連續的高溫天氣讓浙江杭州電網負荷持續攀升。8月16日，位于杭州錢塘區新灣街道的35千伏新灣變電站一路主變壓器重載。14時，氣溫達41攝氏度，區域內空調負荷驟增。杭州錢塘區供電公司調度員吳景超通過遠程一鍵遙控，跨區域柔性調整不同電壓等級配電線路的供電能力，用110千伏臨欣變電站的20千伏線路承載新灣變電站的10千伏線路負載，實現7400千瓦負荷轉供，保障該區域工業企業、居民客戶用電。

俯瞰杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區。丁豪 攝

杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區于6月22日揭牌。該園區深化應用柔性直流關鍵技術和數字化技術，為城市電網提供源網荷儲友好協同、區域網格互聯互濟的創新示范。

多元匯集 新能源即發即用

在杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區內，6臺風力發電機迎著錢塘江畔的風輕快轉動，廠房、變電站屋頂上的光伏板在陽光下整齊排列。風電、光伏發電能經過柔性換流閥匯聚起來，為園區直流零碳小屋供電。未來，日間高峰時段產生的光伏電和夜間谷電還可用來電解水制氫，供格力生產園區氫氣接駁車使用，電解水制氫同步產生的氧氣還可供生產焊接助燃，每年可為格力生產園區節約生產成本250多萬元。

“如果把電網比作一張輸送電力的路網，那么柔性直流就像一輛行駛其中的超級貨車。與交流和常規直流相比，它不用牽引、不挑道路，可隨時‘卸貨’、切換方向，更能把忽多忽少的風電和光伏發電穩妥地送到居民家中。”杭州供電公司副總工程師劉偉浩介紹。

與此同時，數字化技術也在杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區發揮了重要作用。

7月15日傍晚，示范園區內的數字化能量管理系統界面顯示，光伏發電出力接近0，風機正常運行。幾輛新能源汽車駛入園區，到充電站充電。充電啟動的1毫秒內，數字化能量管理系統自動判斷出風、光新能源發電出力不能滿足充電負荷需求，隨即調整儲能出力，將前一天晚上儲存起來的風電釋放出來。

數字化能量管理系統就像園區微網系統的“大腦”，能根據新能源發電特性和電網峰谷平特點，實現碳排放策略優化。

用好柔直技術 探索更多應用場景

近年來，風電、光伏發電等新能源電源發展迅速。這些新能源電源及其儲能裝置輸出的是直流電，要通過雙向換流器轉換后才能并入電網。杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區采用直流配電網供電方式，可減少風、光、氫等新能源電源兩次交直流轉換所產生的能量損耗。直流電還具有快速傳輸的特征，可進一步減少傳送過程中的損耗，實現整體輸電過程能耗效率提升近40%。

杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區建有120千瓦的快速直流充電樁，接入風電、光伏發電所發的直流電。“普通的交流充電樁充電功率僅為8千瓦，不到直流充電樁的六分之一。也就是說，一輛車用普通交流充電樁充15個小時電才能充滿，而在這里1小時就能搞定。”示范園區相關負責人介紹，“新能源汽車采用的是直流供電，當采用的常規交流充電樁的充電功率變大，那變頻功率也會變大，轉換能耗也相應增加，而直流充電樁不需變頻，所以能耗低。”

杭州市錢塘區工業產值約占杭州市的20%，有3個國家級工業園區和一個省級工業園區，以傳統化工、高新產業和智能制造業為主。直流充電技術在這里具有較大的應用空間。

杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區將直流電送至附近的格力生產園區，實現客戶側直流電即插即用。在示范園區建設的基礎上，杭州供電公司還將探索柔性直流技術在美麗鄉村建設中的應用，助力未來鄉村建設。

網架互濟 提升電網保供韌性

錢塘區地處錢塘江入海口，夏季頻繁受臺風襲擾。臺風給該區域電網安全運行帶來挑戰。8月10日，距離杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區3千米的吉利汽車錢塘生產基地機器轟鳴。該基地所處的杭州臨江高科園，用能有著高用電需求、高供電可靠率要求、高減排壓力的特征。

對于保障這片區域的可靠用電，杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區給出了一個解決方案——打造一個“三足鼎立”的供能網架，實現城市用電密集區域局部電網間“手拉手”互聯互濟。示范園區輻射范圍有3個局部電網，分別由35千伏新灣變電站、110千伏長征變電站、110千伏臨欣變電站作為電源點，為500余家企業、近萬戶居民供電。

而處在3個電源點中間位置的杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區，通過網架連接的方式，相當于為電網添加了一個“水龍頭”，讓3個電源點可以合環運行、互聯互供。當3個區域中任何一個出現用電負荷緊張情況時，另外兩個電源點馬上可以通過這個“水龍頭”為其提供電能補給。極端情況下，如果任何一個區域的電網發生故障，另外兩個區域也能立即響應。

杭州錢塘多能互補零碳柔直示范園區是國家重點研發計劃“智能配電柔性多狀態開關技術、裝備及示范應用”項目的示范工程。自2013年1月項目啟動以來，項目團隊研發了柔性多狀態開關、區域保護控制裝置等4項全國首臺套設備，實現了多個關鍵裝備的“中國制造”，并取得日內瓦國際發明展金獎1項，立項電氣與電子工程師協會（IEEE）標準1項，發表SCI/EI論文76篇。