世界首个县域级100%新能源新型电力系统试运行稳定
为大规模消纳新能源探索新路径
世界首个县域级100%新能源新型电力系统可实现湖北省随州市广水市100%新能源独立供电,供区人口超过20万。该新型电力系统是一种以新能源供电为主体,与大电网柔性互联,源网荷储协同互动,面向未来的电网新形态。
截至8月28日,一个100%使用风、光新能源供电的新型电力系统在湖北省随州市广水市已稳定试运行241天。它既是一个能确保风、光新能源发电发得出、用得上的实用的现实电网,也是一个开放的、具有未来电网特征的试验平台。
作为国家电网公司十大科技示范工程之一,世界首个县域级100%新能源新型电力系统在广水市落地,可实现广水100%新能源独立供电,供区人口超过20万。该新型电力系统是一种以新能源供电为主体,与大电网柔性互联,源网荷储协同互动,面向未来的电网新形态。
构建该新型电力系统的意义何在?它又能如何服务社会经济发展?
新型电力系统为何花落广水
今年6月初,国家能源局组织11家研究机构编制的《新型电力系统发展蓝皮书》发布。该蓝皮书指出,新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征。
数据显示,我国能源活动排放的二氧化碳占二氧化碳排放总量的88%左右,电力行业碳排放占能源行业碳排放的42%左右。实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军,新型电力系统则是关键载体。
按全国电网运行与控制标准化技术委员会给出的定义,新型电力系统是以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。
传统电力系统为何要转向新型电力系统?
伴随新能源发展,我国传统电力系统面临三大困难:在用电侧,用电负荷持续飙升;在发电侧,极端天气多发,加上燃料价格不断升高,加剧了部分地区电力紧张状况;在电网侧,新能源电力大量接入,对电力系统安全构成一定威胁。
国家能源局相关负责人认为,构建新型电力系统是一项复杂而艰巨的系统工程,须统筹谋划路径布局,科学部署、有序推进。
广水凭借丰富的风光资源优势,先行试点示范条件得天独厚。
随州是湖北新能源装机占比最高、累计发电量最大的区域。截至7月底,随州新能源并网装机容量达319.19万千瓦,新能源渗透率达到267.93%,即新能源装机容量约达到最大负荷的2.68倍。目前,广水新能源装机244兆瓦,最大负荷61兆瓦,新能源渗透率达到400%。
同时,广水电网属于末端电网,能较为方便地脱离主网,具备构建新能源装机占比可调(极限情况新能源装机占比100%)、柔性负荷占比可变、机电—电磁环境可组合的多形态构网条件,可为源网荷储互动等技术提供试验场地。
2021年12月,国网湖北电力在广水市探索建设全球首个县域级100%新能源新型电力系统科技示范工程,供电面积418平方千米,覆盖广水市主要商业、工业和居民客户,为电网更好地接入和消纳新能源探索新路径,助力能源结构转型。
与大电网实现柔性互联
“广水新能源新型电力系统目前还处在第三阶段调试,整体运行平稳,初步验证了风、光、储独立支撑110千伏系统的稳定性。”国网湖北省电力有限公司电力科学研究院新型电力系统研究中心高级工程师胡畔介绍,广水100%新能源新型电力系统是“以大电网为支撑,新能源供应为主体,源网荷储实时协同平衡运行”的新型电力系统形态。
广水100%新能源新型电力系统作为一个独立的电网系统,可以独立运行。但它与大电网的关系并非互不干涉,而是灵活的柔性互动。风、光发电“看天吃饭”,新能源新型电力系统不确定性较大,大电网可以对其进行兜底保障。
胡畔说,该电力系统与大电网相连,离不开一个关键设备——能量路由器。能量路由器相当于一个阀门,它类似WiFi网络路由器。当能量路由器开启时,新能源新型电力系统与大电网“牵手”;关闭时,则与大电网“分手”。
与传统电力系统从电源侧经输电、变电、配电流入负荷端,电压等级由高到低、潮流单向不同,借助能量路由器,新能源新型电力系统不仅可从大电网取电,当本地风电、光电有富余时还可反向给大电网送电,实现与大电网之间的柔性互联。
广水100%新能源新型电力系统是百兆瓦范围内供电规模最大、柔性负荷占比最大,全部由风电、光伏为电源并可长期独立运行的100%新能源新型电力系统,该系统首次构建了近零惯量、全电力电子化的百兆瓦级高比例新能源电力系统,可实现全年100%新能源供电时间占比超70%,全年新能源供电量占比超80%。同时,广水示范工程4个新能源电场、1个能量路由器站、5个光储充站、2个变电站、17条馈线、703座台变及相关用户设施和储能设施均已建模至数字孪生电网。该系统还可用于研究新型电力系统下的电压稳定、频率稳定、电力电量平衡、故障特性等关键问题,为新型电力系统的理论构建取得创新和突破提供真型试验场景。
技术创新支撑稳定运行
建设新型电力系统需要改变传统电源结构、负荷特性和电网形态,未来电网的设计和建设需适应新型电力系统的复杂性。
为此,广水示范工程科研团队研发出世界首套可支持百兆瓦级全新能源电网高效稳定运行的源网荷储协同控制系统,它可实时协同控制分布式电源、储能、能量路由器等电力电子化设备,实现各种极端复杂功率波动场景下,尤其是100%新能源独立组网时的电压、频率稳定,满足系统联网运行时绿色高效、孤网运行时安全可靠等多种需求。同时,该科研团队还研制出新能源及储能机组成套构网型控制器,并在真实电网中首次验证整站构网特性,使得新能源发电装备和储能电源具备与煤电、水电等常规电源相近的性能。
自国家提出建设新型电力系统以来,我国电网企业以确保能源电力安全为基本前提,以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以最大化消纳新能源为主要任务,以坚强智能电网为枢纽平台,努力构建并完善我国新型电力系统。
进一步完善我国新型电力系统,可把小型真实场景研究得出的结论与新能源占比不断提高的实际发展路径相结合,建设数字孪生电网,实现系统全景感知、智能决策,以云计算技术、人工智能算法为支撑保障新型电力系统安稳运行。
国网湖北省电力有限公司党委书记、董事长吴英姿表示:“下一步,公司要全面落实率先建成湖北新型电力系统的工作方案,争取2024年在鄂北建成国内首个跨地市区域新型电力系统,为新型电力系统大规模建设提供湖北成套解决方案。” (记者 吴纯新 通讯员 甘依依 夏一菲)
随着人工智能的高速发展,越来越多的行业开始运用人工智能技术,并且这也使得人工智能机器人的应用领域得到扩张,那么人工智能机器人的应用领域具体有哪些?
深入了解人工智能机器人的应用领域有哪些?
制造工业机器人的目的主要在于减少人员编制和提高产品质量。与传统的机器相比他有两大优点:生产过程几乎完全自动化和生产设备高适应能力。
现在工业机器人主要应用于汽车工业、机电工业、通用机械工业、建筑业、金属加工、铸造以及其他重型工业和轻工业部门。在农业方面,已把机器人用于水果和蔬菜嫁接、收获、检验与分类,剪羊毛和计牛奶等。这是一个潜在的产业机器人应用领域。
机器人对于探索的应用,即在恶劣或不适于人类工作的环境中执行任务。主要有2种探索机器人:自主机器人和遥控机器人。
自主机器人一直是人类的研究难题,很多专家都在可能地使机器人自主化。
遥控机器人已经得到广泛的应用,其中最为出名的是水下机器人和空间机器人。随着海洋事业的发展,一般潜水技术应经无法适应高深度综合考察和研究并完成多种作业的需要,水下机器人可以代替人类在深海中进行探索,发现了好多不为认知的深海生物。
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空间机器人主要任务分为两大方面:
1.在月球、火星及其他星球等非人居住条件下完成先去勘探;
2.在宇宙空间代替宇航员做卫星的服务(主要是捕捉、修理和补给能量),空间站上的服务及空间环境的应用试验。
研制服务机器人用来为病人看病、护理病人和协助病残人员康复能够极大地改善伤残疾病人员的状态,以及改善瘫痪者和被截肢者生活条件。
服务机器人已经应用于下列几个方面:
诊断机器人,即配备有医疗诊断专家系统的机器人;
护理机器人,是一些具有丰富护理经验的机器人护士或护师;
伤残瘫痪康复机器人,包括假肢、矫形以及遥控等技术;
家用机器人,机器人已经开始进入家庭和办公室,用于替代人类从事清扫、洗刷、守卫、煮饭、照料小孩、接待、接电话、打印文件等。酒店售货和餐厅服务机器人、炊事机器人和机器人保姆已经不再是一种幻想;
娱乐机器人,包括文娱歌舞和体育机器人;
医疗手术机器人几年来有所突破。
记者 于悦
敲一扇门,送一份安全,为了彻底消除天然气居民用户室内燃气安全隐患,切实保障居民生命财产安全,济南能源集团两家燃气企业开展天然气居民用户燃气安全设施升级改造行动,截至9月中旬已完成58万根软管更换,提前完成今年的改造任务,通过这一行动,不仅守住了城市安全用气的“生命线”,更托起了泉城百姓的安全感、幸福感。
记者了解到,这一安全改造行动持续有序开展,两家燃气企业已提前完成58万根燃气软管的更换工作,切实达到了阶段性的目标要求。下一步,将在151万根燃气软管的目标任务上,提前筹划2022-2023年燃气设施升级改造计划,组织准备所需的人力、物力、财力,全力投入下一阶段的燃气软管更换工作,保质保量完成“红心蓝焰送‘安燃’”燃气设施升级改造行动任务。
拧紧燃气“安全阀”
免费更新220万用户燃气设施
燃气安全关系到居民生命财产安全,涉及群众切身利益。面对国内燃气安全事故多发、城市安全亟待保障的局面,今年6月,济南能源集团正式启动济南市天然气居民用户燃气安全设施升级改造行动,组织山东济华、济南港华两家燃气企业分片区、分批次,根据计划对辖区内220万用户逐步开展天然气设施更新,更换不合格胶管及超期燃气表,以“一次入户,同步完成,消除隐患,平安十年”为原则,建立用户信息库,保障居民用户用气安全。预计两年内完成,将投入资金近5亿元。
面对工作目标,两家燃气始终把居民燃气安全当做“头等大事”,为此,燃气企业组织动员全部力量投入,科学制定改造计划,分区域、按计划地推进燃气软管更新行动,全面打响了这场关乎城市安全的攻坚战。
拧紧燃气“安全阀”,为民筑起“防护墙”。按照计划,济南能源集团所属两家燃气企业将于明年完成151万根不锈钢波纹管更换任务,同时根据不同燃气设施的周期年限,陆续完成158万只报警器、147万个电磁阀的更换,并为即将到达10年使用期限的燃气表更换为NB物联网表。
“红心蓝焰”奔走一线
为千家万户用气保驾护航
“敲一次门、免费更换一根金属波纹管、做一次安全检查、送一份安全用热用气宣传资料”,燃气安全设施升级改造是重要的民生工程,近三个月来,济南能源集团两家燃气企业的数百名安检员化身“红心蓝焰战士”,放弃休息时间和节假日,用脚步丈量城市,全力奔走在燃气保供一线。敲开千家万户的门,用专业的技术、负责的态度、敬业的精神守护居民家中燃气安全,将隐患消灭于未“燃”。
在更换软管等燃气安全设施的同时,燃气安检员还会向居民宣传安全用气知识、日常规范操作方法,告知居民在使用过程中的注意事项以及发生泄漏时的应急处理措施,进一步增强了居民的安全意识,从源头上杜绝安全事故的发生。
此次“敲门行动”也获得了来自百姓和社会的支持和赞誉。自行动全面开展以来,济南能源集团所属两家燃气企业收到12345及96969服务热线表扬工单889余件,专项行动电话回访34524件,回访满意率高达99.9%,有许多居民、单位用户把亲手写的感谢信、锦旗等送到燃气公司和工作人员的手中,用这种方式表达他们对这项工作的认可和支持。
展现能源速度与担当
赋能“平安济南”
“一张网、一盘棋、一条心、一股劲”,正是这样的企业精神,让这场“敲门行动”能够如此顺利地开展,“知行合一,为人民服务”,正是这样的企业价值观,让这场行动获得了来自用户的配合和点赞。
此次“敲门行动”也再一次彰显了“能源速度”和“能源担当”,面对燃气安全设施改造时间紧、任务重的现实困难,面对百姓的需求、社会的期望,能源集团所属两家燃气企业充分展现出能打硬仗、敢打必胜的决心和魄力,打赢了这场燃气安全攻坚战。
值得一提的是,为了更好地推动这项民生工程的开展,济南能源集团践行“知行合一,为人民服务”的初心使命,打造“红心蓝焰送‘安燃’”党建品牌,号召其他“兄弟企业”的党员和安检力量,一同加入到这次行动中来,由党员带头入户提供服务,以党建促安全,以党建促服务,用实际行动打通燃气安全服务“最后一公里”,让群众安居、安心。
拧紧用气“安全阀”,给百姓最贴心的“安燃”服务。接下来,济南能源集团所属两家燃气企业将继续加大对居民天然气安全设施的升级改造和安检力度,用心用情守护千家万户的用气安全,持续为“平安济南”赋能。
现面向广大市民朋友发出倡议,如在前期开展的“敲门行动”中没有“敲”开您的家门,请您不要着急。燃气安全检人员将会再次入户,为了家庭用气安全,请您打开一扇门,迎接一份安。如若市民想要了解本次行动中的相关信息或其他问题,可拨打济南能源集团24小时服务专线96969进行咨询。
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