可再生能源裝機迅猛增長，城鄉(xiāng)居民用電負荷呈尖峰化趨勢……新挑戰(zhàn)帶來新任務，保障能源安全和綠色低碳發(fā)展是當前能源行業(yè)面臨的共同課題。
作為關系國計民生和能源安全的“國家隊”，國家電投創(chuàng)新的腳步從未停歇。“隨著分布式能源系統(tǒng)的廣泛應用，可以通過互聯(lián)網(wǎng)把用電側管理起來，尋找最優(yōu)用能方案，這對能源資源節(jié)約非常有意義。”國家電投黨組書記、董事長錢智民表示。
2022年8月，國家電投首次提出實施“雪炭行動”、建設“綜合智慧零碳電廠”的整體設想。“雪炭行動”意在“冬天送溫暖，夏天送清涼”，以綜合智慧零碳電廠為地方政府“迎峰度夏、迎峰度冬”雪中送炭。
2022年，國家電投設立了300億元“雪炭行動”綠色融資低成本資金池。
一、“綜合智慧零碳電廠”:為能源保供“雪中送炭”
1、首個項目：河北保定項目
2022年12月29日，國家電投首個“綜合智慧零碳電廠”——河北保定項目并網(wǎng)投運。項目每年可提供綠色電能1.8億千瓦時，占唐縣全社會用電量12.56%。
該項目建設46兆瓦分布式光伏、350千瓦/700千瓦時共享儲能、戶用/工商業(yè)儲能及光儲充車棚、智慧控制系統(tǒng)，并挖掘5兆瓦可調節(jié)負荷，能夠有效響應電網(wǎng)靈活性調節(jié)需求，進一步提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性，促進清潔電力的就地消納。
2、河南蘭考項目
走進河南蘭考，“綜合智慧零碳電廠”單元付樓臺區(qū)（臺區(qū)：一臺變壓器的供電范圍或區(qū)域）于2022年12月30日并網(wǎng)投運。
此次投運的村級零碳臺區(qū)包括屋頂光伏、車棚光伏及微風機共160千瓦發(fā)電源，100千瓦/218千瓦時村級儲能等，實現(xiàn)了臺區(qū)內農戶、商超等的綠電消納。“河南蘭考‘綜合智慧零碳電廠’是以零碳臺區(qū)的概念建設，將零碳臺區(qū)打造成小型、完整、可復制的‘綜合智慧零碳電廠’單元。”投資建設方中國電能相關負責人介紹。
3、全球最大“和平共儲”邁出關鍵一步
2023年3月，隨著全球規(guī)模最大鉛碳儲能電站——浙江湖州綜合智慧零碳電廠“和平共儲”項目落戶湖州，國家電投建設綜合智慧零碳電廠的戰(zhàn)略構想邁出關鍵一步。浙江“綜合智慧零碳電廠”一期項目首次全方位多要素多場景展示國家電投套娃式多層級智慧控制系統(tǒng)架構和源網(wǎng)荷儲一體化聚合，實現(xiàn)儲能資源共享及整村戶用儲能試點突破，為電網(wǎng)提供頂峰能力5萬千瓦，向當?shù)赜宥榷?ldquo;雪中送炭”。
截至2023年2月底，國家電投綜合智慧零碳電廠在建項目達36個。其中，風電規(guī)模達到9.5萬千瓦、儲能588兆瓦/1600兆瓦時 (功率/容量) 、聚合可調負荷30.4萬千瓦、頂峰能力30萬千瓦、調峰能力105萬千瓦。
二、“綜合智慧零碳電廠”的優(yōu)勢有哪些？
1、什么是“綜合智慧零碳電廠”
根據(jù)國家電投的定義，綜合智慧零碳電廠是通過智慧系統(tǒng)聚合新能源(泛分布式)、儲能(分布式、共享)、生物質、可調負荷等，形成的新型能源生產和消費聚合體。
國家電投認為，城鄉(xiāng)電氣化水平提升，全社會用電量快速增長，大量小而散的新型負荷越來越多。故在服務對象上，零碳電廠更聚焦于聚合未利用的分散資源，如一般工商業(yè)對象和農戶等。
“隨著分布式能源系統(tǒng)的廣泛應用，可以通過互聯(lián)網(wǎng)把用電側管理起來，尋找最優(yōu)用能方案，這對能源資源節(jié)約非常有意義。”國家電投黨組書記、董事長錢智民曾提及。
2、“綜合智慧零碳電廠”的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)電廠相比，綜合智慧零碳電廠集成調控源、網(wǎng)、荷、儲元素，具有物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡接口，有廣泛的拓展應用空間和良好的商業(yè)模式前景。項目積極推動“三網(wǎng)融合”落地實施，以“三網(wǎng)融合”天樞平臺為架構，搭建智慧系統(tǒng)，實現(xiàn)區(qū)域“三網(wǎng)融合”、供熱、物流、農產品售賣等全場景落地。接下來“綜合智慧零碳電廠”還將與天樞體系數(shù)字化平臺相融合，升級為三網(wǎng)融合3.0版。
“區(qū)別于負荷側的虛擬電廠，綜合智慧零碳電廠可以聚合大量的分布式綜合型能源點，讓‘源網(wǎng)荷儲’集為一體，在最先進的智能控制技術調度下，實現(xiàn)高效能源轉換和智能能源管理。”國家電投智慧能源產研交付部副總監(jiān)邱福東介紹，“不同于傳統(tǒng)電廠，綜合智慧零碳電廠可以通過智慧系統(tǒng)的多維尋優(yōu)和動態(tài)匹配，實現(xiàn)海量分散資源的協(xié)調控制、互通互濟和靈活調度。這些聚合在一起的清潔能源，只要政策條件允許，可全部有效參與到電力市場交易之中，在保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行的同時，實現(xiàn)友好互動。”
“綜合智慧零碳電廠”優(yōu)勢不斷凸顯：
對電網(wǎng)，可整合系統(tǒng)末端小微資源，化零為整，提升電網(wǎng)削峰填谷的靈活性。
對政府，可實現(xiàn)區(qū)域綠色發(fā)展，推進綠色生產生活方式轉變，提升地方工業(yè)節(jié)能降耗，助力實現(xiàn)雙碳目標。
對產業(yè)，可推動新能源產業(yè)鏈升級，支撐地方經(jīng)濟新舊動能轉換。同時響應國家擴大內需戰(zhàn)略，有效擴大和拉動產業(yè)投資。
對用戶，可降低用能成本，增加收入，形成綠色低碳的生產生活方式。
國家電投提出“綜合智慧零碳電廠”建設理念，因地制宜結合了新興產業(yè)的多元素，能夠利用三網(wǎng)融合智慧系統(tǒng)連接千家萬戶，在源、荷、儲多側發(fā)力，實現(xiàn)對各類分布式能源、儲能和負荷的整合型調控，正在成為未來能源轉型的必然選擇。
三、“綜合智慧零碳電廠”的遠景構想
將“綜合智慧零碳電廠”藍圖徐徐展開，可以看到：
綜合是基座：它集“源網(wǎng)荷儲”于一體，是聚合大量分布式光伏、風電、儲能及用戶側可調負荷的綜合能源體；
智慧是靈魂：它通過智慧系統(tǒng)多維尋優(yōu)、動態(tài)匹配，實現(xiàn)海量分散資源協(xié)調控制、互通互濟、靈活調度；
零碳是價值：它聚合資源均為清潔能源，生產過程綠色低碳，推動可持續(xù)發(fā)展；
電廠是本色：它以發(fā)電為主營業(yè)務，聚焦區(qū)域平衡調度的用戶側能源系統(tǒng)，促進終端用戶就近、就地消納綠色電力，聚合可控資源池為電網(wǎng)提供響應需求和精細化輔助調節(jié)服務。
3月22日，國家電投綜合智慧零碳電廠浙江湖州現(xiàn)場推進會在湖州市舉辦。國家電投與正泰集團、華友鈷業(yè)、太湖能谷等16家企業(yè)簽署了《浙江省綜合智慧零碳電廠產業(yè)聯(lián)盟合作協(xié)議》，推進浙江省用戶側綜合智慧能源產業(yè)開發(fā)建設。
據(jù)測算，到2025年，“綜合智慧零碳電廠”將為浙江帶來600萬千瓦的靈活電能，在關鍵時刻提供超千萬千瓦的電力支撐，占浙江全社會最高用電負荷的十分之一；每年提供225億度綠電，碳減排效應相當于新建47個西溪濕地；擴大內需866億元，增加8萬人就業(yè)；未來將為出口企業(yè)減少約108億元碳關稅。
星星之火，可以燎原。可復制、迭代的“綜合智慧零碳電廠”，如今已在祖國各地開花結果。隨著國家電投“雪炭行動”逐漸鋪開，“綜合智慧零碳電廠”創(chuàng)新能源保供模式的探索價值被不斷挖掘，它們將在提升用能安全、電網(wǎng)友好性和用能智能化上為經(jīng)濟社會發(fā)展注入綠色動能，為中國式現(xiàn)代化建設，凝聚“零碳”力量。
