兩條機(jī)械臂將引流線傳入穿刺線夾,向上舉升到作業(yè)位置,隨后擰緊螺栓,將引流線與主行線搭接在一起,帶電接引流線的模擬操作流程就完成了。
5月9日,在國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心二層展廳,“改革先鋒”、“時(shí)代楷模”、天津?yàn)I海供電公司職工張黎明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“創(chuàng)享2號(hào)”人工智能配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人正在進(jìn)行演示。
這棟位于天津?yàn)I海新區(qū)中新天津生態(tài)城生態(tài)科技園的五層建筑里,正展示著國網(wǎng)天津市電力公司運(yùn)用“大云物移智”等技術(shù)與能源電力深度融合的最新成果。
新方案讓用能更高效
未來,你或許將購買到更為輕薄的電視、筆記本電腦,更輕便的電磁爐、微波爐。其實(shí),這些產(chǎn)品形態(tài)的變化,并不僅僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的功勞。
為了滿足我國目前民用220伏交流電電源要求,這些由直流電能驅(qū)動(dòng)的電器都在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置了整流器,將交流電能再次轉(zhuǎn)換為直流使用。未來,它們可以直接從家中獲得直流電能,電器內(nèi)部也就不再需要整流器,設(shè)備自身的體積和成本都將進(jìn)一步下降。
令家庭用戶直接獲得直流電能的,正是國網(wǎng)天津電力自主研發(fā)的八端口柔性多狀態(tài)開關(guān)站。
這一開關(guān)站集變壓、換流功能于一身,可輸出不同電壓等級(jí)的交直流電能,相當(dāng)于在家庭之外的箱式變壓器環(huán)節(jié)完成了電器內(nèi)部的整流過程,省去了電器自身的交直流轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。開關(guān)站還可直接接入分布式光伏、風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的直流電進(jìn)行傳輸,減少交直流相互轉(zhuǎn)換的次數(shù),降低能源轉(zhuǎn)換過程中的浪費(fèi)。
“八端口”是多狀態(tài)開關(guān)站的最大亮點(diǎn),意味著該站可以接入更多不同類型和電壓等級(jí)的電能,同時(shí)根據(jù)客戶類型和需要輸出不同電壓等級(jí)的交直流電能,實(shí)現(xiàn)更加靈活、柔性的電能轉(zhuǎn)換。
“減少轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)、提高用能效率,這一定是未來的發(fā)展趨勢?!必?fù)責(zé)承建綜合服務(wù)中心的國網(wǎng)(天津)綜合能源服務(wù)有限公司總工程師盧欣說。
八端口柔性多狀態(tài)開關(guān)站計(jì)劃于明年9月前在天津北辰大張莊小鎮(zhèn)試點(diǎn)應(yīng)用。未來,這里將作為兩個(gè)智慧能源小鎮(zhèn)之一,成為國網(wǎng)天津電力打造智慧能源服務(wù)平臺(tái)、落實(shí)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的對(duì)外突破點(diǎn)。
相較于眾多還處于研發(fā)階段的技術(shù)創(chuàng)新,二層展廳另一端的虛擬電廠,已經(jīng)有了兩年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2017年,虛擬電廠的藍(lán)本——天津市能源供需互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)上線運(yùn)行。目前,該平臺(tái)共開展2次春節(jié)填谷和1次夏季削峰需求響應(yīng),累計(jì)降低參與企業(yè)用能成本2000余萬元。
去年夏季,74戶企業(yè)參與需求側(cè)響應(yīng),實(shí)現(xiàn)避峰負(fù)荷29.5萬千瓦。今年春節(jié)通過競價(jià)參與模式,抬高負(fù)荷33.6萬千瓦,有效緩解了熱電矛盾。未來,虛擬電廠的投運(yùn)將進(jìn)一步助力天津市需求響應(yīng)工作的開展。
所謂虛擬電廠,是通過調(diào)控、通信等電網(wǎng)技術(shù),把分布式電源、儲(chǔ)能以及工業(yè)用戶、商業(yè)用戶、電動(dòng)汽車等可控負(fù)荷整合起來,作為一個(gè)特殊電廠,參與電網(wǎng)運(yùn)行和調(diào)度。
目前,國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心所在的中新天津生態(tài)城正在建設(shè)中的2萬千瓦規(guī)模虛擬電廠,投資成本僅為傳統(tǒng)火電機(jī)組的十分之一。國網(wǎng)天津電力計(jì)劃2020年在全市建成40萬千瓦城市級(jí)虛擬電廠,可開展常態(tài)化負(fù)荷資源調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)削峰和填谷兩個(gè)方向的資源靈活調(diào)動(dòng)。
新技術(shù)助力用能管理
2020年,我國電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到500萬輛,大規(guī)模集群放電功率可達(dá)2000萬千瓦,接近三峽水電站裝機(jī)容量。但若想真正利用電動(dòng)汽車中的電能,使其成為電網(wǎng)的潛在移動(dòng)能源庫,反向充電技術(shù)的推廣應(yīng)用必不可少。
在國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心的電動(dòng)汽車與電網(wǎng)互動(dòng)系統(tǒng)展臺(tái)上,電動(dòng)汽車無線大功率充放電技術(shù)正在展示。埋于地面下的供電導(dǎo)軌以高頻交變磁場的形式,將電能傳輸給在地面上一定范圍內(nèi)的車輛接收端電能拾取機(jī)構(gòu),給車載儲(chǔ)能設(shè)備供電,是汽車無線充電的技術(shù)要點(diǎn)。
“目前這一無線充電裝置的功率可達(dá)22千瓦,是當(dāng)前國內(nèi)先進(jìn)水平的兩倍。不僅如此,它還可以實(shí)現(xiàn)車輛向電網(wǎng)側(cè)送電,使移動(dòng)側(cè)儲(chǔ)能成為現(xiàn)實(shí)?!眹W(wǎng)(天津)綜合能源服務(wù)有限公司技術(shù)工程部主任吳明雷介紹說。
在無線充電過程中,系統(tǒng)可以智能感知電網(wǎng)與電動(dòng)汽車狀態(tài),實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷臨近最大值時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)降低充電功率,緩解臺(tái)區(qū)負(fù)荷壓力;當(dāng)出現(xiàn)配網(wǎng)故障停電時(shí),若臺(tái)區(qū)負(fù)荷降為零,系統(tǒng)將控制電動(dòng)汽車反向送電,保障臺(tái)區(qū)內(nèi)重要設(shè)備的短時(shí)平穩(wěn)運(yùn)行。目前已投入使用的大規(guī)模有線充電樁,同樣可以實(shí)現(xiàn)上述功能。
對(duì)用戶而言,系統(tǒng)能夠記憶用戶的充電習(xí)慣,根據(jù)峰谷電價(jià)變化情況,給出最經(jīng)濟(jì)合理的充電建議,引導(dǎo)用戶在谷段電價(jià)較低時(shí)充電,減輕電網(wǎng)負(fù)載,實(shí)現(xiàn)更加智能的用能管理。
同樣主打智慧用能理念的還有新型智能電能表,只要家中有電器在使用,電表就可以根據(jù)電流和電壓數(shù)據(jù)智能辨識(shí)正在運(yùn)行的電器類型,并實(shí)時(shí)顯示用能數(shù)據(jù)。
所獲取的用能數(shù)據(jù)經(jīng)過匯總整理,將為客戶提供準(zhǔn)確、可信的分項(xiàng)電費(fèi)賬單,通過定制個(gè)性化的節(jié)能策略,幫助客戶降低用能費(fèi)用。
以某一客戶為例,當(dāng)月他所在小區(qū)家庭在空調(diào)這一電器上的平均用電是100度,而這位客戶的用電達(dá)到150度,供電公司就會(huì)在月電費(fèi)賬單中做出提示,建議客戶適當(dāng)調(diào)整溫度或減少空調(diào)使用時(shí)間。隨著生活電氣化水平的逐步提高,負(fù)荷辨識(shí)技術(shù)將成為客戶的節(jié)電幫手。
吳明雷介紹,第一批新型智能電表已于5月7日安裝在中新天津生態(tài)城智能公寓中,明年9月前還將有600塊新型智能電表在生態(tài)城內(nèi)投入使用。
基于精準(zhǔn)感知的配電物聯(lián)網(wǎng)、5G創(chuàng)新應(yīng)用、智慧能源工廠、綠色能源公建……僅國網(wǎng)天津綜合能源服務(wù)中心二層展廳就有13個(gè)展項(xiàng)可供參觀者觀看和互動(dòng)。
不止于研發(fā)和展示,展廳中的技術(shù)創(chuàng)新將于今明兩年首先應(yīng)用在天津智慧能源小鎮(zhèn)的建設(shè)之中,未來還將根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行改進(jìn)和推廣。
“讓堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)‘心有靈犀’,讓綜合能源服務(wù)‘盡在掌握 ’,是我們做技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用的最終目的。”