德州破解绿电“上网难” 助力能源低碳转型

8月的一场大雨过后，山东德州的上空碧空如洗，云彩夺目。

“这样的蓝天白云在德州已成为日常。”德州市发展改革委二级调研员李宝中表示，近年来德州生态环境的持续改善，与大力发展新能源产业有着密切的关系。

近年来，德州新能源产业蓬勃发展，截至2022年7月底，德州新能源装机容量645.4万千瓦，新能源发电量占全社会用电量的42%、占比居山东省第一，初步改变了过去以火电为主的能源供应格局。但是由于风力、光伏等新能源是“看天吃饭”的，当“极热无风”“晚峰无光”时，新能源供应不足，会对电网安全构成威胁。

“新能源大规模并网后要同时保证用电的可靠性，这就需要构建新型电力系统，提升灵活调节能力，才能更好消纳清洁能源。”国网德州供电公司总经理白万建说，电网一边连着发电侧一边连着用户，在构建新型电力系统过程中，发挥着核心作用。

数智赋能电网平稳吸“绿电”

德州新能源装机容量大、发电占比高，对电网承载力、调控力提出了新要求。为应对新能源的快速增长，电网端应具备“可观可测和可调可控”能力。为此，德州供电公司提出以建设数字化智能电网为基础，应对新能源发电普遍存在的波动性、随机性。

2021年12月，该公司依托能源大数据中心研发的“绿电分析师”正式上线。负责项目开发的数字化部专工张玉豹介绍：“目前‘绿电分析师’已采集光伏电站、风力发电、储能电站用电负荷的数据，全网绿电信息一览无余。”

“绿电分析师”可以对光伏发电站、风力发电场进行实时检测，及时掌握新能源站分布及运行情况，为电网规划、新能源发展提供参考依据。

综合“绿电分析师”提供的数据预测，到“十四五”末，德州新能源装机将增长40%，装机占比将从目前的65%提升至72.1%。新能源将成为德州电网的主力电源。

德州供电公司发展部副主任葛杨说：“新能源大规模并网是大势所趋，电网企业没有退路，只有不断务实创新，提供优质服务，为绿电铺路架桥才是出路。”

面对蓬勃发展的新能源发展趋势，如何保障新能源与电网和谐同步发展，这一问题实实在在地摆在了电网企业面前。

2022年6月德州供电公司成立数字化与通信工作部，整合原互联网部和信通公司力量，由服务向创新转型，全面进军数字化电网领域，为绿电消纳充当开路先锋。

提升电网负荷预测能力是保障绿电上网的前提，德州供电公司部署“联通+移动”双5G网络切片，研发“5G+可信WLAN”多合一控制终端，电网调节精准智能；与阿里云合作，在电力调度中引入人工智能，研发出高精度电网负荷预测算法，目前已覆盖近60条220千伏母线，半年预测准确率整体达98%。

目前德州80座10千伏分布式光伏电站实现全部可控，齐河县9座10千伏电站实现了“柔性可调”，临邑、庆云2个试点县的1465个光伏台区计划2022年实现柔性可调。

创新模式破解绿电“上网难”

新能源大规模集中并网，电网会出现反向重载甚至过载。这是目前电网应对新能源发展最迫切的难题，也是制约新能源发展的关口瓶颈。

“经过调研，我们发现风光自然资源、新能源开发意愿与电网用电负荷、系统消纳能力呈现逆向分布情况，构成了新能源开发与电网建设不匹配的现状。”德州供电公司发展部主任燕树民说。针对这一情况，该公司主动与政府相关部门对接，与新能源企业对接，找准问题的关键点，推动政策、技术、资金，三管齐下，创新模式解难题。

2021年11月8日，由政府、供电公司、开发企业联合创新的首个“集中汇流”屋顶光伏规模化开发项目，在临邑县张家庙村并网。它将屋顶分布式光伏集中以一般工商业模式上网，避免了分布式光伏不可测不可控对电网的冲击。

“集中汇流”项目不但可以与电网建设同步规划，还可以解决分布式光伏“白天电压高、夜间电压低”问题，主要还能为老百姓带来实实在在的好处。

保障新能源并网，“集中汇流”解决了分布式光伏分散上网问题，而让新能源就地消纳，也是减少电网反向过载的重要一步棋。

为实现新能源最大化就地消纳，该公司探索建设了园区“源网荷储”能源互联网项目。园区用能利用车间顶上的光伏发电站提供，在园区建设一套储能系统，光伏电站发电不足时释放电能，实现用能自给自足，余电还可以上网创造效益。

目前，该公司广泛应用电力数据，引入了8万座低压分布式光伏、19座集中式光伏、32座风电场等数据。建设有绿电综合概览、绿电平衡分析、绿电强度及碳减排强度、全域绿电占比、绿电接入能力、协同管控6个模块，以图数结合的方式展现绿电指标，指导绿电工作开展。

打造绿电示范县引领新能源发展

根据电力大数据统计，2021年，庆云县新能源发电12.09亿千瓦时，达到全社会用电量（8.64亿千瓦时）的1.4倍，是山东省首个“新能源发电量超过全社会用电量”的县域。

丰富的风电资源为庆云打造绿电示范县创造了条件。如何实现真正的全域绿电，利用储能电站代替火电调峰是目前可实现的最佳方案。

在山东省电力公司、庆云县政府、三峡新能源集团三方共同努力下，2021年12月30日，德州庆云储能电站并网送电，德州电网首次实现由新能源提供调峰。

三峡新能源公司负责人介绍，在庆云建储能电站就是看好这里丰富的风光资源、地理环境和良好的电力营商环境。储能电站可以在新能源发电高峰期充电，在负荷高峰期释放电能，减少火电调峰频率，最终实现储能电站调峰为主力的全域绿电网。一期并网后，春节保供期间参与电网调峰9次，累计充放电量334万千瓦时，位居山东省首位。

针对储能电站参与电网调峰，德州供电公司调控中心调度班班长李振凯说：“目前，储能电站出力还是有限，火电调峰依然是主力。庆云储能电站并网后，可利用储能“移峰填谷”的调整能力，提升电网系统运行的灵活性，缓解火电机组调峰压力。”

政企协同解决绿电发展瓶颈

作为新生发展事物，新能源市场也产生了一些新的问题。分布式光伏电站并网发电后，服务跟进难；发电效率下降或设备损坏时，维修难；“光伏贷”行为遇到自然灾害或质量问题，发电收益偿还贷款难。除此之外，租用村民屋顶安装光伏，以自然人名义备案，产生逃税套补现象，增加社会经济运行成本，影响了社会参与绿电发展的积极性。

针对这些问题，德州供电公司积极与政府相关部门沟通，推动政府印发《德州市整县（市、区）屋顶光伏规模化开发接网技术规范》《德州市关于切实做好分布式光伏并网运行工作的通知》等规范性文件。深度参与《德州市能源发展“十四五”能源规划》，确立了“有序规划引导、优先集中汇流、科学配置储能、就地就近消纳”的总体思路。形成了有规可依、有网可集、有储可存、有荷可抵的科学有序开发模式。构建了政府统领、电网搭台、企业承接、群众受益的多方共赢局面。

绿电发展的阳光之路

能源行业是实现碳达峰、碳中和目标的重点领域。对于德州绿电发展的前景现状，德州供电公司副总经理王飞说：“我们已经将可持续发展理念融入《德州市能源发展‘十四五’规划》中，将不断输出绿色发展实践，通过建设新型电力系统，加快推动能源清洁低碳转型。”

近日，德州试点整村屋顶光伏项目在齐河鲍庄建成并网。这是该公司响应国家能源局整县屋顶分布式光伏开发建设号召，将“集中汇流”开发模式转化为实践成果的典型案例。它的试点成功，将为山东地方建设标准在全市规模化开发、全国复制推广提供成熟的思路和路径。

将来按照“源网荷储”示范项目联合运行模式，持续推广依托市场化、多主体、全要素的区域“源网荷储”项目建设。积极招引电化学储能示范项目，统筹多方利益实现共赢，促进“源网荷储”协调互动，支撑新能源发电、多元化储能、新型负荷大规模友好接入。实现新能源“错峰收储”和“移峰填谷”，促进新能源消纳。德州供电公司正以实际行动推动能源绿色低碳转型，服务实现“双碳”目标，为美好生活充电、为美丽中国赋能。