1月18日，國內首座110千伏“零碳”變電站——由國網江蘇省電力有限公司無錫供電分公司負責建設的110千伏高巷變電站正式投入運行。該工程從開工到投產歷時5個月，全壽命周期預計減少碳排放1.8萬噸。

與常規(guī)變電站不同的是，該站采用天然酯變壓器、潔凈氣體GIS等環(huán)保設備，系統(tǒng)集成BIPV屋頂光伏、幕墻光伏、超級電容、充電樁、碳足跡監(jiān)控等功能于一體，實現零碳運行，同時滿足周邊低壓分布式光伏大規(guī)模系統(tǒng)接入的一次調頻需求。

電網連接電力生產與消費，是電力系統(tǒng)碳減排的核心樞紐。隨著間歇性的分布式新能源和電動車、儲能等新型用能設備的廣泛接入，電力系統(tǒng)運行特性發(fā)生了顯著變化。在構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)進程中，電網系統(tǒng)同時面臨減碳、清潔能源消納和平抑新能源出力波動的挑戰(zhàn)。

據介紹，高巷變采用潔凈空氣GIS設備替代傳統(tǒng)SF6氣體GIS設備、天然酯主變替代傳統(tǒng)礦物油主變、一體化墻板替代現場拼裝墻板、預制構件替代現澆構件等，減少碳排放1.2萬噸。同時，通過安裝BIPV屋頂光伏120千瓦、碲化鎘幕墻光伏18千瓦，年發(fā)電量預計達到14萬度，光伏發(fā)電可滿足站內運維用電清潔替代。全站設備均環(huán)保無害，運行期間無污染物排放，每年預計減少碳排放201噸。站內設置7千瓦交流充電樁，可滿足運維車輛的充電需求，設置15秒500千瓦超級電容，可使光伏電能更加平滑接入電網，減少其隨機性、間歇性、波動性給電網帶來的沖擊。

為實現對該站全壽命周期的碳排放監(jiān)測評價，無錫供電公司在該站開發(fā)布置了碳監(jiān)測及能源管控系統(tǒng)，可實時監(jiān)測站內設備損耗、二次系統(tǒng)損耗和建筑損耗，統(tǒng)計全壽命周期減碳成果，為“零碳”變電站實施推廣提供數據支撐。變電站還運用有限元分析和用能自動控制技術，根據站址周邊氣象條件和站內監(jiān)測數據自動調節(jié)空調出力、風機啟停，提高能源利用效率。

無錫供電公司副總經理顧志強對澎湃新聞表示，高巷變是國內首個110千伏“零碳”變電站，將在該項目基礎上分析和總結經驗，形成可復制、可推廣的零碳變電站方案?！拔磥?，我們會根據無錫供電公司轄區(qū)內變電站實際情況制定相應的推廣計劃，推動變電站清潔低碳轉型?！?/p>

隨著屋頂分布式光伏“整縣推進”的政策實施，分布式光伏將迎來新一輪爆發(fā)式增長。但分布式電源滲透率的提升，成為影響電網安全運行的重要因素。

江蘇是分布式光伏大省，澎湃新聞了解到，截止2021年12月，“零碳”高巷變站所在的華莊網格的光伏接入容量為10.3MW。隨著江蘇進入分布式光伏“整縣推進”落地實施階段，無錫市下轄錫山區(qū)、惠山區(qū)、江陰市、宜興市都在積極開展“整縣推進”的試點工作，其中錫山區(qū)預計2023年底前將超額完成方案規(guī)劃的108MW建設規(guī)模。

業(yè)內人士分析稱，分布式電源的增多會導致電網潮流雙向流動，對電網的穩(wěn)定性產生一定的沖擊，對傳統(tǒng)變電站的保護及自動化裝置、無功補償等都會產生影響。另外，光伏等新能源發(fā)電具有隨機性和不確定性，大量接入會對電網的電壓和頻率造成一定的影響，對電力安全可靠供應帶來一些現實挑戰(zhàn)。

顧志強向澎湃新聞表示，對于分布式光伏電源大量接入后的挑戰(zhàn)，今后主要有三類應對措施。其一是提高電網智能化水平，一方面通過采用一些智能設備，實現數據共融共享；另一方面建立光伏群控群調體系，通過智能融合終端來調節(jié)光伏出力，實現分布式光伏的智能調控。此外，配置儲能，通過合理配置分布式儲能、超級電容等，可以解決分布式能源的消納和電能質量問題?！芭c此同時，我們正在開展能源互聯網的研究實踐項目，通過采用一些新型裝置，比如柔性互聯系統(tǒng)、5G通信的快速保護等，靈活改變電網運行方式，保證電網側電能質量?！?/p>

來源：澎湃新聞