2017年末,南方电网公司举办第五届金点奖大赛颁奖典礼,以“汇聚金点 创新装配”为主题,共有50家单位积极参与,提供了近100份作品,最终评选出6个金奖和40个优秀奖。

  其中,中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司(以下简称“安徽院”)的作品“220千伏模块化装配式户外变电站方案”获得大赛金奖,并在智能电网规划建设技术交流会发表题为《一种紧凑型AIS配电装置研究》的演讲。新浪南方能源频道对安徽省电力设计院总工程师朱滨进行了专访,请他就如何实现智能电网技术和产业创新发展等问题谈谈自己的看法。

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  新浪南方能源频道:请介绍一下安徽院的业务范围和重点研究方向。

  朱滨:安徽省电力设计院创建于1958年,是中国能源建设集团下属的二级企业,也是国家高新技术企业,主营业务主要为:电力行业的规划、咨询、勘察,以及工程总承包。我院除了电力行业以外,共拥有六个行业的九项甲级资质和九项乙级资质。目前,我院研究方向主要是从助推安徽院发展和引领未来转型发展为出发点。在发电领域,主要是大容量高参数的发电技术研究,在国家重点要求的灵活性改造方面的研究投入了大量的精力。第二,在智能电网建设领域,我们的主要研究方向是高压柔性输变电技术和220千伏及以下的智能配电技术。根据国家能源战略发展,我们还对多能互补集成优化,以及分布式能源及微电网领域相关技术展开研究。在设计手段上,我们采用了三维数字化设计等新型设计手段,为电厂、变电站、输电线路提供从设计到施工到运维全寿命周期服务的设计产品。

  新浪南方能源频道:此次安徽院参与“金点奖”评选的作品有哪些技术特点?在设计上有哪些重要突破和创新?

  朱滨:我们很高兴能参与“金点奖”的评选并获金奖。此次获得金奖的项目——220千伏模块化装配式户外变电站研究集中了我院户外模块化装配式变电站的所有最新科研成果。整个变电站的一次系统设计、二次系统设计,以及土建设计方面都做了深度优化。

  比如在一次系统设计方面,我们在变电站220千伏的配电装置和110千伏的配电装置上采用了紧凑型的AIS部署方案。这个方案里包含了对常规布置方案的大幅优化,配合我院研发的三相绝缘棒技术,可使配电装置占地面积节省将近40%,基本达到了一般GIS变电站占地面积的指标。

  在二次系统设计中,我们在系统配置上采用了VLAN与静态组播技术,让自动化系统更顺畅,更可靠。同时我们采用预制式的综合控制柜技术,使二次控制柜更紧凑,大大缩短施工建造的时间。

  在土建设计上,我们采用翼缘式的构架基础,相比一般构架基础,节省了混凝土用量40%以上。

  整个变电站设计综合集成了安徽院在变电设计领域的优秀技术,其中包括三项发明专利和实用新型专利。该项目可以说是一个资源节约型、环境友好型、技术创新型的新一代智能变电站的典范,具有广泛的推广价值。

(第五届金点奖颁奖典礼现场)(第五届金点奖颁奖典礼现场)

  新浪南方能源频道:智能电网是当前能源转型时代背景下最重要的关键词之一,从电力设计领域的角度来看,您认为最值得关注的智能电网技术有哪些?

  朱滨:智能电网建设在电力行业是非常热的一个话题,同时也是一个非常宽泛的概念。根据我们的工作经验,我认为我国的智能电网技术是覆盖了整个电力系统发输配用各个方面的智能化的建设。

  我个人认为,智能电网应该分为三个层次来考虑。第一,特高压输变电的电网建设,包括特高压输变电技术、多端的高压柔性直流输电技术、大规模新能源消纳技术。除了以上三项技术,这一领域还涉及对大型电网的综合调度,包括对大规模的交直流混合电网的控制、保护、调度、优化等。这些技术主要是为了保证国家能源电力从西部向东部传输的要求,在这个领域我更关注的是安全性和可靠性。

  第二层面是智能配电网技术,因为配电网直接针对用户,随着经济社会的发展,电力用户的负荷性质不断变化,电动汽车充电桩等负荷越来越多,还增加了很多非常规负荷。不再像以前那样,配电网是单向的、被动式的输送。我们现在所说的主动配电网,也就是第三代智能配网技术,能实现供需互动的双向交流。配电网的设计技术和制造技术也在发生变化,而在配电网技术领域,可靠性和保证电能质量是主要要求。

  第三个层面,就是国家现在力推的分布式能源,包括智慧小镇、智慧园区相关技术。我国当前的能源系统内,为了大规模使用新能源规划和发展了很多分布式能源加微电网项目。这一领域我们专注于多能互补、集成优化的技术。不光是电力,还要根据需求结合冷热电三联供,包括在园区里采用微型的新能源技术。这个层面主要强调用电的灵活性和经济性,达到能源利用的深度利用。

(向家坝~上海±800kV特高压直流输电线路(吉阳跨越-墩上段)工程)(向家坝~上海±800kV特高压直流输电线路(吉阳跨越-墩上段)工程)

  新浪南方能源频道:新能源的规划和建设成为电力规划行业一个重要的发展和研究趋势,在这一领域,您认为突破目前新能源发展瓶颈的关键点是什么?贵院开展的新能源工程和相关课题研究过程中,是否遇到过一些困难,又是如何克服的?

  朱滨:按照国家能源战略规划,对新能源发展和消费的要求是在2020年末新能源占一次能源消费比例达到15%,装机容量预估可能达到20%到25%之间。新能源发展在全国各地都是蓬勃之势,安徽也不例外。安徽作为一个中部省份,风资源和光资源都属于中等规模,并不算非常高效,但我们发展新能源的步伐没有停止。针对安徽的风能发电,在有限的风能资源下,怎么能更好、更强地发,需要很多前期技术知识积累。安徽的突破点是低风速风机的应用,在风速较小时通过专业的低风速风机把风力资源有效转为电力,低风速风场的选择也是关键。

  最近,我们除了低风速风机,也在研究、应用高塔筒风机。大家知道海拔越高风资源越是强大。为了避免在丘陵地带开发过多,影响山体植被,我们开始应用高塔筒风机,在平原条件下也能获得良好的风能资源,从而解决了低风速地区发展风电的瓶颈。

  在光伏发电方面,大家知道光伏电站占用土地资源比较多,在一些地区会与国家对土地资源的保护产生冲突。近年来,安徽在光伏领域采取的开发模式主要是采煤沉陷区开发。安徽曾是一个煤炭大省,在采煤过程中有很多塌陷区,这些塌陷区不能再耕种,我们就在采煤塌陷区开发光伏,主要的形式是水上漂浮光伏发电。我们院在淮南、淮北的煤炭基地塌陷区做了规划,去年获得国家光伏发电领跑者计划认可。整个两淮规划光伏发电总装机规模有1000万千瓦,塌陷区估计占到50%,大概500万千瓦。我们希望在这样劣质土地条件下使用先进光伏发电技术的开发模式能在更大的范围内得到推广。

  新浪南方能源频道:在能源变革时代和智能电网大趋势下,创新是引领电力企业前进的重要驱动力。在电力规划设计行业,实现持续的创新和突破面临怎样的挑战和困难?贵院为研发和创新的实现创造了怎样的机制和环境?

  朱滨:作为一个技术密集型和人才密集型企业,想要在市场中继续开拓、不断提升,肯定需要持续不断的创新,而且创新正是我们企业持续健康发展的最大原动力。在建立创新机制方面,我们正在做的大概有这么几个方面,一是技术创新,这是所有创新发展的根本基础,没有技术创新,就谈不上生产力的发展和可能引发的管理创新。技术创新块是安徽院一直追求的,这几年也做了大量的工作,包括科研体制的建立、科研资源的投入。今年,我们成立了安徽省电力设计院博士后工作站,希望通过博士后工作站,利用外脑来一起研究我们在电力行业发展过程中有关的关键技术。我们计划在博士后工作站建立几个最前沿的技术研究项目,使院里的技术创新实现新的提升。

  第二,业务创新。企业要持续发展,业务不能局限在以往规划、咨询、勘察、设计为主的范畴里,要向更长的产业链延伸。在电力业务方面,我们开展综合能源规划的各种研究,我们也成立了我院的智慧能源研究中心,来研究综合能源管理,我们的目标就是成为一个除了电力专业以外,能为用户或社会提供综合能源管理解决方案供应商。

  第三,在工程业务创新上,不仅做EPC总承包,我们现在还做BOT项目、PPP项目。在工程设计方面,我们也延长了服务链。以前我们只做工程设计、工程建设,现在我们还涉足项目的运行检修,包括以后的退役服务,提供全生命周期的服务。

(铜陵有色2×25MW热电工程EPC项目)(铜陵有色2×25MW热电工程EPC项目)

  第四,在体制创新方面,最近两年我院一直注意结合安徽省的能源发展来进行。我们与安徽省发改委和能源局共同成立了安徽省能源研究院,在政策领域做一些高端的、前瞻性的研究,通过引导政府和消费者、建设者之间的关系,来引导整个能源行业的技术进步。

  举个例子,随着国家电动汽车大规模发展,电动汽车已经不仅仅是电力的负荷端,在用电高峰时期也可以作为电力供应者。电动汽车大规模发展会对配电网产生巨大影响,因此,安徽院牵头成立了安徽省电动汽车充电基础设施联合会,希望把电动汽车生产产家、充电桩生产产家、充电设施规划建设单位等环节整合在一起,共同促进电动汽车产业的发展,进而促进电动汽车与电网的融合。

  这是我们在建立创新机制方面做的一些工作,只有通过这样多维度的机制创新,才能使我们院保持研发的动力,也是我们得以持续发展的基石。