【二十大精神在基层⑨】电科院：推进园区用能更低碳高效
“系统投运4个月以来，光伏发电站不再向电网倒送电了，相比去年同期，园区尖峰负荷降低了20%，用电不仅更加平稳，也更加绿色了。”5月8日，在盐城怡宁综合能源科创产业园监控大厅，园区负责人花兰干查看综合能源协调控制系统的运行情况后表示。
这套综合能源协调控制系统由国网江苏电科院自主研制，于今年1月1日在该产业园投用。“党的二十大报告提出，‘加快节能降碳先进技术研发和推广应用’‘推动能源清洁低碳高效利用’。我们以工业园区作为典型场景，创新运用清洁能源智慧消纳、友好互动等技术，满足用户低碳、经济用能的需求。”电科院综合能源系统研究所所长高磊介绍。
盐城怡宁综合能源科创产业园主要从事电动汽车充电桩等装备的制造、试验检测业务。2021年以来，该产业园接入1650千瓦光伏发电装机，并配置约2700千瓦的地源热泵，辅以储热、储冷、储电等多种形式的储能装置，形成了一一个多种形态能源互联互通的微电网。
“综合能源微电网有助于提升客户用能的经济性，但也让系统协调控制变得更为复杂。”高磊介绍，光伏发电本身存在随机性、波动性，加之该园区包含2个配电台区，不同时段台区负载变化较大，容易出现变压器重载过载、光伏电站向电网倒送电等问题。
这样的问题在省内园区综合能源项目中并非个例。为寻求标准化、可复制的解决方案，2020年10月底，电科院组织攻关团队，以盐城怡宁综合能源科创产业园为试点，着手研制综合能源协调控制系统。
该系统由综合能源协调控制器、能量管理系统、储能分级保护装备等组成，相当于为综合能源微电网装上了“智慧大脑”。它基于高速网络拓扑识别、台区柔性互联技术，能够识别微电网当前的运行状态，毫秒级调控微电网中的各类设备，并预测光伏发电功率和负荷变化趋势，由此调整优化微电网运行策略。
“比如，今年春节假期，园区内大部分区域停产，仅有仓储区用电负荷较大。综合能源协调控制器监控到这一情况后，立即在2个台区间进行潮流优化分配，通过柔性互联方式将光伏电站发电超过用电容量的台区中多余的部分转移至负载较大的台区，以避免出现台区中光伏发电无法消纳而向电网倒送电的情况。”电科院综合能源系统技术研究所项目开发负责人王晨清说。
当遇到电网失电、短路故障等大扰动情形时，该系统会通过综合能源系统协调控制器断开园区与外部电源的连接，实现负荷的快速转代，保障园区重要负荷的连续供电能力。经现场调试，这一响应过程用时不超过100毫秒。
“储能电池安全性问题，也是园区企业关注的重点。”电科院攻关团队成员周琦介绍，借鉴变电站系统分级保护理念，该团队从事前预防出发，研发了储能分级保护装备。该装备能够按照储能预制舱内的电池簇结构，实现故障情况下的分区域隔离，保证电池系统整体安全运行。
截至5月8日，这个综合能源协调控制系统已平稳运行128天，推动园区减少二氧化碳排放1000余吨。花兰干算了一笔账：按照全年光伏发电等效满负荷发电1100小时计算，该系统将助力园区全年消纳光伏发电量约200万千瓦时，可减少二氧化碳排放约3000吨。
“我们将在总结试点经验的基础上，加快成果推广应用，促进综合能源的统一管理、优化调度，为用户提供更加灵活、低碳、经济的用能服务。”高磊表示。
