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编者按:年度报告系列是南网能源院战略性、基础性研究成果的重要载体和展示平台。2018年以来,南网能源院已累计出版54本年度报告,获得了能源电力行业的高度关注。2023年11月,南网能源院对外发布7本年度报告,分别为《中国电力市场化改革报告(2023年)》《全球领先企业创新发展报告(2023年)》《中国电力行业投资发展报告(2023年)》《南方五省区新能源发展报告(2023年)》《澜湄国家能源电力发展报告(2023年)》《中国能源供需报告(2023年)》《南方电网发展报告(2023)》。7本报告聚焦绿色低碳转型和企业高质量发展,为行业发展贡献智慧。现分别对7本报告核心观点和主要内容进行简要介绍。
近日,南网能源院发布《南方电网发展报告(2023年)》,报告分析了2022年南方五省区电力发展政策环境和电网发展基础。梳理了南方电网在输电网、配电网、互联互通、二次系统、数字电网及电网技术创新等方面的情况。从安全可靠、绿色低碳、智能高效等多个维度全面总结南方电网电力发展成效,并重点总结分析了粤港澳大湾区新型电力系统建设情况。关键内容如下:
一、安全可靠发展
1、进一步夯实电网安全基础,三级以上电力事件次数逐年降低
2022年,南方电网公司持续加强电网基准风险管控,全面落实南方区域电网安全风险联防联控6方面19项任务,以及防范系统运行八大风险35项重点工作,有效管控开关、保护拒动、大容量直流闭锁、密集输电通道全停等重大风险。推进发电机故障风险防控,组织开展电厂老旧设备提升专项工作,消除老旧设备运行风险。持续深化三年方式成果应用,推动网架完善,消除不满足稳定导则问题17项,优化新东直流和兴安直流控制保护参数,有力提升电网安全稳定运行水平。2018年以来,三级以上电力事件次数逐年降低,从2018年的33次降至2022年的24次。
2、供电可靠性持续提高
2022年,南方五省(区)城市供电可靠率达到99.972%,同比提升0.004个百分点;中心城区停电时间为0.38小时/户,同比降低0.02小时/户;客户平均停电时间降为6.79小时/户,同比降低0.51小时/户。其中,广州、深圳、佛山、中山、珠海、东莞等核心城市客户年均停电时间保持在1小时以内,三亚客户年均停电时间首次进入1小时以内。深圳后海金融商务总部高品质供电引领区、珠海横琴粤澳深度合作区客户停电时间小于0.5分钟,达到国际顶尖水平。
图1 南方电网城市地区供电可靠率
3、受电端电压合格率稳步提升
2022年,南方电网不断提升供电水平。至2022年底,南方电网受电端电压合格率均有大幅改善,其中城市居民受电端电压合格率达到99.93%,同比提升0.05个百分点;农村居民受电端电压合格率达到99.74%,同比提升0.35个百分点。
图2 南方电网城市居民受电端电压合格率
4、网络安全防护能力不断提升
南方电网公司全面抓好设备在线监测系统网络安全管理,大力开展网络安全监督检查。完成网络安全顶层设计,依托“一场四平台”构建南网特色的网络安全综合防护体系,编制并印发了南方电网公司《“十四五”网络安全专项规划》;完善网络安全“作战平台”,构建“三全三可”安全监测体系。应用信息安全运行监测预警系统和电力监控态势感知系统对公司“两区五网”网络、电力监控系统、管理信息系统进行“全手段监控、全流量采集、全行为建模”的安全监测,实现攻击行为的“可回溯、可阻断、可追查”,提升了安全监测、安全数据分析、应急指挥能力。2022年,全网组织2025人做好护网工作,成功防范生产场所社工攻击事件35起。全年成功抵御266万次网络攻击,连续四年“零失分”完成“护网行动”,连续六年实现三级及以上网络安全零事件。
二、绿色低碳发展
1、全网新能源基本实现全额消纳,继续保持全国领先水平
南方电网连续多年开展了新能源消纳专项行动,全力加快新能源送出通道投资建设力度,投产粤西网架完善及电力外送新通道、广东汕尾甲子海上风电送出、贵州500kV八河变电站扩建等工程,保障大规模海上风电和陆上风电、光伏等新能源及时接入和足额消纳。积极构建清洁能源调度体系,持续完善跨省区电力交易机制,努力拓展电力消纳市场空间,最大限度消纳清洁能源。2022年全网水能利用率超过99.8%,风光发电利用率达到 99.82%。其中风电(含分散式)利用率99.88%,光伏(含分布式)利用率99.70%,基本实现全额消纳。
2、非化石能源发电装机持续增长,非化石能源装机占比高于全国平均水平
南方五省(区)大力开发水电,加快风光等新能源发展,稳步推进核电建设,发电装机结构不断优化,清洁化水平不断提升。2022年,南方五省(区)非化石能源发电装机规模达到25347万kW,占总装机容量的57.9%,比全国平均水平高8.3个百分点,其中水电、核电、风光发电占比将分别达32.7%、4.5%、18.7%。
图3 2022年分类型发电装机占比情况
3、非化石能源发电量高速增长,占总发电量比重超过50%
2022年,南方电网非化石能源发电量占比52%,比全国平均水平高15.8个百分点。随着水电、核电、风光等非化石能源发电量的增加,南方五省(区)非化石能源电量2023年占比预计将继续提高,电源清洁化水平保持国内领先水平。
图4 2022年南方电网发电量结构图
4、跨省区消纳非化石能源电力的能力不断提升
“十三五”期间,南方电网相继建成滇西北送广东、云贵互联、昆柳龙直流等六项工程,形成“八交十一直”的西电东送大通道。最大限度发挥主网架跨区域余缺互济作用,做到送电通道随时可用,建成并运行维护西电东送输电通道,送电能力达到5320万千瓦。2022年,南方电网充分发挥大平台作用,采取市场化机制和应急调度等方式落实云电增送、广西增送等举措,有效应对上半年入汛偏早、来水偏丰以及下半年来水丰枯急转、主要流域大幅偏枯的复杂局面,实现西部富余水电全额消纳,主网未发生弃水。2022年,西电东送全年送电量达2156亿千瓦时,西电东送清洁能源占比达80.7%,相当于减排二氧化碳12581万吨。
图5 西电东送电量的非化石能源占比
5、倡导能源绿色消费方式,电能替代电量增长迅速
南方电网公司因地制宜开展节能新技术和典型项目宣传,积极推广交通、工业、建筑等重点领域电能替代,积极实施乡村电能替代,推广“电酿酒”“电制茶”“电烘干”等特色电能替代服务,推动传统产业转型升级。做好充换电网络规划布局,至2022年底,已建成充电桩8.6个,在南方区域市场占有率26.4%继续巩固排名第一地位,并实现县级及以上城市全覆盖、乡镇覆盖率达到91%,充电量同比增加近九成。“顺易充”平台注册用户397万人,平台充电量8.6亿千瓦时,指标同比倍增;在海南成功打造充换电“一张网”,实现全岛充换电基础设施互联互通及“一个APP畅行全省”目标,实现全岛充电基础设施互联互通;2022年,南方电网全年累计实施完成电能替代项目1.96万个,实现电能替代电量440亿kWh,较2016年增加395亿kWh,年均增长率达到62.53%。
图6 南方电网电能替代量情况
6、加强线损专业管理,进一步提升线损管理数字化智能化
2022年,南方电网公司首次系统开展全公司碳盘查和节能技术监督,编制《新型电力系统线损指标计算技术标准》,总结推广公司降损减碳典型案例和技术成果,扎实推进公司管理线损降损三年行动,建成南方电网经济运行管理技术支持系统。积极推进线损异常的智能化排查定位,全网线损率为5.08%,,减少损耗电量超14.6亿千瓦时,同比下降0.11个百分点,10kV及以下线损率2.90%,同比下降0.01个百分点。
图7 南方电网线损率情况
三、智能高效发展
1、输电线路智能化水平持续提升
智能巡检方面,南方电网致力于打造“天空地”立体化巡视体系,借助卫星、无人机、直升机、在线监测、机器人等多种智能设备开展巡检。至2023年6月,全网110kV及以上架空输电线路机巡覆盖率达95%,统一机巡系统已完成逾30万千米输电线路精细化巡检航线规划,无人机自主巡检里程已达100万千米,识别缺陷86.9万余项。智能感知方面,基于监测功能集成化和通信接口标准化设计理念,部署超4万套在线监测装置,建成防灾减灾监测预警系统,融合气象卫星、植被类型、电网专业防灾信息,实现输电线路综合数据采集汇聚、边缘处理、AI分析、联动报警、统一上传,支撑防灾减灾评估预警。智能识别方面,持续优化迭代智能识别算法,建立千万级样可见光、红外本库,覆盖96种缺陷类型,联合智瞰地图辅助高效复核,实现缺陷隐患智能识别和可视化展示。至2023年6月,已累计识别9172万张图片,发现缺陷隐患338万个,缺陷召回率达到85%以上。
图8 智能巡视技术路线图
2、变电设备状态感知和远程操作能力不断增强
南方电网公司基于设备状态智能生成巡视计划,智能调度摄像头、无人机、机器人等监测终端,并应用人工智能技术,实现变电站智能联合巡检和缺陷自动识别。建立“调监控一体”管理模式,打通生产运行支持系统与调度网络发令系统,实现调度顺控操作的非同源双确认,倒闸操作耗时从55分钟降至10分钟左右。截至2023年6月,具备智能巡视功能的变电站达2098座,巡视工作人工替代率超过70%,具备远方操作功能的变电站达51%,实现调度端操作效率提高5倍,大幅提高人身与设备安全保障能力。
图9 智能变电技术路线图
3、低压配电网运行感知能力提升
一是以智能配电标准设计V3.0为抓手,推进配网设备向模块化、小型化、智能化转型,实现设备层“接口统一、即插即用”。截至2023年6月,南方电网公司建成智能配电站(房)71982座,接入生产运行支持系统24419座,实现配电站(房)运行状态、设备状态、环境安防、视频监控等数据标准化“统一采集、统一管理、统一共享”,支撑实时性/准实时设备运行综合分析、智能决策,促进设备运行可视化、巡视无人化、决策智慧化。二是基于公司统一设备中心(南网智瞰),制订低压配网统一建模与移交规范,实现低压台区坐标、图形拓扑、台账数据的高效采集与校核,构建低压拓扑一张网。截至2023年6月,广东电网、深圳供电局已完成低压拓扑可视化100%全覆盖,实现低压拓扑、线路、杆塔位置、台账等信息准确关联,支撑台区全景监测、精准调荷和智能化运维等应用建设。
四、粤港澳大湾区新型电力系统建设成效显著
1.粤港澳大湾区电源总装机规模突破1亿千瓦,新能源装机占比持续提升,清洁能源发电量占比近六成
2022年底,粤港澳大湾区电源总装机为10023万千瓦,其中新能源装机容量1184万kW,同比增长36.8%。2022年,粤港澳大湾区清洁能源电力供应占比近六成。其中,区域内清洁电量供应占比约60%,电量约2137亿千瓦时;西电东送清洁电量占比约80%,电量约1453亿千瓦时。
2.粤港澳大湾区区内电网结构日益完善,电网可靠性进一步提升
2022年,粤港澳大湾区直流背靠背电网工程、粤港澳大湾区500千伏外环中段工程等重点项目正式建成投产,有效提升大湾区电网的电力供应和配置能力。2022年粤港澳大湾区户均停电时间进入1小时以内,深圳福田中心区、珠海横琴新区等示范区降低至2分钟以内,达到国际同类城市顶尖水平。
(卓 越、韩明宇、聂金峰)
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