助推实现“碳中和”，这座“蓝宝石”发电厂给出了答案

科技日报记者 马爱平 通讯员 陈俊华 汪阳

企业不生产照样有盈利，这让位于浙江海宁尖山新区的力都新材料有限公司电气负责人陆建浩很欣喜。“主要归功于我们屋顶的‘电厂’”陆建浩笑着介绍。今年春节期间，工厂停工放假，但是屋顶的光伏发电装置持续发电8000多度，大部分都卖给了国家电网，收入可观。

钱塘江上的“蓝宝石”

尖山新区，“天下奇观”钱江潮的起潮地，也是全国百强县——海宁市的主要经济引擎，区域面积42平方公里，2020年实现总产值404.17亿元。在这里，370家企业几乎每家屋顶都铺满了光伏板，模式也大致相同——自发自用，余电上网。从空中俯瞰，奔涌的钱塘江水仿佛一条腰带，而300多家企业的屋顶蔚蓝一片，就像腰带上的一颗巨大的蓝宝石，十分壮观。

2020年，尖山新区的光伏装机容量达到了229.4兆瓦，发电量2.18亿度，加上沿江的风力发电厂，总发电量超过3亿度，相当一座小规模电厂。按照每月用电200度计算就是12.5万户家庭一年的用电量，相当于一个中等县城的居民年用电量。而且，都是清洁能源，相当于年节约煤炭8.8万吨，对环境少排放21.96万吨二氧化碳。

“这么大规模而且密集的分布式光伏在全省甚至全国都很稀少。”国网海宁市供电公司副总工程师范云其告诉记者。

平日里，分布式光伏发的电全部用于各企业的生产。但当光伏发电负荷超过企业用电负荷时，用不完的电就送入大电网，并卖给国家电网，即“余电上网”。而当企业放假用电减少，或者是天气晴好光伏发电功率高时，余电上网就成了普遍现象。几百座屋顶光伏发出来的电汇入大电网，整个尖山地区由一个高密度用电区域转变为一座“新能源绿色发电厂”。

化零为整的“虚拟电厂”

“电网最重要的是安全、可靠、稳定和高质量，而分布式光伏每一处输出的电能质量都不一样，就像在高纯度水中倒入了不同纯度的水，对电网运行和部分企业生产造成了困扰。”范云其介绍，“我们的方案是：‘化零为整’把整个尖山打造成一座‘虚拟电厂’。”

2015年，国网海宁市供电公司参与国家863计划，在尖山新区试点分布式光伏群控群调系统，在分散的各个发电终端上安装虚拟同步机等设备，让终端输出电能的电流、电压、波形等参数基本相同；2016年，国网浙江省电力公司和海宁市人民政府提出在尖山新区试点打造城市能源互联网；2017年，城市能源互联网项目被国家能源局列入首批“互联网+”智慧能源试点项目，并在2019年率先通过验收。

项目建成了柔性互联换流站，完善了新能源并网设备、研发了网源荷储协调控制系统。同时对尖山新区电网实施智能化改造升级，通过能量路由器，在不同区域、不同电压等级配电线路之间，架起了一座桥梁，初步实现了对企业光伏发电的分层分区全额消纳。至此，这座“虚拟电厂”基本成型。

未来已来的“碳中和”

截至2020年底，海宁全域光伏装机容量625.8兆瓦，年发电量超过8.37亿度，最高占全社会用电负荷81.6%。也就是说在用电低谷，整个海宁大部分的用电可以用光伏和风电等新能源替代从远方送来的火电。

“新能源项目特别是分布式光伏发展已经驶上了快车道。”海宁市发改局相关负责人介绍。据统计，2020年海宁并网光伏项目100个，容量38.80MW，同比增加6.61%。新能源占全社会用电量的比例从10.72%增长到了15.19%。而这，只是我国新能源发展和能源革命的一个缩影。

1月12日，浙江省宣布：分布式光伏发电总装机破千万千瓦成第二大电源。

2月19日，江苏省出台十四五规划：鼓励发展分布式光伏。

2月22日，国务院发布关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见：提升可再生能源利用比例，大力推动风电、光伏发电发展。

3月1日，国家电网公司发布“碳达峰、碳中和”行动方案：将支持分布式电源和微电网发展，到2025年经营区分布式光伏达到1.8亿千瓦。

未来已来。据悉，今年，在全国首个城市能源互联网的基础上，国网海宁市供电公司正打造多元融合高弹性电网首域示范项目，推进能源互联网建设，探索可推广可复制的“碳中和”海宁实践。