走進(jìn)中國(guó)少數(shù)民族特色村寨——貴州省六盤水市盤州市羊場(chǎng)鄉(xiāng)納木村，夏日暖陽(yáng)照射在每家屋頂?shù)奶?yáng)能光伏板上泛起層層“漣漪”，不斷吸收的熱能轉(zhuǎn)化為電能，儲(chǔ)存在河岸的儲(chǔ)能“充電寶”中；旁邊，白色的光伏車棚，在為路人遮陰的同時(shí)，也為村民出行送上源源動(dòng)力……一個(gè)鄉(xiāng)村智慧“綠肺”正示范運(yùn)行。

得益于大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的推廣應(yīng)用，南方電網(wǎng)貴州電網(wǎng)公司因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，聚焦分布式電源等能源關(guān)鍵領(lǐng)域和重大需求，強(qiáng)化科研成果轉(zhuǎn)化運(yùn)用，于2023年底在納木村全面建成了分布式智能電網(wǎng)，將新能源、儲(chǔ)能、充電樁等多種能源形式深度融合，構(gòu)建起“數(shù)字-能量-碳排放”的立體價(jià)值體系，推動(dòng)農(nóng)村能源高效利用和清潔發(fā)展。

如今，納木村不少村民算“安全帳”時(shí)心頭更穩(wěn)了，算“經(jīng)濟(jì)賬”時(shí)笑容更多了，還有的算起了“綠色帳”。烏蒙山間，一幅“綠電”添彩賦能的和美鄉(xiāng)村新圖景正在繪就。

安全帳：新技術(shù)破山區(qū)光伏上網(wǎng)難題

晌午，50歲的岑天軍干完農(nóng)活回到家，插上電飯鍋電源按上“一鍵”燜飯，順便沖個(gè)熱水澡后，半小時(shí)不到就吃上了熱騰騰的飯菜。“現(xiàn)在這些家用電器終于用上自家發(fā)的電了，順暢得很。”岑天軍感慨道。

納木村，年平均日照時(shí)數(shù)超過(guò)1500小時(shí)，太陽(yáng)能資源豐富。2016年開始，這里建起屋頂分布式光伏，村民擁有了自家的“綠色電站”。

屋外太陽(yáng)光照很好，家里電器反而用不了……岑天軍家屋頂自從裝上光伏板后，曾經(jīng)一段時(shí)間只要是晴天，家用電器總是出現(xiàn)啟動(dòng)不了的情況，這讓他的用電體驗(yàn)“一言難盡”。找來(lái)供電所師傅來(lái)查，原來(lái)是家里電壓達(dá)到260伏，已經(jīng)超過(guò)額定電壓，引起過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致一些電器無(wú)法啟動(dòng)。

“建筑屋頂大量分布式光伏接入普遍存在‘過(guò)電壓、三相不平衡、配變重過(guò)載和諧波’等問(wèn)題，不僅困擾居民用電，也對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。”貴州電網(wǎng)公司二級(jí)領(lǐng)軍專業(yè)技術(shù)專家蔡永翔介紹。

基于此，貴州電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院聯(lián)合六盤水供電局按照“發(fā)展分布式智能電網(wǎng)”的思路，成立建設(shè)分布式智能電網(wǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，改造羊場(chǎng)鄉(xiāng)納木村柔性配網(wǎng)示范工程,重點(diǎn)解決臺(tái)區(qū)諧波、三相不平衡以及過(guò)電壓?jiǎn)栴}，

“起初，我們的思路是依照國(guó)家‘雙碳’相關(guān)行動(dòng)方案，但那只是總體的方向和要求，并沒有明確的實(shí)施路徑和導(dǎo)則。行業(yè)內(nèi)應(yīng)用比較多的是平原地區(qū)所普遍采用的電纜接地技術(shù)，但并不適于貴州喀斯特山區(qū)的多樣性地形和頻發(fā)的雷擊天氣。”蔡永翔坦言，山區(qū)采用電纜接地技術(shù)將需要大量的投資，也達(dá)不到新型電力系統(tǒng)建設(shè)的要求。

為突破這一難題，團(tuán)隊(duì)成員白天到多個(gè)生產(chǎn)制造廠家實(shí)地調(diào)研，請(qǐng)教國(guó)內(nèi)外行業(yè)專家，晚上便守在實(shí)驗(yàn)室編寫程序、數(shù)據(jù)分析。終于，他們經(jīng)過(guò)大量地實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和無(wú)數(shù)個(gè)通宵達(dá)旦的技術(shù)優(yōu)化調(diào)整，針對(duì)村民生產(chǎn)生活用電的“需求點(diǎn)”和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的“薄弱點(diǎn)”，發(fā)現(xiàn)了一些隱藏在表面之下的規(guī)律和問(wèn)題。

“采用交直流混合的新型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建微型獨(dú)立的閉環(huán)電能量生態(tài)，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的配電主干網(wǎng)架形成有機(jī)補(bǔ)充。”蔡永翔介紹，憑著過(guò)去扎實(shí)的理論學(xué)習(xí)知識(shí)和科研經(jīng)驗(yàn)，我們采用交直流同桿架設(shè)、臺(tái)區(qū)柔性互聯(lián)、分布式光伏+儲(chǔ)能等數(shù)字化和智能化的技術(shù)，通過(guò)自主構(gòu)建新型配電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型和算法，設(shè)計(jì)研制低壓交直流裝備、光伏智能斷路器以及新能源智能網(wǎng)關(guān)等裝備。

在學(xué)中干，在干中研，團(tuán)隊(duì)逐步探索出一套適用于貴州山區(qū)的新型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及裝備和分布式能源數(shù)字化技術(shù)。

據(jù)測(cè)算，項(xiàng)目建成后，2023年納木村年電壓合格率由過(guò)去的99.91%提升至100%，過(guò)電壓率從90%降至0，過(guò)電壓現(xiàn)象不再發(fā)生。同時(shí)，納木村年平均停電時(shí)間由0.17小時(shí)/戶縮短至0.1小時(shí)/戶，同比減少50%以上，供電質(zhì)量得到明顯提升。

科技創(chuàng)新力落地轉(zhuǎn)換的成果不僅如此。“依托交直流混合柔性電網(wǎng)技術(shù)，還可以解決農(nóng)村電網(wǎng)普遍存在的低電壓?jiǎn)栴}，有效降低建設(shè)成本和運(yùn)維成本。”貴州電網(wǎng)公司戰(zhàn)略規(guī)劃部有關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

目前，納木村采用的新型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及裝備和分布式能源數(shù)字化技術(shù)已在貴州省盤州、紫云、望謨、六枝、湄潭、平塘等市縣推廣應(yīng)用達(dá)36套。

綠色帳：新平臺(tái)讓“綠電”立體可視

保障電網(wǎng)和客戶用電安全只是第一步。運(yùn)用新技術(shù)和新平臺(tái)，提高新能源就近就地消納之路才剛剛開始。

距離納木村300公里外的貴州電網(wǎng)公司電力科學(xué)院，工作人員通過(guò)省域光伏臺(tái)區(qū)監(jiān)視平臺(tái)，將納木村各點(diǎn)的屋頂分布式光伏運(yùn)行情況“盡收眼底”。

這是行業(yè)內(nèi)針對(duì)光伏臺(tái)區(qū)首創(chuàng)的省域“智慧監(jiān)控中心”，可實(shí)現(xiàn)全省1900個(gè)光伏臺(tái)區(qū)光伏臺(tái)區(qū)的“可觀、可測(cè)、可控、可調(diào)”。這不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控臺(tái)區(qū)運(yùn)行健康度，也讓“綠電”消納更加多維立體可視。

“過(guò)去，新能源運(yùn)行監(jiān)控主要針對(duì)集中式光伏方面，例如已經(jīng)運(yùn)用的調(diào)度新能源‘三可’平臺(tái)。”蔡永翔說(shuō)，但隨著分布式能源的廣泛開發(fā)利用，面向屋頂分布式光伏的智能化數(shù)字化管理，成為行業(yè)不可逾越的課題。

2021年以來(lái)，針對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)分布式光伏消納難題，貴州電網(wǎng)公司開展了獨(dú)立自主的創(chuàng)新研究。“從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研實(shí)測(cè)，再到搭建與現(xiàn)場(chǎng)1∶1的數(shù)字物理仿真平臺(tái)，設(shè)計(jì)智能數(shù)據(jù)采集……”蔡永翔介紹，經(jīng)過(guò)深入模擬和分析，納木村已構(gòu)建多種能源形式深度融合的綜合能源系統(tǒng)，為中國(guó)農(nóng)村區(qū)域分布式光伏發(fā)展提供了有效的技術(shù)參考。

與此同時(shí)，伴隨著“分布式光伏+儲(chǔ)能”等數(shù)字化和智能化技術(shù)的應(yīng)用，在滿足村民日常生產(chǎn)生活需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了綠色能源的高效友好利用。

作為南方電網(wǎng)近零碳示范區(qū)，2023年12月納木村0.3兆瓦項(xiàng)目200千瓦時(shí)電的儲(chǔ)能設(shè)備投入使用。這套裝配在臺(tái)區(qū)的儲(chǔ)能設(shè)備相當(dāng)于“大型充電寶”，白天光伏發(fā)電量多、電網(wǎng)容量壓力大時(shí)充電，在晚上發(fā)電量少、電網(wǎng)容量壓力小時(shí)放電上網(wǎng)，通過(guò)錯(cuò)開光伏發(fā)電、上網(wǎng)的時(shí)間差，實(shí)現(xiàn)電源端的削峰、填谷。

如今，納木村光伏消納能力已提升30%以上，滿足大規(guī)模分布式新能源接入和鄉(xiāng)村生產(chǎn)生活電氣化需求，進(jìn)一步保障了村民安全可靠用電。

經(jīng)濟(jì)賬：新理念引領(lǐng)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)

屋頂裝上光伏板，太陽(yáng)出來(lái)就賺錢。

納木村光伏發(fā)電板投入運(yùn)營(yíng)后，村民在使用清潔電能的同時(shí)，還可將多余的電量并網(wǎng)售賣，發(fā)電收益歸居民所有。

盤州供電局羊場(chǎng)供電所副所長(zhǎng)高遠(yuǎn)龍為村民們算出了清晰可觀的電費(fèi)賬：一方面，2023年納木村屋頂光伏發(fā)電到電網(wǎng)的度數(shù)為28160千瓦時(shí),算上可再生能源補(bǔ)貼，收益超過(guò)1.93萬(wàn)元；另一方面，全村村民生產(chǎn)生活取用屋頂光伏發(fā)出的用電量達(dá)1.5萬(wàn)余千瓦時(shí)，意味著也節(jié)省了電費(fèi)支出約7000元。

不僅獲得了直接的收益，還有從燒柴取暖到光伏供能，享受綠色新生活帶來(lái)的新變化。

廚房里，冰箱、電磁爐等電器一應(yīng)俱全，灶臺(tái)處一點(diǎn)明火不見……如今，走進(jìn)納木村每個(gè)村民家里，過(guò)去燒柴做飯的日子一去不返。

“電壓穩(wěn)、功率大、做飯快，人也不會(huì)被柴火煙氣熏得瞇眼流淚了。”納木村支部書記楊興團(tuán)說(shuō)，現(xiàn)在鄉(xiāng)親們能夠隨心所欲地購(gòu)置各類電器設(shè)備，就連日常熏制臘肉、香腸，都使用上了小型鼓風(fēng)機(jī)，不需砍柴也不擔(dān)心發(fā)生火災(zāi)。

高遠(yuǎn)龍介紹，分布式智能電網(wǎng)項(xiàng)目建成以后，距離配電變壓器最遠(yuǎn)的人家，電壓都在220伏額定電壓范圍內(nèi)，而不再擔(dān)心電壓不穩(wěn)、電器用不上的情況了。

鋁合金車棚支架，與獨(dú)立設(shè)置的智慧掃碼充電樁結(jié)合，滿滿的金屬質(zhì)感和科技感……納木村儲(chǔ)能裝置旁，2023年底建成的光伏車棚，不僅滿足村民和游客電動(dòng)車的充電需求，還為鄉(xiāng)村增添了一道亮麗的低碳環(huán)保風(fēng)景線。

這個(gè)光伏車棚裝機(jī)容量30千瓦，年平均發(fā)電3.9萬(wàn)千瓦時(shí)，能滿足2輛電動(dòng)車同時(shí)充電。剩余電能還能夠進(jìn)入儲(chǔ)能裝置，向村民生產(chǎn)生活提供更多“綠電”，年節(jié)約電費(fèi)1.5萬(wàn)元，節(jié)約標(biāo)煤4.7噸，減排二氧化碳3.8噸。

楊興團(tuán)表示，如今電穩(wěn)了，也環(huán)保了，村民們奔頭更足了。接下來(lái)，全村將聚集一切優(yōu)質(zhì)資源要素，大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)，打造國(guó)家美麗鄉(xiāng)村標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)示范村。（王春山 趙海翔 陳可心）

來(lái)源：貴州電網(wǎng)