5月20日，2023年貴州省職業院校師生技能大賽暨全國職業院校技能大賽選拔賽中職組“新型電力系統運行與維護”賽項在凱里市第一中等職業學校舉行。

　　當天，貴州省11支代表隊33名選手進行為期一天的比賽，選手們在兩小時內完成新型電力系統的整體設計、安裝和調試。比賽結束后，裁判與選手們進行現場評分，對參賽選手設計繪制電路圖、安裝、調試等綜合能力的有較高的考量。

清晨，大別山深處，國網安徽金寨抽水蓄能電站上水庫波光蕩漾，水流涌動。伴著水庫水位逐漸升高，電站機組靜靜地等候用電高峰的到來，蓄能待發。

　　“如果4臺機組滿抽，6個小時就能蓄滿上水庫，給金寨電站這個‘超級充電寶’充進700多萬度電。”國網安徽金寨抽水蓄能有限公司董事長朱安平介紹，在用電高峰時，電站會根據電網調度指令啟動機組，從上水庫向下水庫放水發電，保障電力供應、維護電網平衡。

　　在用電低谷時將電力儲存起來，等到用電高峰再釋放——大批近似于“超級充電寶”的儲能項目，正通過削峰填谷避免電力系統“忙閑不均”，保障電力系統安全穩定運行，支撐清潔能源大規模發展。

　　儲能作為能源轉換的關鍵環節，是建設新型能源體系的重要一環。國家電網如何推動儲能產業發展？攻克了哪些技術難題？拓展了哪些應用場景？一起去看看——

規模擴大 儲能技術“百花齊放”

　　目前，儲能主要包括抽水蓄能和新型儲能兩類方式。其中，抽水蓄能是目前技術最成熟、經濟性最優的儲能技術，適合規模化開發建設。新型儲能則是指除抽水蓄能外，以電力為主要輸出形式的各類儲能技術，包含鋰離子電池、壓縮空氣儲能、機械儲能等。

　　“新型儲能響應速度快、調節精度高，且布局靈活、建設周期較短，但受到成本、安全性等因素制約。”中國電力科學研究院首席技術專家惠東介紹，抽水蓄能具有容量大、可靠性高、經濟性好、應用技術成熟等優勢，在保障大電網安全、促進新能源消納中發揮重要作用，但也受選址條件高、建設周期長等因素限制。

　　不同儲能技術路線利弊兼有，卻不影響其“百花齊放”。隨著“雙碳”目標的提出，中國儲能產業進入快速發展期，成為構建新型電力系統、建設新型能源體系的重要支撐。

　　前不久，河北省承德市大山深處，國網河北豐寧抽水蓄能電站6號機組正式投產發電。據介紹，該電站在裝機容量、儲能能力、地下廠房規模、地下洞室群規模方面創下4個“世界第一”，書寫了中國抽水蓄能發展史上的多個紀錄，創造了抽蓄建設的奇跡。

　　長400多米、寬25米、內高50多米的地下廠房建于6條雙向水道上方，在廠房中央，12臺發電機組一字排開，連接地下輸水系統。“抽水時用電驅動水泵，發電時則由勢能推動水輪機發電，一臺機組兼具抽水和發電功能。機組可以在5分鐘內由滿負荷抽水轉變為滿負荷發電。”國網河北豐寧抽水蓄能有限公司副總經理吳培枝說，2021年12月，電站首批機組投產發電，接入張北柔性直流電網，在源頭上降低了新能源發電的波動性。這不但開創了抽水蓄能發展史上的先河，也為破解新能源大規模開發利用提供了寶貴的“中國方案”。截至目前，豐寧電站已累計投產機組10臺，裝機容量達300萬千瓦。

　　國網新源集團基建部主任張學清介紹，中國抽水蓄能在水庫防滲、高水頭壓力管道、復雜地質地下洞室群等方面達到了國際先進或領先水平，機組朝著大容量、高水頭、高轉速、可變速方向發展。中國電力企業聯合會提供的數據顯示，截至2022年底，中國抽水蓄能總裝機規模達4579萬千瓦，是2012年底的2.2倍以上，規模居世界首位。

　　與此同時，新型儲能在示范項目建設、商業模式探索、政策體系構建等方面也取得積極進展，市場應用規模穩步擴大。

　　張北草原上，國家風光儲輸示范工程是世界上規模最大的集風力發電、光伏發電、儲能系統、智能輸電于一體的新能源示范電站工程。依托該示范工程，國家電網成功完成國內外首個高比例新能源系統的涉網性能試驗。在這里，無限“風、光”化為綠色電能，源源不斷向外輸出。該工程助力北京冬奧會全部場館實現100%綠電供應，“張北的風點亮北京的燈”成為綠色冬奧的閃亮名片。

　　國家能源局能源節約和科技裝備司副司長劉亞芳介紹，截至2022年底，全國已投運新型儲能項目裝機規模達870萬千瓦，平均儲能時長約2.1小時，比2021年底增長110%以上。

　　國網能源研究院能源戰略與規劃研究所所長魯剛指出，當前正處于能源綠色低碳轉型發展的關鍵時期，“超級充電寶”作為儲能新方式，對滿足電力系統調節需求、保障電力系統安全、促進新能源大規模開發和消納利用有著重要意義。

攻克難題 實現多項技術突破

　　我們常把抽水蓄能電站比作一個“超級充電寶”，但想在山水間順利地安置抽水蓄能電站這個“超級充電寶”，可不容易。除了建設難之外，機組的整體調試也面臨種種挑戰。下廠房、做統籌、盯進度、解難題……對于眾多儲能項目建設者來說，這早已成為“家常便飯”。

　　“3號主變壓器受電一次性通過！”近日，在工作人員的陣陣歡呼聲中，位于河南省南陽市南召縣的國網天池抽水蓄能電站3號主變壓器順利投運。筆者了解到，天池抽水蓄能電站主變器位于地下廠房，因主變壓器單件運輸最重、安裝工藝要求高、安裝時受空間限制大，被認為是整個地下廠房機電設備安裝技術難度最大的設備之一。

　　“必須嚴格執行3號主變沖擊試驗方案。”國網天池抽水蓄能電站運維檢修部專責徐志壯說，3號主變送電沖擊前，天池電站嚴格執行送電沖擊試驗作業二級風險管控措施，抽調各方參建人員按照試驗方案配置人員，指派中控室人員匯總信息并現場調度、調試人員現場指揮，確保各區域人員做好設備檢查、保護檢測、狀態巡視等協調配合。經過連續120分鐘的沖擊試驗，3號主變差動保護躲過勵磁涌流的性能最終得到驗證。

　　比起抽水蓄能電站的建設，新型儲能項目的建設者則將更多精力集中在技術創新突破上。

　　在安徽省六安市全國首座兆瓦級氫能綜合利用示范站，一臺臺質子交換膜純水制氫設備，正源源不斷地生產氫氣，通過管道輸送到先進的氫燃料電池中進行發電利用。

　　“研發、設計等難題一度讓我們的研究止步不前。”國網安徽電力氫能綜合利用示范站技術負責人滕越說，好在這些難題都通過技術創新得到了解決。“我們首創了大功率低能耗氫電轉換核心裝備技術，開發了整站安全預警與防護技術，實現了對氫氣泄漏的早期預警與事故預防，還在國內首次開創了兆瓦級‘制氫—儲氫—氫能發電’的全鏈條技術貫通和滿功率運行。”

　　如今，該站突破了20余項技術瓶頸，年制氫可達70余萬標立方，氫發電70余萬千瓦時，所制氫氣可在氫燃料電池車、氫能煉鋼、綠氫化工等領域應用，真正將“零碳循環”書寫在江淮大地上。

　　《中國新型儲能發展報告2023》顯示，目前新型儲能仍處于發展初期，在核心材料、系統集成、調度運用、安全防護等方面還有大量技術難題有待解決。未來應充分調動各方積極性，加大新型儲能技術創新力度，通過打造一批原創性技術，帶動產業升級。

“充放”自如 滿足多元應用場景

　　因具備削峰填谷、調頻調相和“充放”自如等功能特征，儲能項目又被視為電網安全運行的“穩定器”“調節器”，在多種應用場景下投入使用。

　　在江蘇省揚中市新壩鎮電氣工業品城內，國網鎮江供電公司投運了一套光儲充直柔的微電網。“用屋頂光伏面板發的電給汽車充電，充電時間比用電網電快了1倍。”5月16日，市民王先生在用微電網給自己的電動汽車充電時說。

　　據了解，微電網分布靈活、高效應用。相較于傳統電網單向接受能源的形式，其不僅能自給自足，實現光伏電在區域內的自發自用，還能根據外部環境靈活調整運行模式，以直流電向相鄰臺區進行柔性互聯，可在“互聯”和“孤島”兩個模式中切換。

　　“光伏發電產生的電量被存儲在儲能裝置中，既可以給電動汽車充電，也可就近向相鄰線路輸送，在臨近線路故障的情況下，它還可承擔故障線路的負荷，向用戶供電。”國網鎮江揚中市供電公司副總經理包磊介紹。據測算，經過靈活切換，微電網內的整體能效提升6%以上，每年可節省二氧化碳排放3.62噸。

　　這只是儲能多種應用場景之一。在新能源產業蓬勃發展的大潮下，儲能產業發展潛力巨大，不僅有利于激發經濟高質量發展新動能，對促進經濟社會發展全面綠色轉型也有重要意義。

　　位于湖南省長沙市的晟通科技集團是全球規模領先的鋁箔、鋁膜板生產企業。作為中國節能減排突出貢獻企業，該公司在自身園區、現有停車位建設光儲充一體化項目，儲能總容量為16.5兆瓦/40兆瓦時。該項目于去年10月投產并網，首日發電量為3.4萬千瓦時，儲能兩充兩放，每天最高可提供約8萬千瓦時錯峰電量。晟通集團有關負責人表示：“光伏儲能項目建設后，大大削減了公司用能成本，預計未來每年可為公司節約開支超360萬元。”

　　據悉，為做好儲能項目并網工作，國網湖南電力主動對接項目建設開發主體，確保早并網、早投產。預計到6月底，湖南將新增各類新型儲能裝機1000兆瓦，有效保障今夏湖南電網平穩運行。

　　業內人士指出，從電力系統來看，儲能應用可以分為電源側儲能、電網側儲能和用戶側儲能三大場景。

　　滕越介紹，電源側儲能，主要配置在電源端，可以匹配風、光等新能源，促進新能源高效并網與消納；電網側儲能，分布在電網關鍵節點，可提供調峰、調頻等多種服務，提升系統抵御突發事件和故障后恢復能力；用戶側儲能，則安裝在用戶負荷端，可提升用戶靈活調節能力。

　　不同的儲能技術因其性能特點不同，適用不同的應用場景。國網能源研究院新能源與統計研究所副所長黃碧斌分析，抽水蓄能電站容量效益強、單站規模大，適宜電網側大規模、系統級應用；新型儲能單站體量可大可小，環境適應性強，能夠靈活部署于電源、電網和用戶側等各類應用場景，可以作為抽水蓄能的有益增量補充。

　　專家預測，在傳統的應用場景基礎上，未來水風光儲一體化、風光儲一體化等應用場景將不斷涌現，儲能項目在西南水電基地等大型新能源基地開發中作用凸顯，中小微儲能項目的建設應用將更加廣泛。多類型、多場景的儲能應用格局將逐步顯現。

效益顯著 惠及人民美好生活

　　在推動能源綠色低碳轉型之外，許多儲能項目不忘將生態優先融入建設，生態效益已成為蘊含在建設過程中的重要內核。

　　在國網浙江寧海抽水蓄能電站施工現場，目光所及，綠意盎然。“復綠可是我們建設‘超級充電寶’最重要的工作之一。”國網浙江寧海抽水蓄能有限公司工程部副主任夏萬求指著周圍一個又一個山頭說道，“那邊有寬葉草、高羊茅、紫花苜蓿，這邊還有刺槐、多花木蘭、車桑子等。”

　　據現場工作人員介紹，工程施工開挖出來的多是巖石面，坡度近90度。復綠時，他們要像蜘蛛人一樣，懸掛著去給巖石釘上鐵絲網，再一遍一遍噴上特殊配方的混凝土，既可固定植物種子，也能進一步保土護坡固沙。2018年項目開工以來，邊施工邊復綠，復綠面積已超過25萬平方米。

　　“超級充電寶”建設帶來的不僅是綠水青山的重現，還通過拆遷安置、完善基礎設施等舉措惠及居民生活，實現經濟效益與社會效益的最大化，帶動投資和相關產業發展。

　　明凈的鄉村小道，靚麗的綠化帶，成排的兩層小樓……走進河南省洛陽市洛寧縣澗口鄉鰾池村，藍天白云掩映下的村鎮顯得格外秀美。然而，曾經的鰾池村卻隱藏在熊耳山深處，多年來僅有一條羊腸小道通向外界。

　　隨著國網河南洛寧抽水蓄能電站的建設，鰾池村村民進行了移民搬遷。工程建設中，電站建設方主動修建周邊外延道路，吸收鰾池村村民就業，盡可能地讓搬遷群眾多得實惠。

　　“抽水蓄能電站項目給我們村帶來了翻天覆地的變化，不僅家家戶戶都住進了新房子，村里還建起了衛生室，老人就醫更方便了。”鰾池村黨支部書記吉軍委介紹，如今村子已成為洛寧縣新農村建設示范和鄉村振興的典型。

　　加快發展抽水蓄能和新型儲能是建設新型能源體系的迫切需求，是保障電力系統安全穩定的重要支撐，也是新能源大規模發展的重要保障。國家電網公司表示，將堅持開放發展的理念，加強與社會各方合作，加快抽水蓄能電站建設，力爭2025年、2030年公司經營區抽水蓄能裝機分別達到5000萬千瓦、1億千瓦；支持新型儲能規模化應用，預計2030年公司經營區新型儲能裝機達到1億千瓦。（劉樂藝 王圣嬰）

中國能源新聞網訊 （吳子燕 余強）“根據公司網絡終端全生命周期數字化管控體系要求，本臺終端數據已擦除，審批已通過，符合退運要求。”近日，國網湖北超高壓公司創新運用“電力網絡終端全生命周期數字化管控體系”閉環處置退運終端，實現了全方位、全流程、全覆蓋保障網絡終端安全。

　　該體系運用數字化手段，嚴密管控設備安裝入網、使用監管、設備退運各個環節，從源頭薄弱環節上補全網絡安全短板，建強公司網絡安全主動防御體系。

　　在終端安裝入網環節，統一使用電力“U啟心”操作系統，一鍵安裝入網必備的安全管控及辦公軟件，編寫設備入網審批流程，明確終端準入制度；在使用監管環節，應用“端靈通”程序工具，一鍵采集全網終端信息；在隱患整治環節，引進態勢感知平臺，形成以公司網絡安全監控中心為核心的安全聯動防御體系，實現終端隱患處置的數字化流轉；在設備退運環節，編寫設備退運審批流程，并對終端硬盤進行數據擦除。

“追光捕風”巧用氣象大數據

蔣燕 李玉江 李琛 周于欣

　　南方電網云南電網有限責任公司依托氣象大數據運用，緊扣電網發展涉及的氣象監測、預警需求，不斷提升預測準確率，不僅為云南新型電力系統建設提供有效支持，也為云南電網防災減災、安全生產等工作提供有力支撐。

聚焦微氣象特點

全力以赴“追光捕風”

　　大理州是我國風能、太陽能資源富集地區。海拔超過2500米的山脊，年平均風速達每秒6.5米，全年日照時數平均2167小時，其中鶴慶、賓川等縣屬云南省乃至全國太陽能資源最佳開發區。并且，大理所處區域環境特殊，微地形微氣象特征明顯，“山腳是夏天、山頂是冬天”的情況比較常見。

　　“我們既要靠天吃飯，又不能完全看老天爺的臉色。”云南電網電力科學研究院高級研究員蘇適說。針對這一特有的氣候現象，云南電網一直致力于研究微氣象條件下如何改進綠色能源功率預測技術，提高功率預測整體精度。

　　時隔7年，蘇適仍然記得他與同事爬上雪邦山的那個冬夜。雪邦山風電場是云南海拔最高的風電場，風機分布在海拔3300~4235米的山脊上，近1000米的海拔落差，使得不同高度的風機出力差別較大，采用傳統典型樣板風機方式預測的風機出力偏差較大，準確性低。

　　蘇適說：“高原上有微氣象，經常同一座山頭，這臺風機轉得快，那臺風機卻沒動靜。”為了研究一種適用于立體垂直微氣象的風機功率預測方法，2016年，蘇適和同事第一次登上山，夜間風力更大，能測得更多數據。平日里風吹不斷，這一夜卻尤為平靜，蘇適撲了個空。一個月后再次登山。這一晚，冷風如刀，蘇適沒有白來。

　　蘇適和同事們默默堅守在大山，致力于研究改進風機功率預測技術，提高風電場功率預測整體精度，讓電場風機以最優方式并網發電。后來，蘇適他們又多次前往雪邦山風電場開展現場調研、實測具體參數，改進風機功率預測技術，提高了風電場功率預測整體精度，最終和大理供電局共同研究了一種動態樣板風機選取方法，對于微氣象環境下提高風電的功率預測精度起到較大促進作用。雪邦山風電場改進風機功率預測技術后，整場發電功率超短期預測精度從86.3%提升到90.5%。

　　而通過開展一系列類似的研究，云南電網對于改進綠色能源功率預測技術、提高功率預測整體精度取得了顯著成效，新能源發電功率超短期預測精度從84.2%提高到了87.6%。

優化山火監測算法

監測準確率提升6成

　　4月的云南，進入高溫少雨季節，山火高發、頻發，直接影響輸電線路的安全穩定運行。今年以來，云南電網電力科學研究院對山火衛星監測算法進一步優化完善，將山火衛星監測準確率從20%提升到83%，從源頭上將山火對線路安全的影響降到最低，但監測準確率曾經也倍受質疑。

　　2018年，云南電網電力科學研究院提出了利用遙感衛星結合信息化管控平臺，建立立體管控體系的構想。當時，云南電網主動與衛星遙感領域合作，針對衛星系統的高空視角監測建立了一套信息化管控平臺，可以基于森林火險預報，結合歷年來山火發生規律，預測、防范云南的山火。當衛星通過可視化系統監測到山火時，系統會及時結合地理坐標發出警報，再由護線員前往一線確認核實。

　　“系統剛投入使用時，有一次有條220千伏線路發生山火，足足燃燒了兩個小時。但護線員卻沒有收到系統示警。后來我們查看實時衛星俯拍圖，發現衛星視野圖里是大片白色的云。原來是云擋住了衛星的‘眼睛’。”云南電網電力科學研究院文剛說。

　　圍繞上述“痛點”，文剛和同事們一起對算法模型進行持續驗證、優化完善，保證了山火衛星監測準確率優于80%，并通過三維激光掃描、山火風險分布圖、山火動態風險預測圖、山火風險評估軟件等實現對輸電線路通道內山火風險提前研判。與此同時，云南電網拓展監測渠道和視角，在全省各地的鐵塔上加裝“電子眼”，通過輸電線路視頻在線監控系統，實時開展火情監測和應急處置，大幅提升山火監測預警效能。

新能源功率預測運用

新能源基本實現全額消納

　　位于大理州馬鞍山山脈南段的石蒲塘風電場，是云南風力發電的主戰場。石蒲塘風電場總裝機99兆瓦，全年風電利用小時數3241小時，消納率100%。這樣高比例的綠色能源消納率，不僅是在風電、光伏資源富集的大理州，在整個云南電網也是如此。2022年，納入云南省調平衡電源總發電量3408.25億千瓦時，其中新能源總發電量262.02億千瓦時，并網新能源基本實現全額消納，風電發電利用率99.88%，光伏發電利用率99.58%。新能源消納率居全國前列，很大程度上在于云南電網依托氣象大數據運用，為云南新型電力系統建設提供有效支撐。

　　“今年寒潮時，新能源波動較大，我們通過氣象大數據，提前做出預警和負荷調整，及時消除電網風險，保證了大理區域電網安全穩定運行。”大理供電局系統運行部李玉江說。

　　據云南電網系統運行部蔣燕介紹，通過天氣預報、天氣實況、場站出力、運行限值等多種類型數據，運用物理方法和統計方法搭建新能源發電功率預測模型，云南電網風光功率監測及調度管理系統已實現每日滾動預測未來10日新能源出力，同時接入單站未來8日功率預測數據、人工主觀訂正功率預測數據，成功實現多源預測數據的融合利用，有效提高了云南新能源出力預測準確率。

中國能源新聞網訊  （周鑫 何廷 歐陽婷婷）日前，南方電網云南電力科學研究院主導編寫的行業標準《光伏電站頻率監測與控制裝置技術規范》完成國家能源局的審查報批，成為國內首個新能源頻率控制設備領域的行業標準，解決了新能源頻率設備管控的重要難題，促進了新能源的消納，對落實國家“碳達峰碳中和”戰略目標，加快新能源建設具有重要意義。

　　云南省加快新能源項目的建設，預計到2025年云南省新能源裝機將達到7300萬千瓦。高比例新能源的大量接入將使現有的電網運行體系發生重要變化，對區域電網安全穩定運行能力提出了更高的要求。自2019年以來，云南電力科學研究院先后主持、參與GB/T 40595-2021《并網電源一次調頻技術規定及試驗導則》、NB/T 10298-2019《光伏電站適應性移動檢測裝置技術規范》、NB/T 10685-2021《光伏發電用匯流箱技術規范》等7項行業標準的編寫，從新能源電廠的組件、試驗方法、試驗設備等方面進行標準化研究、制定，進一步規范新能源電廠建設、試驗、運行的要求，相關標準涉及光伏電廠的組件、并網適應性能力及設備檢測等領域，在行業范圍內初步構建了光伏電廠調頻標準化體系，促進了新能源的快速發展。

海風獵獵，吹動巨大的葉片。在直徑158米的葉輪帶動下，三個大葉片轉動一圈可掃風近2萬平方米，相當于2.7個標準足球場大小。風力生成的源源不斷的綠色電力，將通過一條5公里長的動態海纜接入海上油田群電網。這座龐大的“海上建筑”是我國首座深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”。5月20日，“海油觀瀾號”成功并入文昌油田群電網，開啟為海上油氣田輸送綠電的新里程。

　　目前國內外海上油田均采用化石能源提供電能，風力發電則為深遠海油田群的用電提供了一種更加綠色的方式。“海油觀瀾號”投產后年均發電量將達2200萬千瓦時，全部用于油田群生產用電，每年可節約天然氣燃料近1000萬立方米，減少二氧化碳排放2.2萬噸。

　　作為我國第一個工作海域距離海岸線100公里以上、水深超過100米的浮式風電平臺，“海油觀瀾號”整體高度超200米，吃水總重達1.1萬噸，固定在海洋深處。“海油觀瀾號”在設計建造中，創新應用風機與浮式基礎的一體化設計和迭代技術，確保在超17級的強臺風下安全穩定運行。

　　近年來，我國海上風電持續發展。中國可再生能源學會風能專業委員會秘書長秦海巖介紹，2022年我國海上風電新增裝機516萬千瓦，累計裝機容量達到3051萬千瓦，穩居全球第一。依托規模化開發與技術進步，我國海上風電的經濟性大幅提高，2010—2021年，我國海上風電度電成本的降幅接近56%，海上風電項目平均度電成本已降至0.33元/千瓦時左右。

　　國家氣候中心數據顯示，我國深遠海風資源技術可開發量超過20億千瓦，潛力巨大。“希望通過‘海油觀瀾號’的建設，推動我國深遠海浮式風電在核心技術、大型海上安裝裝備以及產業鏈資源整合等方面取得實質性突破，探索海上風電與海洋油氣融合發展。”中海油執行副總裁兼新能源部總經理楊云說。（冉永平 丁怡婷）