冬季寒潮袭来，北方靠暖气，南方靠空调。
南方全年空调的使用率很高。
在浙江，空调用电负荷已超过三峡电站总装机容量。
这么多空调，除了“知冷知热”，还有更大的作用——作为电网层面的大规模备用资源，助力新能源高效消纳。
你是怎么做到的？
国网浙江电力牵头的新能源高比例电力系统需求侧负荷调节关键技术及工程应用给出了答案。11月3日，该项目获得2020年度国家科技进步二等奖。
挖掘
负载调节潜力大但难度大
由于风电、光伏等新能源发电具有较强的不确定性和间歇性，以及新能源并网比例的不断提高，这需要浙江电网有更多的调整资源，但浙江的供电侧省是灵活的。调整能力捉襟见肘，挖掘需求侧调整潜力成为必然选择。
从我国电力消费结构来看，工商业用电量占全社会用电量的绝大部分。电力负荷主要有两种类型：分布式商业负荷和集中式工业负荷。
数据显示，东部地区楼宇自控系统空调，空调等分布式商业负荷占夏季最大负荷的40%以上，分布式光伏在这些地区占比更高；而在北方部分地区，冶炼负荷等集中工业负荷用电量占全社会总用电量的10%以上，部分地区占30%以上。这些地区风能资源丰富。
上述两类负荷在参与电网新能源消纳方面具有相当大的潜力。然而，要真正挖掘这些负载的调节潜力，还存在许多技术瓶颈。
以空调为例，这类负载单元容量小、分布分散、特性差异大，难以实现连续、快速、大规模控制。此外，楼宇空调、屋顶光伏、电动汽车等柔性负荷集群在参与电网调控时，响应速度存在差异，时延明显，新能源占比高的叠加造成多重强不确定性。但是，冶炼负荷调节容易引起不受控制的负荷瞬变，影响电网安全，影响产品质量。这些问题极大地制约了新能源的高效消纳，威胁着电网的安全运行。
针对这一系列困难，国网浙江省电力联合浙江大学、元派科技、清华大学、中国电力科学研究院等单位，组建了产学研用相结合的科研团队，全面攻克技术难题。
突破
从减载到温度调节，平滑调节国际领先
功率反弹是空调等温控负载调节中的常见问题。“建筑物的保温能力有限，空调的功率调节很难持续很长时间。当空调必须重新投入运行时，会有一个功率峰值，超过之前的正常功率水平。” 项目组主创、浙江大学研究员叶承进说。为抑制电力反弹，项目研发团队发明海量分布式负荷分层-收敛集群控制技术，通过客户群轮换的方式满足电网调整需求，并充分利用灵活的变风量控制和蓄冰等储能空调技术，使温控系统的调节灵活性最大化，实现数小时负载的平稳调节。通过应用这些技术，商业楼宇、车站等也可以成为电网的互动资源。
此外，项目科研团队首创了电磁耦合预测反馈控制方法，在世界范围内首次实现了冶炼等集中负荷的秒级平滑控制，以及风电的现场消纳率。示范项目增加了12%。
这种负载调节方式的“流畅性”在哪里？
“以空调为例，以前的控制方式是直接关空调，现在只需要调节温度。” 叶承进说，“传统的减载模式是0-1型，即当系统发生紧急情况时，平衡被破坏后，减载作为应急手段帮助系统恢复平衡。与我们的负载调节技术相比，最大的技术区别在于平滑调节而不是直接拆除，可以方便用户使用，实现负载与负载的双赢。”
近年来，发达国家的负荷调节模式大多是基于市场机制来引导负荷响应，速度相对较慢，而且大多针对民用负荷，仅限于中低压和小容量应用。
国网浙江省电力牵头的项目经过7年产学研联合攻关，实现电网级规模化应用，在负荷调节领域取得多项突破，创造多项第一。项目在全球首次实现千兆级集中式工业冶炼负荷参与调频的二级平滑控制，千兆级分散式商用空调负荷集群持续稳定调峰时间，调载深度、平滑度、速度、规模等核心指标均处于国际领先水平。
摔倒在地上
百万千瓦光伏就地消纳，社会、客户、电网三方共赢
在浙江嘉兴市级能源互联网示范项目园区，通过对40多家企业近60台楼宇空调、工厂新风、温控系统等柔性负荷的调控，2.4GW实现了光伏发电。现场全额付款。
2019年8月29日，全国首个城市级能源互联网示范工程在浙江嘉兴海宁落成。这也是“新能源高比例电力系统需求侧负荷控制关键技术及工程应用”项目的首次应用。
这不仅解决了过去本地光伏反向传输的问题，实现了2.4 GW光伏的全现场消耗，而且将应用区域内家庭的年平均停电时间从< @2.6小时至16分钟，中低压母线电压超限次数下降65.4%。该项目在全省推广应用后，将实现浙江分布式光伏9.3吉瓦全就地消纳，相当于每年减少发电煤耗120万吨。年。在浙江，海量的需求侧资源正在被唤醒，
目前，项目成果已在浙江、河北、上海、重庆等11个（市）大规模应用，覆盖中国尊、浦东机场等657座大型建筑，上海世博园等48个公园，海外项目已扩展到吉隆坡、迪拜等。
在未来，负载控制技术具有广阔的前景。“比如，我国数据中心用电量连续8年以12%以上的速度增长，2020年总用电量将超过上海全年用电量。未来，我们的负荷控制技术可进一步应用于数据中心等新负载，甚至多能耦合综合能源客户，支持国家能源清洁低碳发展。” 叶承瑾说道。