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打造具有义乌特色的新型电力系统县域示范区

发布时间:2022-11-26 15:32

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近期,在义乌江东污水厂,由义乌市电力实业公司承建的金华市首座柔性支架光伏电站正在加班加点建设,该工程于9月底进场施工,争取年底建成投用。

随着光伏产业的迅猛发展,作为清洁能源的光伏电站在义乌越来越多。尤其是近两年,各大市场、水厂、企业厂房等,都能见到成片的光伏电板铺设在屋顶,通过光伏效应将太阳能转化为电能,源源不断地输入大电网。

在“双碳”目标引领下,我国经济社会发展已进入全面绿色转型阶段。党的二十大报告中,明确提出要加快发展方式绿色转型,深入推进能源革命,规划建设新型能源体系,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。

这当中,能源转型是实现“双碳”目标的重要引擎,而电力行业作为碳排放大户,更是首当其冲直面“脱碳”挑战。“国网公司正全面布局建设以新能源为主体的新型电力系统,光伏、储能等可再生资源技术逐渐成熟,给我们拓展新领域、实现产业绿色转型带来了新机遇。”国网义乌市供电公司相关负责人表示,围绕电力系统改革创新,一方面坚持电力先行、服务大局,在建设可靠电力、提供优质服务、优化营商环境等方面彰显“义电力量”;另一方面,聚焦实现“双碳”目标,加快零碳电力建设,在电网转型上走在前,在打造具有义乌“商贸+物流”特色的新型电力系统县域示范区上展现“义电担当”。

标杆项目

全力打造全国首个“零碳市场”

“这个项目3月份正式启动,陆续开发了半年多,已入选浙江省首批新型电力系统示范项目,也为全国‘零碳市场’创建提供了义乌样本。”对即将启用的义乌国际商贸城二区东市场,国网义乌市供电公司综合能源事业部的黄德志再熟悉不过。他带着项目团队的小伙伴们反复研究协调,精心设计个性化的建设方案,力求让这个新市场更绿色、更节能、更智慧。

强强“联姻”共建绿色样板

作为全国商品交易市场的龙头和标杆,义乌小商品城在绿色市场建设方面早已先人一步,2008年就在国际商贸城四区建成当时全国单体规模最大的太阳能光伏发电系统,2017年实现国际商贸城1—5区屋顶绿色光伏全覆盖,成为当时全国最大的光电一体化市场建筑,进一步实现绿色升级。

去年,商城集团与国网义乌市供电公司签署战略合作协议,在绿色节能、“零碳市场”、环保储能等多方面深化业务合作。当时还在建设中的二区东市场项目,成为双方“联姻”后首个全方位深度合作的重头戏。

二区东市场位于二区市场F区东侧,其中一、二楼共有商铺490余间,地下两层与地上4~5层均为停车区域。作为义乌第六代市场的样板,这个全新的“数字市场”不仅植入一系列数字化应用,还在“低碳市场”“零碳商铺”建设上做了大量文章,利用光伏电站、充电桩、化学储能、中央空调节能控制、智能照明、综合能源监测管理等新技术,让市场变得更聪明、节能,让商户、采购商有更好的体验感。

“我们和商城集团联手打造这个‘商贸+物流’源网荷储协同互融示范样板工程,对双方都意义深远。”义乌市供电公司相关负责人表示,“义乌是国家改革‘试验田’,我们有勇气也有责任担当做表率,锚定建设具有义乌特色的新型电力系统县域示范区目标,在改革领域不断创新突破,推进金华市县‘源网荷储’两级多元友好互动虚拟电厂体系建设实践落地。”该负责人说,在新一代市场开展智慧能源示范项目试点,建设“低碳市场”“零碳商铺”和市场商品绿色赋能的可推广样板,全面践行绿色低碳、清洁能源发展理念,助力义乌提升国际贸易全球竞争力,恰逢其时。

综合能源“集大成者”

据介绍,这个系统项目可谓综合能源的“集大成者”,集光伏、储能、充电、智能控制、服务平台等于一体,是新型电力系统的一个样板缩影,其建设内容包括光伏车棚、快充桩、储能、智能控制、相变蓄冷、配电优化等8个分项。

其中,屋顶光伏项目装机总容量约1.2兆瓦,预计年均发电量约127万千瓦时;智能储能项目,新增3套250kW/680kWh储能电池,除了作为备用电源,还可用于降负荷、消纳光伏发电余量;充电桩项目,规划设计充电车位251个,第一期已建成44把快充枪,后续视需求情况调整方案,分期建设更科学、节能。

此外,在“吃”电的空调和照明上,一方面,充分利用消防水池和新型纳米材料,在夜间实现相变蓄冷,可分担日间市场内中央空调约80%的负荷;采用节能智能化系统,通过技术实现对机房内所有空调设备的集中管理和自动监控,实现设备低成本运行;利用分路控制,对市场停车场及景观照明共计4463盏灯实现人车“来时灯亮、离开时缓慢降低亮度”的智能控制,并可自行感知照明设备运行状态,提升客商、商户的视觉节能体验和科技感,传递节能低碳的社会风尚。

在光伏等各项应用和技术的加持下,市场内原需1.6万kVA的配电容量,要从110kV福田变和商务变各接一条10kV专线供电,总预算超2100万元。经配电方案优化后,由于总供电容量减少,市场配套容量降为1.32万kVA,仅设备投入就省下约540万元。

“这些项目最终会接入终端的一个综合能源智慧平台,可以远程实时监测、分项计量、动态分析等,以提高节能管理的信息化、精细化水平,切实降低能源资源消耗。”黄德志说,在方案设计过程中,充分利用义乌“商贸+物流”特色负荷特征和市场自身的基础设施条件,尝试了一些新做法,比如变相蓄冷就是义乌首家,为后续推广积累了经验。

至于效能如何,虽然目前还没有实际的数据来佐证,但黄德志表示,一些项目的“一增一减”是可以预估的,就以削峰填谷的收益测算,利用储能电站夜间和白天两个低谷电价时段(22:00—8:00、11:00—13:00)充满,在白天高峰电价时段(8:00—11:00、13:00—17:00)放电,两者价差约0.5元1度电,第一年就能省下至少50万元电费。按8年寿命计算,大约能节省近400万元电费,足以抵消设备投入。变相蓄冷项目,也同样是利用低谷价的电能转化为冷量,实现削峰填谷。光伏的“增”和“减”,则体现在新增发电量的优惠电价上,且光伏设备全部由供电公司投资,市场方获利。快充桩也由义乌市电力实业公司投资和运维,单独计量电价优惠,实现双方共赢。

据悉,该项目的示范性,主要体现在通过光伏+电化学储能+相变蓄冷的协同互融,以及基于物联网将多种类型能源高效整合,基于义乌“商贸+物流”特色负荷特征,将多元海量碎片化资源进行聚合和群控,以此实现节能降损、多能互动,实现资源最大化利用。

“这也是我们大力探索的综合能源服务新模式,为社会综合能效提升提供了可复制经验。” 国网义乌市供电公司综合能源事业部相关负责人表示,二区东项目打造了一个“微电网”,为新型电力系统建设提供调节能力。眼下,义乌正大力建设“虚拟电厂”,该项目的储能和光伏等电力资源,可实现约2000千瓦的调节负荷。

据悉,基于义乌市供电公司在节能方面积累的丰富经验和手段,目前商城集团已与该公司接洽国际商贸城一区的电力智能改造项目。未来,双方将在“零碳市场”、绿色商贸、碳效交易、绿电交易、综合能源服务等领域开展多形式、多层次的探索应用,合力打造“碳中和”引领示范市场。

重点板块

一年投运60多个光伏项目

在能源战略引领下,去年7月,义乌市供电公司开始布局光伏产业,短短1年多时间并网投运65个光伏项目,总装机容量达39兆瓦,设计年均发电量约3410万kWh。今年1—9月,这些光伏项目总发电量为2325万kWh,平均消纳率达76.5%。

光伏发电的益处不言而喻,在绿色环保、清洁能源发电消纳、应对能源“双控”等方面都发挥了积极作用。从数据看,折射出了义乌光伏产业发展迅猛、发展需求和潜力巨大。早在2015年,义乌就开始在全市范围内推广居民分布式发电系统。根据义乌公布的《关于推动源网荷储协调发展和加快区域光伏产业发展的实施细则》,到“十四五”末,义乌光伏容量要达到50万kWp以上,占最高负荷的20%左右;储能装机达10万kW/20万kWh以上。

义乌市发改局统计数据显示,截至8月底,义乌今年已新增光伏发电备案项目295个、备案装机容量18.17万kW,光伏新增并网装机13.41万kW,提前完成金华下达的“装机并网4万kW”的年度任务,任务完成率达335%。义乌光伏累计装机并网33.29万kW,可实现年发电量约3.4亿kWh。

随着分布式光伏发电项目全面推进,储能系统建设也同步开展。目前义乌已建成投运3户储能合计1814kW/5848kWh,年底前可再建成8户储能合计3350kW/10050kWh。

作为光伏、储能项目建设的“主力军”“国家队”,义乌市供电公司积极入局,促成义乌市政府与国网金华市供电公司签订《市域光伏等绿色能源共同开发战略合作框架协议》,义乌市输变电工程有限公司成为义乌首家由政府指定的光伏项目开发投建企业。

目前,该公司已先后与佛堂镇政府、工商学院、市场集团、水务集团、产投集团等签订开发建设战略合作协议,全面推进分布式光伏和充电桩等储能项目的开发建设,强强联手,合力推进“双碳”发展战略,实现资源共享、优势互补、合作共赢。

“去年11月,我们与水务集团签署战略合作协议,率先在江东水厂建了首座分布式光伏电站,加上污水厂、小微园等,首批4个分布式试点项目年内都将并网发电。”义乌市输变电工程有限公司电力实业分公司副总经理黄龙安介绍,目前已投运和在建的67个项目中,与国企合作占大头,共有53个。另有“易开盖”实业公司厂房屋顶光伏电站等14个私企项目,助力其打造“绿色工厂”。

除了绿色清洁等社会效益,光伏电站经济效益如何?黄龙安向记者算了一笔账:按照行业标准,光伏板的寿命一般是25—30年,25年内损耗不超过20%。由此推算,综合其他投入成本,8年内基本可以回收成本。在市场、水厂、园区、企业等建设光伏电站,既能节省电费支出、调节负荷,进行光伏车棚等个性化设计,也能实现“一举多得”的叠加效应。

为推动光伏产业发展,义乌电力不断研发新技术,如正在建设中的柔性支架光伏电站。“这座发电站是建在污水厂搅拌池上的,通过安装柔性支架,在水池上方铺设光伏板,项目装机容量约1.2兆瓦。”黄龙安表示,柔性支架等新技术的应用,可以突破屋顶等空间局限,打破常规光伏电站模式,但技术门槛较高,投资成本相应增加,因此需要对场地条件、投入等因素进行综合考量。

为进一步提升光伏电站的效能,近期该公司还牵手上海电力大学,开展既有光伏逆变器参与电网无功电压控制策略与关键技术研究。“比如针对部分光伏板被阴影遮挡,如何提升光伏阴影遮出力技术。还有光伏逆变器电能质量优化技术、环境散射光利用与光伏板降温出力提升技术,以及光伏板自洁涂料研究,减少因鸟粪等不洁物造成光伏板效能降低。”黄龙安说,这些新型技术的研究,都是基于问题导向,有针对性地解决分布式光伏电站运行中遇到的各种状况,着力提升光伏电站的安全性和经济性。

汽车充电桩实现镇街全覆盖

除了光伏产业,近年来,随着新能源汽车驶入发展快车道,与之配套的充电基础设施建设也快马加鞭,汽车充电网络逐步完善。义乌已连续3年将“新增新能源汽车公共充电桩300个”纳入年度“十大民生实事”之一。

“我们从2019年开始建设充电站,到现在已建成投运公用充电站69座,共有充电桩540余个,枪位约800个,其中快充枪超600把,已覆盖义乌所有镇街。”义乌市电力实业分公司副总经理吴博说,今年的目标是建成投用230把充电枪,目前已投用170余把,“在建的还有80多把充电枪,另在图书馆周边规划建设44把充电枪,下个月将进场施工,可超额完成年度目标。”

从2020年的993万kWh、2021年的2746万kWh,到今年预计突破3300万kWh,义乌市电力实业公司所属的新能源汽车年充电量节节攀升,也折射出这个行业发展的前景。据悉,目前在义乌开展充电基础设施建设运营的企业已有20余家。充分的市场竞争,不仅织密了充电网络,也直接拉低了充电电价。“义乌的充电桩网络覆盖密度和数量已经走在全省县级市前列,我们实行普惠制电价,低谷时段只要7角一度,普遍低于省内各地。”吴博说,今年公司单日最高充电量达13万kWh,充电量走在全国县级市前列。“义乌充电”App也是省内首个在浙里办上线的充电服务平台。

从数据看,目前义乌市供电公司投建的充电桩年充电量约占该市的50%。自身的资源优势和专业技术,加上与义乌市交通局、陆港集团、城投集团等多家单位携手合作,供电公司已成为义乌布局公共充电桩的主力军,建设版图从主城区扩展到了各乡镇,初步形成城乡一体化、全覆盖的充电网络。

积极利用城市更新、未来社区建设契机,该公司提前谋划、挖掘资源,如在丹溪社区新建24个汽车充电桩,让居民在家门口便捷、安全充电。

促进交通领域绿色低碳转型,尽早实现“碳达峰”,“十四五”是重要时期。根据义乌市出台的充电桩布局“十四五”规划目标,义乌全面实施“百千万”行动,到2025年,全市共计建成充换电站130座以上,公共领域充电桩达3000个以上、自用充电桩新增1万个以上;城市核心区公共充电服务半径为0.8公里左右,城市郊区公共充电服务半径为2公里左右。

“在‘双碳’‘双控’背景下,新能源的价值会日益放大,相关产业也会迎来发展的机遇期。”义乌市供电公司能源事业部相关负责人表示,除了光伏、充电站,公司还在不断拓展新领域,如今年1月改造完成的分水塘“零碳配电房”,就是金华首座通过构建集光、储、用于一体的低碳“微电网”,实现多元融合高弹性电网“最后一公里”的供应清洁化、使用低碳化和管理数字化。“构建新型电力系统,未来一定是多种能源的相互补充,利用数字化改革实现‘源网荷储’多元一体。通过能源的精细化管理,在保障安全可靠用电的同时,实现绿色低碳转型。”