Le premier système d'alimentation électrique 100 % nouvelle énergie au niveau d'un comté au monde peut réaliser une alimentation électrique 100 % nouvelle énergie indépendante dans la ville de Guangshui, ville de Suizhou, province du Hubei, avec une population de plus de 200,000. Ce nouveau type de système électrique est une nouvelle forme de réseau électrique tournée vers l'avenir avec une nouvelle alimentation énergétique comme corps principal, une interconnexion flexible avec le grand réseau électrique et une interaction coordonnée entre la source, le réseau, la charge et le stockage.
Au 28 août, un nouveau système électrique alimenté à 100 % par de l'énergie éolienne et lumineuse était en opération d'essai stable depuis 241 jours dans la ville de Guangshui, ville de Suizhou, province du Hubei. Il s'agit non seulement d'un réseau électrique pratique et réaliste qui peut garantir que la nouvelle production d'énergie éolienne et lumineuse peut être générée et utilisée, mais également d'une plate-forme de test ouverte présentant les caractéristiques des futurs réseaux électriques.
En tant que l'un des dix principaux projets de démonstration scientifique et technologique de la State Grid Corporation of China, le premier système électrique au monde 100 % nouvelle énergie au niveau d'un comté a été mis en œuvre dans la ville de Guangshui, ce qui peut réaliser l'alimentation électrique 100 % nouvelle énergie indépendante de Guangshui. , et la population de la zone d'approvisionnement dépasse 200,000. Ce nouveau type de système électrique est une nouvelle forme de réseau électrique tournée vers l'avenir avec une nouvelle alimentation énergétique comme corps principal, une interconnexion flexible avec le grand réseau électrique et une interaction coordonnée entre la source, le réseau, la charge et le stockage.
Quelle est l’importance de construire ce nouveau système électrique ? Comment peut-elle servir le développement social et économique ?
Pourquoi le nouveau système électrique est mis en œuvre à Guangshui
Début juin de cette année, l'Administration nationale de l'énergie a organisé 11 instituts de recherche pour publier le « Livre bleu sur le développement d'un nouveau système électrique ». Le livre bleu souligne que le nouveau système électrique présente quatre caractéristiques importantes : une intégration sûre et efficace, propre et à faible émission de carbone, flexible et flexible, et intelligente.
Les statistiques montrent que les émissions de dioxyde de carbone provenant des activités énergétiques de mon pays représentent environ 88 % des émissions totales de dioxyde de carbone, et les émissions de carbone de l'industrie électrique représentent environ 42 % des émissions de carbone de l'industrie énergétique. Pour atteindre l'objectif du « double carbone », l'énergie est le principal champ de bataille, l'électricité est la force principale et le nouveau système électrique est le vecteur clé.
Selon la définition donnée par le Comité technique national de normalisation de l'exploitation et du contrôle du réseau, le nouveau système électrique est basé sur un réseau intelligent puissant en tant que plate-forme centrale, soutenu par une interaction source-réseau-charge-stockage et une complémentarité multi-énergies, et est Système électrique propre, à faible émission de carbone, sûr et contrôlable, flexible et efficace, intelligent, convivial, ouvert et interactif avec des caractéristiques de base.
Pourquoi le système électrique traditionnel devrait-il se tourner vers le nouveau système électrique ?
Avec le développement de nouvelles sources d'énergie, le système électrique traditionnel de mon pays est confronté à trois difficultés majeures : du côté de la consommation électrique, la charge électrique continue de monter en flèche ; Du côté du réseau électrique, une grande quantité de nouvelle énergie est connectée, ce qui constitue une certaine menace pour la sécurité du système électrique.
La personne compétente en charge de l'Administration nationale de l'énergie estime que la construction d'un nouveau système électrique est une ingénierie de système complexe et ardue, qui nécessite une planification globale du tracé des chemins, un déploiement scientifique et un avancement ordonné.
Avec ses riches ressources paysagères, Guangshui offre des conditions uniques pour des démonstrations pilotes.
Suizhou est la région avec la plus forte proportion de nouvelle capacité installée d'énergie et la plus grande production cumulée d'électricité du Hubei. Fin juillet, la nouvelle capacité installée connectée au réseau énergétique de Suizhou atteignait 3,1919 millions de kilowatts, et le taux de pénétration de la nouvelle énergie atteignait 267,93 %, c'est-à-dire que la nouvelle capacité installée énergétique atteignait environ 2,68 fois la charge maximale. À l'heure actuelle, la capacité installée de nouvelles énergies de Guangshui est de 244 mégawatts, la charge maximale est de 61 mégawatts et le taux de pénétration des nouvelles énergies a atteint 400 %.
Dans le même temps, le réseau électrique de Guangshui appartient au réseau électrique du terminal, qui peut être facilement séparé du réseau principal. Il a la capacité de construire une proportion réglable de nouvelle capacité installée d'énergie (dans les cas extrêmes, la proportion de nouvelle capacité installée d'énergie est de 100 %), une proportion variable de charges flexibles et un environnement électromécanique-électromagnétique. Les conditions combinées de construction de réseaux multiformes peuvent fournir un site de test pour des technologies telles que l'interaction source-réseau-charge-stockage.
En décembre 2021, State Grid Hubei Electric Power a exploré la construction du premier projet de démonstration de technologie de système électrique 100 % nouvelle énergie au niveau d'un comté dans la ville de Guangshui, avec une zone d'alimentation électrique de 418 kilomètres carrés, couvrant d'importants projets commerciaux, industriels et résidentiels. Clients dans la ville de Guangshui. Explorez de nouvelles façons pour le réseau de mieux accéder et absorber la nouvelle énergie, et contribuer à transformer la structure énergétique.
Interconnexion flexible avec le grand réseau électrique
« Le nouveau système électrique de Guangshui New Energy en est encore à la troisième étape de mise en service et le fonctionnement global est stable. Il a initialement vérifié la stabilité du système de 110 kV soutenu indépendamment par le vent, la lumière et le stockage. State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd. Recherche en sciences de l'énergie Selon Hu Pan, ingénieur principal au Centre de recherche sur les nouveaux systèmes électriques de l'Institut, le nouveau système électrique 100 % nouvelle énergie de Guangshui est une nouvelle forme de système électrique « soutenue par la grande puissance » réseau, avec un nouvel approvisionnement en énergie comme élément principal et un fonctionnement coordonné et équilibré en temps réel du réseau source, de la charge et du stockage".
En tant que système de réseau indépendant, le nouveau système électrique 100 % énergie nouvelle de Guangshui peut fonctionner de manière indépendante. Mais sa relation avec le grand réseau électrique n'est pas une non-ingérence, mais une interaction flexible et flexible. La production d'énergie éolienne et photovoltaïque « regarde le ciel pour manger », et la nouvelle énergie et le nouveau système électrique présentent une grande incertitude, et le grand réseau électrique peut le garantir.
Hu Pan a déclaré que le système électrique est connecté au grand réseau électrique et ne peut se passer d'un appareil clé : le routeur d'énergie. Le routeur d'énergie équivaut à une vanne, qui s'apparente à un routeur de réseau WiFi. Lorsque le routeur d'énergie est allumé, le nouveau système d'alimentation en énergie « tient la main » du grand réseau électrique ; lorsqu'il est éteint, il « rompt » avec le grand réseau électrique.
Contrairement au système électrique traditionnel, qui entre du côté charge depuis la source d'énergie via la transmission, la transformation et la distribution de l'énergie, le niveau de tension va de haut en bas et le flux d'énergie est unidirectionnel. Avec l'aide de routeurs énergétiques, le nouveau système d'énergie peut non seulement prendre l'énergie du grand réseau électrique, mais également agir comme un réseau local. Lorsqu'il y a un surplus d'énergie éolienne et photovoltaïque, il peut également transmettre l'énergie de manière inverse à la grande puissance. réseau pour réaliser une interconnexion flexible avec le grand réseau électrique.
Le nouveau système électrique de Guangshui 100 % énergie nouvelle est un nouveau système électrique 100 % énergie nouvelle avec la plus grande échelle d'alimentation électrique inférieure à 100 mégawatts et la plus grande proportion de charges flexibles, toutes alimentées par l'énergie éolienne et photovoltaïque et capables d'un fonctionnement indépendant à long terme. Un système d'alimentation en énergie nouvelle à haute proportion de 100- mégawatts à inertie presque nulle et à pleine électricité peut réaliser 100 % de temps d'alimentation en énergie nouvelle représentant plus de 70 % de l'année, et une alimentation en énergie nouvelle représentant plus de 80% de l'année. Dans le même temps, 4 nouveaux champs électriques d'énergie, 1 station de routeur d'énergie, 5 stations de recharge de stockage optique, 2 sous-stations, 17 lignes d'alimentation, 703 sous-stations et installations d'utilisateurs associées et installations de stockage d'énergie du projet de démonstration de Guangshui ont été modélisées. Grille jumelle numérique. Le système peut également être utilisé pour étudier des problèmes clés tels que la stabilité de la tension, la stabilité de la fréquence, l'équilibre de puissance et les caractéristiques des défauts dans les nouveaux systèmes électriques, et fournir de véritables scénarios de test pour les innovations et les percées dans la construction théorique de nouveaux systèmes électriques.
L'innovation technologique soutient un fonctionnement stable
La construction d'un nouveau système électrique doit modifier la structure traditionnelle de la source d'énergie, les caractéristiques de charge et la forme du réseau, et la conception et la construction du futur réseau électrique doivent s'adapter à la complexité du nouveau système électrique.
À cette fin, l'équipe de recherche scientifique du projet de démonstration de Guangshui a développé le premier système de contrôle collaboratif source-réseau-charge-stockage au monde capable de prendre en charge le fonctionnement efficace et stable d'un nouveau réseau énergétique de 100-mégawatts. Il peut coordonner le contrôle en temps réel des sources d'énergie distribuées, du stockage d'énergie et des routeurs d'énergie. Les équipements d'électronique de puissance peuvent réaliser une stabilité de tension et de fréquence dans divers scénarios de fluctuation de puissance extrêmement complexes, en particulier lorsque 100 % de la nouvelle énergie est connectée indépendamment au réseau, et peuvent répondre à divers besoins tels que l'environnement et l'efficacité lorsque le système est connecté au réseau, et sûr et fiable lorsque le réseau isolé est en fonctionnement. Dans le même temps, l'équipe de recherche scientifique a également développé un nouveau contrôleur de réseau pour unités de stockage d'énergie et d'énergie et a vérifié pour la première fois les caractéristiques de l'ensemble du réseau de stations dans le réseau électrique réel, de sorte que le nouvel équipement de production d'énergie et Les alimentations électriques à stockage d'énergie ont les mêmes caractéristiques que l'énergie au charbon, l'hydroélectricité, etc. Des performances similaires à celles des alimentations conventionnelles.
Depuis que le pays a proposé de construire un nouveau système électrique, les entreprises du réseau électrique de mon pays ont pris comme principe de base la garantie de la sécurité énergétique et électrique, répondant à la demande d'énergie du développement économique et social comme objectif principal, prenant comme objectif principal la consommation maximale de nouvelles énergies. la tâche principale, et prendre un réseau intelligent solide comme plate-forme centrale, et s'efforcer de construire et d'améliorer le nouveau système électrique de mon pays.
Pour améliorer encore le nouveau système électrique de mon pays, nous pouvons combiner les conclusions tirées de la recherche sur la scène réelle à petite échelle avec la voie de développement réelle de la proportion croissante de nouvelles énergies, construire un réseau électrique jumeau numérique et réaliser la perception panoramique et prise de décision intelligente. Des algorithmes intelligents sont utilisés pour soutenir et garantir le fonctionnement stable du nouveau système électrique.
Wu Yingzi, secrétaire du Comité du Parti et président de State Grid Hubei Electric Power Co., Ltd., a déclaré : « Dans la prochaine étape, l'entreprise mettra pleinement en œuvre le plan de travail pour prendre la tête de la construction d'un nouveau système électrique en Hubei, et nous nous efforçons de construire le premier nouveau système électrique interrégional au Hubei en 2024. système, fournissant un ensemble complet de solutions au Hubei pour la construction à grande échelle de nouveaux systèmes électriques.