuàng)新效能，以一系列突破性成果助力“綠水青山就是金山銀山”理念落地生根。
攻克技術(shù) 增強(qiáng)電網(wǎng)韌性
二十載櫛風(fēng)沐雨，從高壓直流到特高壓直流，從傳統(tǒng)直流到柔性直流，從國外引進(jìn)直流控制保護(hù)技術(shù)到相關(guān)技術(shù)的國際引領(lǐng)，南方電網(wǎng)一步步的技術(shù)破冰，促進(jìn)了電網(wǎng)發(fā)展的巨大進(jìn)步。一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，不僅筑牢了電力輸送的“鋼筋鐵骨”，更讓清潔能源跨越山海，一張堅韌牢固的綠色電網(wǎng)“越織越密”。
2010年，楚穗直流作為世界首條特高壓直流工程拉開了特高壓技術(shù)賦能大電網(wǎng)的序幕。這條西起云南楚雄、東至廣東增城的“電力大動脈”，以±800千伏特高壓直流技術(shù)實現(xiàn)1300多千米的電力傳輸，0.00526秒的傳輸速度，破解了能源資源與負(fù)荷中心逆向分布的難題。保障粵港澳大灣區(qū)電力供應(yīng)的同時，又讓云南的綠水青山通過“電”轉(zhuǎn)化為發(fā)展動能。
世界首個特高壓多端柔性直流工程——昆柳龍直流工程創(chuàng)造了19項“世界第一”，跨越1452公里的電力線路將烏東德水電站的清潔電能送往負(fù)荷中心。柔性直流技術(shù)不僅提升了主網(wǎng)輸送能力，更能為送受端電網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐，讓大規(guī)模集中式新能源的超遠(yuǎn)距離送出從構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實。
而世界首套±800千伏特高壓直流量子電流傳感器在昆柳龍直流工程的應(yīng)用，則讓電網(wǎng)在極端環(huán)境下的運(yùn)行精度實現(xiàn)突破，特高壓直流輸電系統(tǒng)有了極高的測量可靠性保障，我國直流輸電系統(tǒng)進(jìn)入“量子精度”時代。
如今，陽江三山島海上風(fēng)電柔直工程正在加速推進(jìn)。作為世界首個超大規(guī)模、海陸一體超高壓柔直工程，它將破解未來大規(guī)模海上風(fēng)電基地接入等難題，投產(chǎn)后每年可提供清潔電能約60億千瓦時，開創(chuàng)遠(yuǎn)海風(fēng)電輸電新模式，為風(fēng)電等可再生能源的規(guī)?；_發(fā)再添“關(guān)鍵一棋”。
從楚穗直流的穩(wěn)定運(yùn)行到昆柳龍直流工程的技術(shù)引領(lǐng)，再到三山島破解深遠(yuǎn)海風(fēng)電送出難題，南方電網(wǎng)以關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新為大電網(wǎng)注入韌性，讓清潔能源高效消納。2025年，南方五省區(qū)新能源總裝機(jī)容量突破2億千瓦，新能源成為第一大電源，抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模突破1000萬千瓦，新型儲能裝機(jī)超百萬千瓦，達(dá)世界同等規(guī)模電網(wǎng)領(lǐng)先水平。
二十年來，南方電網(wǎng)公司傾注全力打造安全可靠的綠色電網(wǎng)，在保障電力供應(yīng)的同時守護(hù)著綠水青山，為能源綠色低碳轉(zhuǎn)型寫下了屬于中國的技術(shù)答案。
科技賦能 推動綠色轉(zhuǎn)型
南方電網(wǎng)公司深入踐行“綠水青山就是金山銀山”理念，將“雙碳”目標(biāo)貫穿于電網(wǎng)建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，利用最新最前沿的科技創(chuàng)新手段，覆蓋規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營全生命周期的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系逐步完善，從設(shè)計源頭到設(shè)備能效，全方位落實綠色低碳發(fā)展，全力打造促進(jìn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的綠色工程。
在粵港澳大灣區(qū)，廣州500千伏科北變電站是全國首座“近零能耗”500千伏變電站、“雙碳”示范變電站。該站在建設(shè)之初就將綠色低碳轉(zhuǎn)型貫徹其中，采用預(yù)制裝配工藝、應(yīng)用3D打印技術(shù)等措施提高主體建筑的節(jié)能率，獲國家近零能耗建筑認(rèn)證等多項榮譽(yù)，同時配套出臺《綠色低碳智能變電站設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范，積極推動行業(yè)技術(shù)升級發(fā)展。
2024年印發(fā)的《南方電網(wǎng)公司關(guān)于加快綠色發(fā)展推進(jìn)美麗中國建設(shè)的實施方案》提出，全面實施綠色電網(wǎng)建設(shè)和評價標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化綠色設(shè)計和施工管理，積極應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和新工藝，聚焦電網(wǎng)本質(zhì)安全提升、節(jié)能增效提升、綠色環(huán)保升級等五個方向，提升本質(zhì)安全水平，推動電網(wǎng)綠色轉(zhuǎn)型。
在廣西，崇左電廠一期崇左站Ⅰ、Ⅱ回220千伏線路工程建設(shè)運(yùn)用重載無人機(jī)開展物資運(yùn)輸?shù)裙ぷ?，采?ldquo;大型運(yùn)重、中型運(yùn)量”協(xié)同策略，工程建設(shè)物資搬運(yùn)告別傳統(tǒng)方式，整塔組裝材料全部通過無人機(jī)運(yùn)輸，較常規(guī)工期整整提速3個月，科技手段助力工程施工更標(biāo)準(zhǔn)更綠色化。
南方電網(wǎng)公司在無人機(jī)巡檢領(lǐng)域致力于模式創(chuàng)新與技術(shù)升級，從高壓到低壓、從東部到西部，全網(wǎng)逐漸形成“機(jī)巡為主，人巡為輔”的線路運(yùn)維模式，已實現(xiàn)輸、配、變?nèi)齻€專業(yè)巡視工作的全面覆蓋，構(gòu)建了全域無人化智能巡檢體系;110千伏及以上輸電線路的機(jī)巡覆蓋率、三維數(shù)字化通道建設(shè)覆蓋率以及無人機(jī)自主巡檢線路覆蓋率均達(dá)到了100%。
氫能作為清潔、高效的能源載體，正逐漸成為國家能源體系的重要組成部分。廣東電網(wǎng)公司廣州供電局將無人機(jī)技術(shù)和氫能技術(shù)相結(jié)合，自主研發(fā)氫動力多旋翼無人機(jī)“氫旋Ⅱ”，在十五運(yùn)會和殘?zhí)貖W會保供電線路巡檢中成功完成首次實戰(zhàn)化應(yīng)用。“氫旋Ⅱ”只有不到9千克的機(jī)身重量，單瓶氫氣可達(dá)80分鐘超長續(xù)航，相較鋰電無人機(jī)提升270%。
氫能無人機(jī)只是氫能技術(shù)其中一個應(yīng)用場景。當(dāng)前，氫能已發(fā)展為用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，今年6月，國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“用戶側(cè)燃料電池微網(wǎng)集成與主動支撐電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)”項目示范工程在廣州國際氫能產(chǎn)業(yè)園正式開工建設(shè)，預(yù)計2026年投產(chǎn)，建成國際領(lǐng)先水平的氫熱電高效聯(lián)供燃料電池微網(wǎng)，熱電聯(lián)供綜合效率超90%。
資源互動 鑄造柔性防線
6月28日，南方區(qū)域電力市場啟動連續(xù)結(jié)算試運(yùn)行，這是全國統(tǒng)一電力市場初步建成的重要標(biāo)志性成果，背后的技術(shù)支撐正是公司研發(fā)國內(nèi)首套全自主可控求解器——“天權(quán)”。其計算效率超國外最頂尖同類軟件14%，日均降低總發(fā)電成本7000萬元，減排二氧化碳1.86萬噸。自7月1日起至9月15日，超20億千瓦時來自廣東、廣西、云南的電量，將通過閩粵聯(lián)網(wǎng)工程及相關(guān)聯(lián)絡(luò)通道全天候輸送至上海、浙江、安徽、福建，是目前全國規(guī)模最大的一次跨經(jīng)營區(qū)市場化電力交易，有力支持當(dāng)?shù)赜宥认碾娏?yīng)保障。
在用電占建筑用能80%以上的深圳，用電數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)息息相關(guān)。依托電碳運(yùn)營服務(wù)平臺與政企數(shù)據(jù)共享機(jī)制，實現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)與碳排放數(shù)據(jù)的實時互通。電碳耦合技術(shù)的突破，搭建起碳排放監(jiān)測的“透明橋梁”。在華發(fā)工業(yè)園，深圳市工信局通過平臺精準(zhǔn)掌握企業(yè)能耗與碳排放動態(tài);在東莞康源電子，電碳融合計量表成為企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的“碳導(dǎo)航”，實時顯示用電對應(yīng)的碳排放數(shù)據(jù)，推動綠電消費(fèi)占比從零躍升至32%;南網(wǎng)能源院在全國率先開展電碳耦合技術(shù)研發(fā)攻關(guān)，首創(chuàng)了涵蓋電碳監(jiān)測、核查、認(rèn)證等全鏈條的電碳耦合技術(shù)體系……電碳耦合技術(shù)讓抽象的“碳足跡”轉(zhuǎn)化為可量化、可調(diào)控的具體數(shù)據(jù)，既為企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型提供依據(jù)，還可持續(xù)提升碳排放管控水平和新能源消納能力。
同樣在深圳，1200萬千瓦的虛擬電廠總裝機(jī)容量領(lǐng)跑全國，61家運(yùn)營商聚合6萬余個可調(diào)資源。在秒級智能調(diào)度的精準(zhǔn)調(diào)控下，充電樁、空調(diào)、新能源汽車、儲能設(shè)備等海量分布式資源被迅速激活并協(xié)同調(diào)用，既能高效平抑電網(wǎng)峰谷波動，又為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)筑起一道靈活可靠的柔性防線。不僅如此，前海供電園區(qū)還通過核心裝備電鴻化改造，讓儲能站、光伏站、能源冷站等資源實現(xiàn)即插即用，指令響應(yīng)速度提升至分鐘級，累計創(chuàng)造超百萬元共同收益。
這種“源網(wǎng)荷高度靈活互動”的模式，讓分布式新能源從“零散分布”變?yōu)?ldquo;有序聚合”，釋放出規(guī)?；瘻p碳效能。南方電網(wǎng)公司積極推進(jìn)“以電帶碳、以碳促電”的耦合機(jī)制，探索推動電力市場與碳市場協(xié)同，深化碳計量等電碳耦合技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，以電碳耦合技術(shù)打通碳排放管控全鏈路，將電網(wǎng)從傳統(tǒng)輸電載體升級為綠色轉(zhuǎn)型的“助推器”。
南方電網(wǎng)公司深入踐行“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，堅定實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，大力發(fā)展新型直流輸電、人工智能等技術(shù)，建成結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)先進(jìn)、清潔電力占比高的綠色電網(wǎng)，以發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力加快塑造能源電力生產(chǎn)力新質(zhì)態(tài)，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更可靠更優(yōu)質(zhì)更綠色的電力供應(yīng)，為中國式現(xiàn)代化的綠色發(fā)展提供堅實可靠的能源支撐。(南方電網(wǎng)報 記者 黃璐)
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