農(nóng)村電網(wǎng)是改善鄉(xiāng)村生產(chǎn)生活條件的重要基礎(chǔ)。近年來，南方電網(wǎng)公司加大對城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)改造投入，為推進近零碳示范區(qū)建設(shè)提供了良好的配網(wǎng)條件。同時積極打造鄉(xiāng)村新電氣化樣板，為近零碳鄉(xiāng)村解鎖了更多的綠色生活場景。
指尖一劃，廣東省清遠市清城區(qū)源潭鎮(zhèn)新馬村新并網(wǎng)的光伏電便能通過分布式智能臺區(qū)全額消納;輕點鼠標，貴州省六盤水市羊場供電所人員便可知曉村民屋頂光伏運行情況……如今，在南方電網(wǎng)公司的近零碳示范區(qū)內(nèi)，農(nóng)村電網(wǎng)的綠色化、低碳化水平逐步提高，大比例接入的新能源實現(xiàn)了100%并網(wǎng)、100%消納，綠色、低碳的生活方式正逐漸成為示范區(qū)村民的新風尚。
2023年以來，南方電網(wǎng)公司以新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)為契機，從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)分類開展社會服務(wù)類近零碳示范區(qū)試點建設(shè)。廣東省清遠市新馬村、貴州省六盤水市羊場鄉(xiāng)納木村作為首批該類型的近零碳示范項目，根據(jù)各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平、用電用能結(jié)構(gòu)，探索建設(shè)農(nóng)村近零碳示范區(qū)，打造了各具特色、可推廣、可復制的農(nóng)村近零碳實施路徑，為推進鄉(xiāng)村全面振興，描繪了一幅綠美鄉(xiāng)村新畫卷。
電氣化碳減排
植樹造林碳增匯
走進新馬村，家家戶戶蔚藍的光伏屋頂折射出熠熠光輝。新馬村是廣東省城鄉(xiāng)融合綜合能源示范點，也是該省首個“碳中和”新能源示范村。從光伏租賃合作模式推廣、智能中壓網(wǎng)架建設(shè)到三線搭掛整治、充電樁建設(shè)、電磁廚房改造再到儲能臺區(qū)建設(shè)，廣東電網(wǎng)公司清遠供電局在這里構(gòu)建起一張近零碳新型農(nóng)村電網(wǎng)。
新馬村是國家城鄉(xiāng)融合發(fā)展試驗區(qū)中廣清接合片區(qū)的核心地帶，鄉(xiāng)村文旅開發(fā)潛力大。依村而建的飛霞龍?zhí)锸切埋R村的文化鄉(xiāng)項目，著力打造特色稻蝦共生、現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)基地、精品民宿、農(nóng)耕研學等五大主題板塊，吸引了不少慕名而來的旅客。“在新馬村的近零碳示范區(qū)建設(shè)中，我們充分考慮以文旅發(fā)展為主的方向進行統(tǒng)一規(guī)劃。”清遠供電局計劃發(fā)展部專責譚子河介紹。
2020年，清遠供電局啟動新馬村綜合能源試點項目。為推進鄉(xiāng)村電氣化，該局定期舉辦屋頂光伏推介會，推動景區(qū)民宿、餐飲電能替代項目，投建充電樁和鄉(xiāng)村景區(qū)“五合一智慧路燈”。目前，已有250戶簽訂屋頂光伏建設(shè)合作協(xié)議，并網(wǎng)用戶198戶，裝機容量4780千瓦。2023年年發(fā)電量367萬千瓦時，超過新馬村當年347萬千瓦時的全年用電量。
為提升光伏供電及消納能力，清遠供電局建設(shè)“雙電源‘手拉手’智能中壓網(wǎng)架+屋頂光伏分布式能源+儲能式微電網(wǎng)”結(jié)構(gòu)的多能保障系統(tǒng)，開展“三線搭掛”整治，對16個自然村501處三線搭掛進行整治，使電力配套設(shè)施與鄉(xiāng)村村容村貌相得益彰，提升新馬村的村貌顏值。
“新馬村的近零碳建設(shè)為鄉(xiāng)村實現(xiàn)碳中和提供了一條行之有效的路徑。依靠建設(shè)分布式光伏、儲能、電磁改造、車輛農(nóng)機具電氣化等方式實現(xiàn)碳減排，以及在村里植樹造林實現(xiàn)碳增匯。”為該項目碳中和提供解決方案的南網(wǎng)碳資產(chǎn)公司項目負責人趙曉鳳介紹。據(jù)測算，新馬村2023年減少碳排放1500余噸，相當于約75000棵樹一年吸收二氧化碳的量。此外，新馬村建立了碳排放管理體系和監(jiān)測系統(tǒng)，將建設(shè)經(jīng)驗固化為長效管理機制。
碳核算、碳認證等工作得到了新馬村村委的大力支持。項目團隊通過聯(lián)系走訪村民、抽樣調(diào)研，取得了汽油、柴油消耗等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為全面、準確碳核算提供了支撐。村民是近零碳建設(shè)的關(guān)鍵參與者，在近零碳示范區(qū)建設(shè)期間，清遠供電局源潭供電所聯(lián)同村委積極向村民開展低碳宣傳、教育活動，大力提升村民的節(jié)能降碳意識。此外，清遠供電局還將與南網(wǎng)碳資產(chǎn)公司合作開發(fā)新馬村屋頂光伏碳普惠PHCER(碳普惠核證自愿減排量)，為自愿參與減排降碳的個人與集體帶來激勵，進一步鞏固近零碳示范區(qū)試點項目的實施效果。
新能源就地消納
光伏發(fā)電“高儲低用”
具備高比例接入分布式新能源的配電網(wǎng)是近零碳示范區(qū)的重要示范。貴州省六盤水盤州市羊場鄉(xiāng)納木村四面環(huán)山，聚居了布依族、白族、苗族等少數(shù)民族。村民除了平時的農(nóng)活外，還在村子里發(fā)展起生態(tài)旅游、農(nóng)業(yè)加工作坊，用的幾乎是自家屋頂?shù)墓夥姟?ldquo;幾年前，剛裝上光伏的時候，家里不敢同時多用幾臺電器，生怕跳閘，現(xiàn)在已經(jīng)不再擔心了。”羊場鄉(xiāng)村民回憶。
近年來，分布式屋頂光伏在納木村得到廣泛應(yīng)用。但當?shù)剞r(nóng)村電網(wǎng)存在配電線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱、供電半徑長等特點，過電壓、三相不平衡、配變重過載等問題隨著新能源大比例接入而愈發(fā)凸顯，電網(wǎng)薄弱、電能質(zhì)量差也導致運維困難、改造成本高的困境。類似的問題不僅存在于納木村，大部分邊遠山區(qū)同樣普遍。
羊場鄉(xiāng)納木村是如何建成近零碳示范區(qū)的?答案是依靠科技創(chuàng)新。
“這幾年下來，我們探索出了一套邊遠地區(qū)低成本的光伏并網(wǎng)解決方案。”項目主要牽頭人之一的貴州電網(wǎng)公司電科院二級領(lǐng)軍專業(yè)技術(shù)專家蔡永翔介紹。從2021年開始，貴州電網(wǎng)公司開始組建分布式智能電網(wǎng)技術(shù)研究團隊，3年來無數(shù)次實地調(diào)研走訪，他們找到了提升供電質(zhì)量的關(guān)鍵突破點，并為此創(chuàng)新研制了兩個裝置——低壓交直流一體化裝置和構(gòu)網(wǎng)型儲能換流器(PCS)，有效促進了新能源的就地消納和實現(xiàn)光伏發(fā)電的“高儲低用”。
解決大量光伏接入后的供電可靠性問題，最普遍的解題思路更換配變，但由于貴州是內(nèi)陸山區(qū)，臺區(qū)依山而建，供電半徑比較長，即便換了變壓器，也會因為線路過長、損耗過大導致末端用戶存在低電壓現(xiàn)象。
該團隊創(chuàng)新研發(fā)的交直流網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在控制成本的前提下，有效緩解了臺區(qū)過電壓和光伏消納問題。“我們借鑒了城市配電網(wǎng)采用直流線路降低配電損耗的思路。只需要在用戶首末端交流線旁并聯(lián)直流線路，在末端低電壓時，通過直流給末端用戶配電，減少損耗。在光伏大量返送時，用戶發(fā)出的光伏電可以直接送給首端的儲能，不經(jīng)過中間用戶。”蔡永翔說。
該技術(shù)還適用于傳統(tǒng)低壓臺區(qū)，改造成本較傳統(tǒng)臺區(qū)改造方案降低50%—80%。據(jù)了解，該團隊還嘗試以舊換新，改良變電站的儲能臨期裝置，探索應(yīng)用在示范區(qū)的微電網(wǎng)中。這一項項的創(chuàng)新應(yīng)用，一次次的深入探索，讓邊遠山區(qū)有了綠色化改造的建設(shè)樣本。
