浙江丽水：新型电力系统的一个完美案例

对于资源少、耗电大的地区，用好身边资源至关重要。

文/本刊记者 武魏楠

浙江丽水，这个地名温婉秀丽，境内地势却是不折不扣的山峦起伏。在武夷山脉的影响下，丽水的地貌以中山、丘陵为主，由西南向东北倾斜，90%的辖区面积以上是山地，素有“九山半水半分田”之称。

这里也是“两山理论”的源起之地，“绿水青山就是金山银山，对丽水来说尤为如此。”是习近平总书记到丽水考察调研留下的谆谆嘱托。

秀丽的自然风光，是丽水绿色发展的基础，也是新型电力系统转型必须保护的重要资源。在实践新型电力系统建设的过程中，丽水大胆创新、充分挖掘自身优势，形成了一套独特的源网互动新思路。

丽水实践的成功，不仅为丽水的绿色可持续发展提供了澎湃动力，更为新型电力系统建设提供了宝贵的思路。

挖掘绿色潜力

有“浙江绿谷”之称的丽水，在可再生能源资源潜力上，也是得天独厚。据初步统计，丽水境内技术可开发和利用的风能储量300万千瓦以上；光伏发电技术可开发装机容量700万千瓦以上。

可再生能源资源的开发，也要受到电网条件的限制。

例如，缙云县南乡板块水电、风电、光伏等清洁能源资源丰富，初步摸排看，还有近400兆瓦清洁资源待开发。但是，南乡板块远离负荷中心，且电网基础相对薄弱，暂不具备大规模电源送出条件。

今年6月，国家能源局发布《关于做好新能源消纳工作 保障新能源高质量发展的通知》，对进一步推动新能源消纳提出一系列要求。

从全国范围来看，新能源消纳局限性问题已经全面凸显。年初热炒的“新能源95%消纳红线”从侧面反映出电网对于新能源消纳瓶颈。而根据全国新能源消纳监测预警中心发布的全国新能源并网消纳情况，今年以来，全国多数地区的风电、光伏利用率都同比下降。

建设新能源，很简单。但要让新能源建设起来之后，又要用得上、用得好，才是新型电力系统追求的目标。

为此，国网浙江电力探索多能互补模式，创新性地提出了“多方投资、多能汇集、共享储能”能源汇集站模式。2023年8月，缙云风光水储能源汇集站正式在南乡大洋镇投运。

缙云能源汇集站（楼拓斌摄）

所谓“能源汇集站”，包含了储能、升压、变电等多重设施，并接入了光伏、水电，实际上形成了一个小型的“风光水储一体化”。

多能互补的风光水储能源汇集站既是“蓄电池”，又是“稳定器”。“风光水储一体化解决了新能源出力不稳及线路间歇性过载、空载等问题，让清洁能源‘发得出’‘送得出’又‘落得下’，助力山区新能源开发消纳。”丽水供电公司发展部副主任文洪君表示。

经过一段时间的实践可以发现，能源汇集站可释放20%～30%的电网设备容量空间，提高潮流的稳定性。截至6月30日，该站已陆续接入光伏4万千瓦、水电1万千瓦。

丽水的绿色资源可不止有风电光伏，在能源汇集站中发挥重要作用的水电，也是丽水的一张绿色王牌。

多山的地形成为丽水开发水电资源的基础，而抽水蓄能更是其中的关键组成部分。

发展抽水蓄能是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑，是可再生能源大规模发展的重要保障。当前我国抽水蓄能正处于重要战略机遇期，在建规模跃升至亿千瓦级，已建、在建规模连续8年稳居世界第一。按照规划，到2030年，抽水蓄能装机容量超过1.2亿千瓦。

丽水第一座抽水蓄能电站——国网新源浙江缙云抽水蓄能电站，即将进入首台机组投产发电倒计时。该电站总装机容量180万千瓦，安装6台混流可逆式抽水蓄能机组，设计年抽水电量24亿千瓦时，设计年发电量18亿千瓦时，计划2024年年底前首台机组投产，2025年全面投产发电。

9月5日，浙江省送变电工程有限公司员工在国网新源浙江缙云抽水蓄能电站500千伏送出工程丽水段开展高空走线验收工作。（楼拓斌摄）

如此大规模的抽水蓄能电站，不仅仅能够支撑丽水和浙江的电力系统稳定运行。更是可以保障整个华东电网的安全和新能源消纳。

截至目前，丽水市在建、核准待开工抽水蓄能项目6个，总装机规模达729.7万千瓦，总投资约473亿元，电站数量和装机规模均列浙江省第一。

风光创新模式+全面的抽蓄建设，对于丽水绿色资源潜力的挖掘和新型电力系统建设的探索，有着至关重要的意义。

风光装机的快速增长给电网带来的安全稳定性问题已经愈发突出。在今年春节期间，由于工业用电负荷骤减，加之光伏普遍大发，浙江全省新能源发电功率首次突破全社会负荷的70%，系统调节手段几乎用尽。在采取了核电机组深度调峰、燃煤机组日内启停等各种手段后，才勉强保住100%的新能源消纳率。

而随着一批抽水蓄能电站的建成投产，风光消纳难题将得到极大地缓解。设想一下，如果今年春节有着一批抽水蓄能电站在光伏大发时期将电能存储起来，那么核电机组深度调峰、燃煤机组日内启停这些最终的系统调节手段都不需要，电网运行也会更安全，新能源也能实现100%消纳。

浙江缙云抽水蓄能电站航拍图（楼拓斌摄）

对于浙江这个资源匮乏、同时电力消耗巨大的省份来说，用好来自身边的电能资源至关重要。

新技术保驾护航

尽管有了蓄水池和稳定器，但是风光发电依然无法改变其波动、不稳定的特性。

电力系统运行的关键在于满足电能的实时供需平衡。传统电力系统通过调整发电机组出力满足需求侧电力负荷的随机波动，通过负荷预测及优化调度可以保证电能供需平衡及电网稳定运行。

当发电侧也开始随机波动，传统的电力系统稳定机制和方法都自然会变得落伍。发用两侧的随机波动，无论是对于电力系统的安全稳定、调度计划、运行控制，都带来了巨大的挑战。

“大物云移智链”为代表的数字技术的出现，成为解决这一问题的突破口。

国网丽水供电公司就打造了“丽水智慧能源互联平台”，不仅精准定位境内从1000千伏输电网络到220伏低压用户中的每一处节点，而且以三维成像形式，将网架线路、杆塔站所等细节“尽归囊中”，可以为电网规划、基建作业施工、无人机巡检等提供有益指导。

丽水智慧能源互联平台（1）

“从每一个发电单元到每一个用户资源，我们现在都可以在一张图上观测到。”国网丽水供电公司科技数字化部主任助理徐永海说，“具体来说，整个系统里包含了28个平台集成、251万条业务数据、30毫秒级别的信息同步。”

在解决了“看清所有信息”整个问题之后，国网丽水供电公司开始着手解决波动风光资源的预测问题。在气象部门的支援下，丽水智慧能源互联平台获取了17300余个“1x1”公里网格的精细气象信息。通过不同海拔下的温湿度和不同坡度、向阳面下的光照强度等环境数据，为“靠天吃饭”的光伏、水电出力提供精准预测。

这些预测又为丽水智慧能源互联平台提供了电网运行所必需的数据支撑。因此，尽管发电侧的波动性越来越强，但丽水努力实现了可观测、可预测。不要小瞧这一点，没有发电侧的可观测和可预测，那么新型电力系统所追求的源荷互动，也就荡然无存。

在炎热的夏季，当发电资源全部调动之后，电力系统往往还存在一定的负荷缺口。这个时候唯一能做的就是调节负荷侧的资源。但是一方面，用户往往有着不得不用电的理由，无法随心所欲地降低负荷；另一方面，即便是有着需求侧响应的机制刺激，但分散的用户侧资源调度对于电网来说并不容易。

丽水智慧能源互联平台（2）

这个时候，“虚拟电厂”的作用就大大突出了。“丽电1号”“丽电2号”两台调频、调峰虚拟机组，正是丽水供电公司基于上述思考的创新实践。基于多要素平台，通过汇聚丽水全域分布式光伏、充电桩、空调、用户侧储能等资源，打破分散资源的地理位置限制与异构网络壁垒，构建了一个灵活的“云电厂”。

有光伏这样的电源，意味着“虚拟电厂”可以真正发出电力，而充电桩、空调，可以作为降负荷调节的资源，储能可充可放，灵活性更强。

“虚拟电厂把用户侧的分布式可调负荷资源聚合在一起，形成一定规模，统一参与电网的运行调节。”国网丽水供电公司副总经理潘成程解释道，“在虚拟电厂的加持下，负荷侧资源的可调度性更强。发电与用电之间的联动也更加具象化。”

今年8月开展的浙江省迎峰度夏应急演练中，国网丽水供电公司启用调峰机组对工业用户、空调负荷、用户侧储能实施精准调节，完成“直控+柔性”的27.11万千瓦负荷压降，进一步验证“丽电1号”“丽电2号”两台调频、调峰虚拟机组可以在电力保供工作中发挥积极作用。

当风光的波动可以预测，当用户侧负荷可以调节，新型电力系统所追求的源荷互动在丽水的实践中得到了充分印证。而电力系统的发用两侧随机性挑战，也在新技术和创新性实践中找到了全新的解决路径。

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