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新型电力系统建设江苏实践

作者:中国储能网新闻中心 来源:中国电力报 发布时间:2025-11-14 浏览:

中国储能网讯:11月1日,江苏国信靖江2台100万千瓦扩建项目500千伏送出工程顺利投运。这是江苏省下半年建成的首项煤电配套送出工程,该工程投运后,将释放2台100万千瓦机组发电能力,不仅缓解用电压力,更对保障江苏区域能源结构优化调整、服务绿色发展发挥重要作用。

电源降碳增绿是实现能源供给革命的重要途径。在双碳战略指引下,作为经济大省与能源消费大省的江苏,其电源结构正经历深刻转型:发电主体正由单一的燃煤发电转变为风光等新能源发电和煤电并存。

然而,转型之路挑战重重:火电清洁发电水平有待提升、新能源开发力度仍需加大、区外来电绿电占比不足、传统机组灵活性有待挖掘……面对挑战,国网江苏省电力有限公司(以下简称“江苏电力”)会同政府部门和电源企业,共同推动新型电力系统电源要素高质量发展。

火电“减碳”推动传统能源转型升级

7月8日,国家能源重点工程——国信沙洲电厂2号机组顺利通过168小时满负荷试运行,正式投入运营,将有力支撑苏南负荷中心的用电需求。国信沙洲2台100万千瓦清洁高效支撑性电源项目,共建设2台百万千瓦二次再热超超临界燃煤发电机组,具有参数高、煤耗低、调峰能力强、超洁净排放等特点。值得一提的是,项目设计煤耗低至260.5克/千瓦时,排放物均低于国家超低排放标准。

项目的顺利投运,离不开国网江苏电力方天公司(以下简称“方天公司”)调试团队的精密保障。自6月2日整套启动以来,该团队24小时驻守现场,担任总指挥,完成了汽门严密性试验、汽轮机超速试验、ATT试验、RB试验等几十项关键试验,并逐一核对了机组近5万个测点,对关键设备和重点环节实施严格管控。

投运前一天,7月7日凌晨,现场巡查发现二号机主蒸汽减温水调节阀因前期安装问题,导致阀门无法完全关闭。这一故障不仅影响汽温,阻碍机组出力和安全运行,长期下来还可能导致蒸汽管道积水,损害锅炉受热面及汽机安全运行。

面对这一突发挑战,调试团队迅速反应,立即组织各参建单位,连夜制定并执行消缺方案,最终在投运前成功排除隐患。“调试期间,像这样或大或小的缺陷,团队平均每天要处理7~8项。”方天公司国信沙洲电厂调试项目部副经理何鹏飞介绍,“我们建立了缺陷风险等级评估机制,分层分类制定消缺策略,确保机组零缺陷、高质量投运。”

支撑江苏火电行业持续减排的,还有一套覆盖全省的“智慧天眼”。在位于方天公司的江苏火力发电节能减排监控大屏上,全省292家电厂、670台机组的实时排放数据,正以每次10秒的频率刷新着。

这套由方天公司自主开发建设的江苏火力发电节能减排监控系统,是我国该领域规模最大、覆盖最全、交互最快的监控系统。

“这套系统覆盖全省292家电厂、670台机组、装机容量超过1亿千瓦。”方天公司环保技术中心四级职员、江苏省电力行业节能环保工程技术研究中心负责人孙栓柱介绍。通过2000个测点/机组的精密监测,使江苏省火力发电的3项主要大气污染物——二氧化硫、氮氧化物和烟尘的排放浓度10年来分别下降了80%、60%、86%。

这套系统的开发,既是响应“双碳”目标的现实需要,也源于火电行业面临的多重压力。数据显示,2013~2023年间,火电机组平均利用小时数从5000小时降至4170小时,部分机组长期在65%-75%负荷运行,煤耗率较满载时增加25千克/小时。

风光“破亿” 服务新能源跃升电源主角

截至9月底,江苏风光新能源装机规模达到10967万千瓦(其中风电2356万千瓦,光伏8611万千瓦),占发电总装机的46.4%。

回溯发展轨迹,江苏新能源装机增速持续加快:2022年12月,江苏新能源装机首超5000万千瓦。此后,江苏新能源装机分别用时9个月、6个月、6个月跨越6000万千瓦、7000万千瓦、8000万千瓦大关,从今年1月突破9000万千瓦到5月底超1亿千瓦,仅用时不到3个月。

分布式光伏增势尤为显著。截至9月底,江苏分布式光伏装机达6160万千瓦,在国家电网经营区位居首位。可以预见,新能源正从昔日的“配角”加速迈向“主角”。

为服务海量分布式光伏发展,去年5月,由江苏电力自主研发的我国首个分布式光伏资源开发配置平台建成。该平台创新结合人工智能、工业互联网等技术,实现江苏全境10万平方公里范围内屋顶分布式光伏资源的大规模精准定位、评估与优化配置,将有效服务分布式光伏产业链发展,全面提升分布式光伏装机、使用效率,更好服务“双碳”目标实现。

“只需要输入位置等信息,平台基于该地区发展需求、电网现状等因素,1秒内就能测算出这个地区分布式光伏可开发规模,并给出‘装多少’‘何时装’建议。”国网江苏电科院配电网技术中心主任史明明介绍,这为政府规划决策和光伏开发商投资提供了高效决策参考,能有效引导省内分布式光伏有序发展。

江苏电力还将江苏全省95个区县划分为1200余个供电网格,利用平台对供电网格进行光伏承载力仿真分析,定位了2000余个随着分布式光伏进一步发展可能会出现的薄弱点。“根据地区分布式光伏发展进度,我们将分批次实施治理方案,以更坚强的网架,促进分布式光伏可持续友好发展。”江苏电力配网管理部副主任张明明说。

武汉大学电气与自动化学院院长董旭柱表示,分布式光伏资源开发配置平台解决了光伏资源摸排难、接入电网影响评估难等问题,为有序开发分布式光伏资源、服务能源绿色转型提供了强有力的数字化工具,值得在全国推广应用。

据统计,“十四五”以来,江苏电网在新能源装机年均增长26%的情况下,新能源消纳率始终保持99%以上,位居全国前列,新能源发展实现了“既增量、又稳率”。

电网“强脑” 智能调度破解消纳难题

风光等新能源的间歇性和波动性,给电网的实时平衡和稳定运行带来了前所未有的巨大挑战。新能源“装得多”固然可喜,但如何确保“接得住”“用得好”,成为亟须破解的核心课题。

在江苏,火电的角色正经历深刻转变:从提供电力、电量的主体性电源,向提供可靠电力、调峰调频能力的基础性电源演进,其“压舱石”托底作用日益凸显。火电机组的深度调峰能力成为网源协调的关键。

所谓调峰,是指根据电网负荷曲线变化,灵活调整机组出力。传统火电机组的调峰最低出力在额定出力的50%左右。为更好接纳新能源,火电必须具备更低负荷运行能力,即“深度调峰”。

当前,在政策引导和技术进步下,火电机组调峰深度已普遍降至20%~30%额定负荷。去年10月1日,太仓协鑫发电有限公司4号33万千瓦燃煤发电机组通过18%额定负荷深度调峰出力认证,这是江苏省内煤电机组首次具备20%以下深度调峰能力。

 “这意味着在风光‘大发’时段,该机组可从满负荷33万千瓦下降至5.94万千瓦,满足约27万千瓦风光新能源的快上快下。”负责此次深度调峰能力认证现场试验的方天公司热能动力中心锅炉专业员陆燕宁介绍。

截至目前,江苏电网132台30万千瓦及以上公用统调燃煤组中130台机组实现深度调峰运行,平均调峰深度达到30.3%,其中国能谏壁电厂14号100万千瓦机组最小技术出力达到16%。

然而,仅靠火电的深度调峰能力,仍难以应对新能源消纳的复杂局面。如何精准地判断该调多少峰?“电厂发多少电,发出来的电往哪儿送,都是靠调度系统来控制的。”江苏电力调度控制中心调度运行处处长仇晨光认为,应对新能源消纳压力日益增加的关键,在于构建一个高度智能化的“电网大脑”,即电网运行控制系统。

在传统调度控制系统的基础上,江苏电力打造的新型电网运行控制系统,对数据采集范围、系统运算能力、省市协同效率、基础调度功能等方面进行了全面升级。针对新能源发电的波动性和不确定性,新型电网运行控制系统量身定制了实时“电网画像”功能,通过在线滚动计算当前电网的动态输送能力,精准反映电网实时运行状态。

“根据画像,我们可以精准调控火力发电厂的发电量,让电网多利用新能源,提升新能源发电的利用率,也能提前预测极端情况下新能源发电过多的情况,做好电网安全运行的预案。”江苏电力调度控制中心调度运行处副处长李杰介绍。

“双碳”目标下,新能源的崛起势不可挡,火电的“退居二线”并非简单的替代,而是一次深刻的角色重构。当“追风逐日”的清洁能源与经历“涅槃重生”的低碳火电形成强大合力,江苏的能源转型将走出一条“增量崛起”与“存量升级”并重的独特道路。

这套系统的开发,既是响应“双碳”目标的现实需要,也源于火电行业面临的多重压力。数据显示,2013~2023年间,火电机组平均利用小时数从5000小时降至4170小时,部分机组长期在65%~75%负荷运行,煤耗率较满载时增加25千克/小时。

风光“破亿”

服务新能源跃升电源主角

截至10月底,江苏风光新能源装机规模达到1.1044亿千瓦(其中风电2356万千瓦,光伏8688万千瓦),占发电总装机的46.48%

回溯发展轨迹,江苏近年来新能源装机增速持续加快:2022年12月,江苏新能源装机首超5000万千瓦。此后,江苏新能源装机分别用时9个月、6个月、6个月跨越6000万千瓦、7000万千瓦、8000万千瓦大关,从今年1月突破9000万千瓦到5月底超1亿千瓦,仅用时不到3个月。

分布式光伏增长尤为显著。截至9月底,江苏分布式光伏装机达6160万千瓦,在国家电网经营区位居首位。可以预见,新能源正从昔日的“配角”加速迈向“主角”。

为服务海量分布式光伏发展,2024年5月,由江苏电力自主研发的我国首个分布式光伏资源开发配置平台建成。该平台创新结合人工智能、工业互联网等技术,实现江苏全境10万平方千米范围内屋顶分布式光伏资源的大规模精准定位、评估与优化配置,将有效服务分布式光伏产业链发展,全面提升分布式光伏装机容量、使用效率,更好服务“双碳”目标实现。

 “只需要输入位置等信息,平台基于该地区发展需求、电网现状等因素,1秒内就能测算出这个地区分布式光伏可开发规模,并给出‘装多少’‘何时装’建议。”国网江苏电科院配电网技术中心主任史明明介绍,这为政府规划决策和光伏开发商投资提供了高效决策参考,能有效引导省内分布式光伏有序发展。

江苏电力还将江苏全省95个区县划分为1200余个供电网格,利用平台对供电网格进行光伏承载力仿真分析,定位了2000余个随着分布式光伏进一步发展可能会出现的薄弱点。“根据地区分布式光伏发展进度,我们将分批次实施治理方案,以更坚强的网架,促进分布式光伏可持续友好发展。”江苏电力配网管理部副主任张明明说。

武汉大学电气与自动化学院院长董旭柱表示,分布式光伏资源开发配置平台解决了光伏资源摸排难、接入电网影响评估难等问题,为有序开发分布式光伏资源、服务能源绿色转型提供了强有力的数字化工具,值得在全国推广应用。

据统计,“十四五”以来,江苏电网在新能源装机年均增长26%的情况下,新能源消纳率始终保持在99%以上,位居全国前列,新能源发展实现了“既增量、又稳率”。

电网“强脑”

智能调度破解消纳难题

风光等新能源的间歇性和波动性,给电网的实时平衡和稳定运行带来了前所未有的巨大挑战。新能源“装得多”固然可喜,但如何确保“接得住”“用得好”,成为亟须破解的核心课题。

在江苏,火电的角色正经历深刻转变:从提供电力、电量的主体性电源,向提供可靠电力、调峰调频能力的基础性电源演进,其“压舱石”托底作用日益凸显。火电机组的深度调峰能力成为网源协调的关键。

所谓调峰,是指根据电网负荷曲线变化,灵活调整机组出力。传统火电机组的调峰最低出力在额定出力的50%左右。为更好接纳新能源,火电必须具备更低负荷运行能力,即“深度调峰”。

当前,在政策引导和技术进步下,火电机组调峰深度已普遍降至20%~30%额定负荷。2024年10月1日,太仓港协鑫发电有限公司4号33万千瓦燃煤发电机组通过18%额定负荷深度调峰出力认证,这是江苏省内煤电机组首次具备20%以下深度调峰能力。

 “这意味着在风光‘大发’时段,该机组可从满负荷33万千瓦下降至5.94万千瓦,满足约27万千瓦风光新能源的快上快下。”负责此次深度调峰能力认证现场试验的方天公司热能动力中心锅炉专业员陆燕宁介绍。

截至目前,江苏电网132台30万千瓦及以上公用统调燃煤机组中,130台机组实现深度调峰运行,平均调峰深度达到30.3%,其中国能谏壁电厂14号100万千瓦机组最小技术出力达到16%。

然而,仅靠火电的深度调峰能力,仍难以应对新能源消纳的复杂局面。如何精准地判断该调多少峰?“电厂发多少电,发出来的电往哪儿送,都是靠调度系统来控制的。”江苏电力调度控制中心调度运行处处长仇晨光认为,应对新能源消纳压力日益增加的关键,在于构建一个高度智能化的“电网大脑”,即电网运行控制系统。

在传统调度控制系统的基础上,江苏电力打造的新型电网运行控制系统,对数据采集范围、系统运算能力、省市协同效率、基础调度功能等方面进行了全面升级。针对新能源发电的波动性和不确定性,新型电网运行控制系统量身定制了实时“电网画像”功能,通过在线滚动计算当前电网的动态输送能力,精准反映电网实时运行状态。

“根据画像,我们可以精准调控火力发电厂的发电量,让电网多利用新能源,提升新能源发电的利用率,也能提前预测极端情况下新能源发电过多的情况,做好电网安全运行的预案。”江苏电力调度控制中心调度运行处副处长李杰介绍。

 “双碳”目标下,新能源的崛起之势不可阻挡,火电“退居二线”并非简单的替代,而是一次深刻的角色重构。当“追风逐日”的清洁能源与经历“涅槃重生”的低碳火电形成强大合力,江苏的能源转型必将走出一条“增量崛起”与“存量升级”并重的道路。

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关键字:新型电力系统

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