Il primo nuovo sistema energetico al mondo a livello di contea con nuova energia al 100% può realizzare una nuova fornitura di energia indipendente dal punto di vista energetico al 100% nelle città di Guangshui, città di Suizhou, provincia di Hubei, con una popolazione di oltre 200 abitanti,000. Questo nuovo tipo di sistema energetico è una nuova forma di rete elettrica orientata al futuro con una nuova fonte di energia come corpo principale, un’interconnessione flessibile con la grande rete elettrica e un’interazione coordinata tra fonte, rete, carico e stoccaggio.
Dal 28 agosto, un nuovo sistema energetico alimentato al 100% da energia eolica e leggera è stato in funzionamento di prova stabile per 241 giorni nella città di Guangshui, città di Suizhou, provincia di Hubei. Non si tratta solo di una rete elettrica pratica e realistica in grado di garantire la generazione e l’utilizzo di nuova energia eolica e luminosa, ma anche una piattaforma di test aperta con le caratteristiche delle future reti elettriche.
Essendo uno dei primi dieci progetti dimostrativi scientifici e tecnologici della State Grid Corporation of China, il primo nuovo sistema energetico al mondo al 100% di nuova energia a livello di contea è stato implementato nella città di Guangshui, che può realizzare la nuova alimentazione elettrica indipendente al 100% di Guangshui , e la popolazione dell'area di fornitura supera i 200,000. Questo nuovo tipo di sistema energetico è una nuova forma di rete elettrica orientata al futuro con una nuova fonte di energia come corpo principale, un’interconnessione flessibile con la grande rete elettrica e un’interazione coordinata tra fonte, rete, carico e stoccaggio.
Qual è il significato della costruzione di questo nuovo sistema energetico? Come può servire allo sviluppo sociale ed economico?
Perché il nuovo sistema energetico è implementato nel Guangshui
All'inizio di giugno di quest'anno, l'Amministrazione nazionale dell'energia ha organizzato 11 istituti di ricerca per pubblicare il "Libro blu sullo sviluppo di nuovi sistemi energetici". Il libro blu sottolinea che il nuovo sistema energetico ha quattro caratteristiche importanti: sicuro ed efficiente, pulito e a basse emissioni di carbonio, flessibile e flessibile e integrazione intelligente.
Le statistiche mostrano che le emissioni di anidride carbonica derivanti dalle attività energetiche nel mio paese rappresentano circa l’88% delle emissioni totali di anidride carbonica, e le emissioni di anidride carbonica provenienti dall’industria energetica rappresentano circa il 42% delle emissioni di anidride carbonica dell’industria energetica. Per raggiungere l’obiettivo del “doppio carbonio”, l’energia è il principale campo di battaglia, l’elettricità è la forza principale e il nuovo sistema energetico è il vettore chiave.
Secondo la definizione data dal Comitato tecnico per la standardizzazione del funzionamento e del controllo della rete nazionale, il nuovo sistema energetico si basa su una forte rete intelligente come piattaforma hub, supportata dall’interazione sorgente-rete-carico-accumulo e dalla complementarità multi-energia, ed è un sistema energetico pulito, a basse emissioni di carbonio, sicuro e controllabile, flessibile ed efficiente, intelligente, amichevole, aperto e interattivo con caratteristiche di base.
Perché il sistema energetico tradizionale dovrebbe passare al nuovo sistema energetico?
Con lo sviluppo di nuove fonti energetiche, il sistema energetico tradizionale del mio Paese si trova ad affrontare tre principali difficoltà: dal lato del consumo energetico, il carico energetico continua ad aumentare; Dal lato della rete elettrica viene collegata una grande quantità di nuova energia, il che rappresenta una certa minaccia per la sicurezza del sistema energetico.
La persona competente responsabile dell'Amministrazione Nazionale dell'Energia ritiene che la costruzione di un nuovo sistema energetico sia un'ingegneria di sistema complessa e ardua, che richiede una pianificazione complessiva del tracciato del percorso, dell'implementazione scientifica e dell'avanzamento ordinato.
Con le sue ricche risorse paesaggistiche, Guangshui offre condizioni uniche per dimostrazioni pilota.
Suizhou è la regione con la più alta percentuale di nuova capacità installata di energia e la più grande produzione cumulativa di energia nell’Hubei. Alla fine di luglio, la nuova capacità installata connessa alla rete energetica di Suizhou ha raggiunto 3,1919 milioni di kilowatt e il nuovo tasso di penetrazione energetica ha raggiunto il 267,93%, ovvero la nuova capacità installata di energia ha raggiunto circa 2,68 volte il carico massimo. Attualmente, la capacità installata di nuova energia nel Guangshui è di 244 megawatt, il carico massimo è di 61 megawatt e il tasso di penetrazione della nuova energia ha raggiunto il 400%.
Allo stesso tempo, la rete elettrica di Guangshui appartiene alla rete elettrica del terminale, che può essere facilmente separata dalla rete principale. Ha la capacità di costruire una proporzione regolabile di nuova capacità installata di energia (in casi estremi, la percentuale di capacità installata di nuova energia è del 100%), una proporzione variabile di carichi flessibili e un ambiente elettromeccanico-elettromagnetico. Le condizioni combinate di costruzione della rete multiforma possono fornire un sito di prova per tecnologie come l'interazione sorgente-rete-carico-immagazzinamento.
Nel dicembre 2021, State Grid Hubei Electric Power ha esplorato la costruzione del primo progetto dimostrativo al mondo di nuova energia al 100% di nuova energia a livello di contea nella città di Guangshui, con un'area di alimentazione di 418 chilometri quadrati, che copre le principali aree commerciali, industriali e residenziali clienti nella città di Guangshui. Esplorare nuovi modi in cui la rete possa accedere e assorbire meglio nuova energia e contribuire a trasformare la struttura energetica.
Interconnessione flessibile con la grande rete elettrica
"Il nuovo sistema energetico di Guangshui New Energy è ancora nella terza fase di messa in servizio e il funzionamento complessivo è stabile. Inizialmente è stata verificata la stabilità del sistema a 110 kV supportato in modo indipendente da vento, luce e stoccaggio." State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd. Ricerca sulla scienza dell'energia Secondo Hu Pan, un ingegnere senior presso il Centro di ricerca sui nuovi sistemi energetici dell'Istituto, il nuovo sistema energetico al 100% di nuova energia di Guangshui è una nuova forma di sistema energetico "supportato dalla grande potenza rete, con la nuova fornitura di energia come corpo principale, e il funzionamento coordinato ed equilibrato in tempo reale della rete di fonte, del carico e dello stoccaggio".
Essendo un sistema di rete indipendente, il nuovo sistema di alimentazione Guangshui con nuova energia al 100% può funzionare in modo indipendente. Ma il suo rapporto con la grande rete elettrica non è di non interferenza, ma di interazione flessibile e flessibile. La produzione di energia eolica e fotovoltaica "guarda il cielo per mangiare", e la nuova energia e il nuovo sistema energetico presentano grandi incertezze e la grande rete elettrica può garantirlo.
Hu Pan ha affermato che il sistema energetico è collegato alla grande rete elettrica e non può fare a meno di un dispositivo chiave: il router energetico. Il router energetico equivale a una valvola, che è simile a un router di rete WiFi. Quando il router energetico è acceso, il nuovo sistema energetico “tiene per mano” la grande rete elettrica; quando è spento “si rompe” con la grande rete elettrica.
A differenza del sistema di alimentazione tradizionale, che entra nel lato carico dal lato della fonte di alimentazione attraverso la trasmissione, la trasformazione e la distribuzione dell'energia, il livello di tensione va dall'alto al basso e il flusso di potenza è unidirezionale. Con l'aiuto dei router energetici, il nuovo sistema energetico non solo può prendere energia dalla grande rete elettrica, ma anche agire come un sistema locale. Quando c'è surplus di energia eolica e fotovoltaica, può anche trasmettere energia inversamente alla grande rete elettrica. rete per realizzare un’interconnessione flessibile con la grande rete elettrica.
Il nuovo sistema energetico Guangshui al 100% di nuova energia è un nuovo sistema energetico al 100% di nuova energia con la più grande scala di alimentazione entro 100 megawatt e la maggiore percentuale di carichi flessibili, tutti alimentati da energia eolica e fotovoltaica e in grado di funzionare in modo indipendente a lungo termine. Un sistema di alimentazione di nuova energia ad inerzia quasi zero, a piena elettricità 100-megawatt e ad alta proporzione può realizzare il 100% del tempo di alimentazione di nuova energia, pari a oltre il 70% dell'anno, e l'alimentazione di nuova energia rappresenta più di 80% dell'anno. Allo stesso tempo, sono stati modellati 4 nuovi campi elettrici di energia, 1 stazione router di energia, 5 stazioni di ricarica con accumulo ottico, 2 sottostazioni, 17 linee di alimentazione, 703 sottostazioni e relative strutture utente e strutture di stoccaggio dell'energia del progetto dimostrativo di Guangshui. Doppia griglia digitale. Il sistema può anche essere utilizzato per studiare questioni chiave come la stabilità della tensione, la stabilità della frequenza, l’equilibrio di potenza e le caratteristiche dei guasti nei nuovi sistemi di alimentazione e fornire scenari di test reali per innovazioni e scoperte nella costruzione teorica di nuovi sistemi di alimentazione.
L'innovazione tecnologica supporta il funzionamento stabile
La costruzione di un nuovo sistema energetico deve modificare la tradizionale struttura della fonte di energia, le caratteristiche del carico e la forma della rete, mentre la progettazione e la costruzione della futura rete elettrica devono adattarsi alla complessità del nuovo sistema energetico.
A tal fine, il team di ricerca scientifica del Guangshui Demonstration Project ha sviluppato il primo sistema di controllo collaborativo al mondo fonte-rete-carico-accumulo in grado di supportare il funzionamento efficiente e stabile di una nuova rete energetica da 100-megawatt. Può coordinare il controllo in tempo reale di fonti di energia distribuite, stoccaggio di energia e router di energia. Le apparecchiature elettroniche di potenza possono realizzare stabilità di tensione e frequenza in vari scenari di fluttuazione di potenza estremamente complessi, soprattutto quando il 100% di nuova energia è collegata in modo indipendente alla rete, e possono soddisfare varie esigenze come verde ed efficiente quando il sistema è collegato alla rete e sicuro e affidabile quando la rete isolata è in funzione. Allo stesso tempo, il gruppo di ricerca scientifica ha anche sviluppato un nuovo controller di rete per l'energia e l'unità di accumulo dell'energia e ha verificato per la prima volta le caratteristiche dell'intera rete di stazioni nella rete elettrica reale, in modo che le nuove apparecchiature di generazione di energia e Gli alimentatori per l'accumulo di energia hanno le stesse caratteristiche dell'energia a carbone, dell'energia idroelettrica, ecc. Prestazioni simili agli alimentatori convenzionali.
Da quando il Paese ha proposto di costruire un nuovo sistema energetico, le imprese della rete elettrica del mio Paese hanno assunto come premessa fondamentale la garanzia dell’energia e della sicurezza elettrica, soddisfacendo la domanda di energia dello sviluppo economico e sociale come obiettivo primario, assumendo il massimo consumo di nuova energia come obiettivo primario. il compito principale, e prendere una forte rete intelligente come piattaforma hub, e sforzarsi di costruire e migliorare il nuovo sistema energetico del mio paese.
Per migliorare ulteriormente il nuovo sistema energetico del mio Paese, possiamo combinare le conclusioni tratte dalla ricerca sulla scena reale su piccola scala con l'effettivo percorso di sviluppo della percentuale crescente di nuova energia, costruire una rete elettrica gemella digitale e realizzare la percezione panoramica del sistema e processo decisionale intelligente. Algoritmi intelligenti vengono utilizzati per supportare e garantire il funzionamento stabile del nuovo sistema energetico.
Wu Yingzi, segretario del comitato del partito e presidente della rete statale Hubei Electric Power Co., Ltd., ha dichiarato: "Nel prossimo passo, la società attuerà pienamente il piano di lavoro per assumere un ruolo guida nella costruzione di un nuovo sistema energetico in Hubei, e si impegnano a costruire il primo nuovo sistema energetico interregionale nell'Hubei nel 2024. sistema, fornendo una serie completa di soluzioni nell'Hubei per la costruzione su larga scala di nuovi sistemi energetici."