从纳木村“三本账” 看分布式智能电网带来的新变化

贵州省六盘水市盘州市羊场乡纳木村，夏日暖阳照射在每家屋顶的太阳能光伏板上泛起层层“涟漪”，不断吸收的热能转化为电能，储存在河岸的储能“充电宝”中；旁边，白色的光伏车棚，在为路人遮阴的同时，也为村民出行送上源源动力……一个乡村智慧“绿肺”正在示范运行。

得益于大数据、云计算、物联网等新技术的推广应用，南方电网贵州电网公司（简称“贵州电网公司”）因地制宜发展新质生产力，聚焦分布式电源等能源关键领域和重大需求，强化科研成果转化运用，于2023年底在纳木村全面建成了分布式智能电网，将新能源、储能、充电桩等多种能源形式深度融合，构建起“数字-能量-碳排放”的立体价值体系，推动农村能源高效利用和清洁发展。

如今，纳木村不少村民算“安全帐”时心头更稳了，算“经济账”时笑容更多了，还有的算起了“绿色帐”。乌蒙山间，一幅“绿电”添彩赋能的和美乡村新图景正在绘就。

安全账：

新技术破山区光伏上网难题

晌午，50岁的岑天军干完农活回到家，插上电饭锅电源按上“一键”焖饭，顺便冲个热水澡后，半小时不到就吃上了热腾腾的饭菜。“现在这些家用电器终于用上自家发的电了，顺畅得很。”岑天军感慨道。

纳木村，年平均日照时数超过1500小时，太阳能资源丰富。2016年开始，这里建起屋顶分布式光伏，村民拥有了自家的“绿色电站”。

屋外太阳光照很好，家里电器反而用不了……岑天军家屋顶自从装上光伏板后，曾经一段时间只要是晴天，家用电器总是出现启动不了的情况，这让他的用电体验“一言难尽”。找来供电所师傅来检查，原来是家里电压达到260伏，已经超过额定电压，引起过电压保护动作，导致一些电器无法启动。

“建筑屋顶大量分布式光伏接入普遍存在‘过电压、三相不平衡、配变重过载和谐波’等问题，不仅困扰居民用电，也对电网安全运行带来一定的影响。”贵州电网公司二级领军专业技术专家蔡永翔介绍。

基于此，贵州电网公司电力科学研究院联合六盘水供电局按照“发展分布式智能电网”的思路，成立建设分布式智能电网创新团队，改造纳木村柔性配网示范工程，重点解决台区谐波、三相不平衡以及过电压问题。

“行业内应用比较多的是平原地区普遍采用的电缆接地技术，但并不适于贵州喀斯特山区的多样性地形和频发的雷击天气。”蔡永翔坦言，山区采用电缆接地技术需要大量的投资，也达不到新型电力系统建设的要求。

为突破这一难题，团队成员白天到多个生产制造厂家实地调研，请教国内外行业专家，晚上便守在实验室编写程序、数据分析。终于，他们经过大量实验验证和技术优化调整，针对村民生产生活用电的“需求点”和电网基础设施的“薄弱点”，发现了一些隐藏在表面之下的规律和问题。

“采用交直流混合的新型网架结构，构建微型独立的闭环电能量生态，能够对现有的配电主干网架形成有机补充。”蔡永翔介绍，凭着过去扎实的理论学习知识和科研经验，我们采用交直流同杆架设、台区柔性互联、分布式光伏+储能等数字化和智能化的技术，通过自主构建新型配电网数学模型和算法，设计研制低压交直流装备、光伏智能断路器以及新能源智能网关等装备。

在学中干，在干中研，团队逐步探索出一套适用于贵州山区的新型网架结构及装备和分布式能源数字化技术。

据测算，项目建成后，2023年纳木村年电压合格率由过去的99.91%提升至100%，过电压率从90%降至0，过电压现象不再发生。同时，纳木村年平均停电时间由0.17小时/户缩短至0.1小时/户，同比减少50%以上，供电质量得到明显提升。

科技创新力落地转换的成果不仅如此。“依托交直流混合柔性电网技术，还可以解决农村电网普遍存在的低电压问题，有效降低建设成本和运维成本。”贵州电网公司战略规划部有关负责人表示。

目前，纳木村采用的新型网架结构及装备和分布式能源数字化技术已在贵州省盘州、紫云、望谟、六枝、湄潭、平塘等市县推广应用达36套。

绿色账：

新平台让“绿电”立体可视

保障电网和客户用电安全只是第一步。运用新技术和新平台，提高新能源就近就地消纳之路才刚刚开始。

距离纳木村300公里外的贵州电网公司电力科学院，工作人员通过省域光伏台区监视平台，将纳木村各点的屋顶分布式光伏运行情况“尽收眼底”。

这是行业内针对光伏台区首创的省域“智慧监控中心”，可实现全省1900个光伏台区的“可观、可测、可控、可调”，这不仅能够实时监控台区运行健康度，也让“绿电”消纳更加多维立体可视。

“过去，新能源运行监控主要针对集中式光伏方面，例如已经运用的调度新能源‘三可’平台。” 蔡永翔说，但随着分布式能源的广泛开发利用，面向屋顶分布式光伏的智能化数字化管理，成为行业不可逾越的课题。

2021年以来，针对农村电网分布式光伏消纳难题，贵州电网公司开展了独立自主的创新研究。“从现场调研实测，再到搭建与现场1∶1的数字物理仿真平台，设计智能数据采集……”蔡永翔介绍，经过深入模拟和分析，纳木村已构建多种能源形式深度融合的综合能源系统，为农村区域分布式光伏发展提供了有效的技术参考。

与此同时，伴随着“分布式光伏+储能”等数字化和智能化技术的应用，在满足村民日常生产生活需求的同时，实现了绿色能源的高效利用。

作为南方电网近零碳示范区，2023年12月，纳木村0.3兆瓦项目200千瓦时电的储能设备投入使用。这套装配在台区的储能设备相当于“大型充电宝”，白天光伏发电量多、电网容量压力大时充电，在晚上发电量少、电网容量压力小时放电上网，通过错开光伏发电、上网的时间差，实现电源端的削峰、填谷。

如今，纳木村光伏消纳能力已提升30%以上，满足大规模分布式新能源接入和乡村生产生活电气化需求，进一步保障了村民安全可靠用电。

经济账：

新理念引领美丽乡村建设

屋顶装上光伏板，太阳出来就赚钱。

纳木村光伏发电板投入运营后，村民在使用清洁电能的同时，还可将多余的电量并网售卖，发电收益归居民所有。

盘州供电局羊场供电所副所长高远龙为村民们算出了清晰可观的电费账：一方面，2023年纳木村屋顶光伏发电到电网的度数为28160千瓦时，算上可再生能源补贴，收益超过1.93万元；另一方面，全村村民生产生活取用屋顶光伏发出的用电量达1.5万余千瓦时，意味着也节省了电费支出约7000元。

不仅获得了直接的收益，还享受了绿色新生活带来的新变化。

厨房里，冰箱、电磁炉等电器一应俱全，灶台处一点明火不见……如今，走进纳木村每个村民家里，电器让生活更加便捷。

“电压稳、功率大、做饭快，人也不会被柴火烟气熏得眯眼流泪了。”纳木村支部书记杨兴团说，现在乡亲们能够随心所欲地购置各类电器设备，就连日常熏制腊肉、香肠，都使用上了小型鼓风机。

高远龙介绍，分布式智能电网项目建成以后，距离配电变压器最远的人家，电压都在220伏额定电压范围内，不用担心电压不稳、电器用不上等情况了。

铝合金车棚支架，与独立设置的智慧扫码充电桩结合，满满的金属质感和科技感……纳木村储能装置旁，2023年底建成的光伏车棚，不仅满足村民和游客电动车的充电需求，还为乡村增添了一道亮丽的低碳环保风景线。

这个光伏车棚装机容量30千瓦，年平均发电3.9万千瓦时，能满足2辆电动车同时充电。剩余电能还能够进入储能装置，向村民生产生活提供更多“绿电”，年节约电费1.5万元，节约标煤4.7吨，减排二氧化碳3.8吨。

杨兴团表示，如今电稳了，也环保了，村民们奔头更足了。接下来，全村将聚集一切优质资源，大力发展特色产业，打造国家美丽乡村标准化建设示范村。