是的，你沒(méi)聽(tīng)錯，這座城市就是紅海新城。
紅海新城坐落于沙特西部的紅海之濱，是沙特“2030愿景”的重點(diǎn)工程之一，也是一座從零起步建設的新興城市，規劃占地2.8萬(wàn)平方公里，未來(lái)將容納一百萬(wàn)人來(lái)此旅游生活。
作為經(jīng)濟轉型升級的基礎，能源戰略轉型是沙特“2030愿景”的核心。為此，這座新興的紅海新城，確定將100%由清潔能源供電。通過(guò)采用華為智能光儲解決方案，沙特紅海新城建立起了400MW光伏發(fā)電和1.3GWh儲能的全球最大光儲微網(wǎng)電站，成為全球首個(gè)碳中和標桿城市。
最近華為數字能源發(fā)布的2024年度最新視頻《明日之城》，就講述了華為全球最大光儲微網(wǎng)開(kāi)始為紅海新城供電的里程碑事件。這是人類(lèi)零碳城市建設的一個(gè)里程碑，表明在缺電、無(wú)電網(wǎng)的區域，通過(guò)建設100%光儲微網(wǎng)來(lái)供電這一嘗試成為了現實(shí)，同時(shí)也見(jiàn)證了華為光儲微網(wǎng)技術(shù)的可靠與領(lǐng)先。
踐行可持續發(fā)展愿景的紅海新城
提出“2030愿景”，是沙特希望減少對石油收入的依賴(lài)、促進(jìn)經(jīng)濟多元化的應對策略，以此為長(cháng)期發(fā)展奠定基礎。沙特希望借此實(shí)現經(jīng)濟和社會(huì )的全面轉型，建立一個(gè)多元化、可持續發(fā)展的現代化國家。
這一愿景包括一系列重要的工程和項目，比如未來(lái)智慧城市項目NOEM、大型娛樂(lè )文化項目Qiddiya等，而紅海新城則是一個(gè)高端旅游開(kāi)發(fā)項目，旨在打造一個(gè)世界級的旅游目的地。
紅海新城位于紅海沿岸，覆蓋了島嶼、海灘、沙漠、山脈等豐富的自然景觀(guān)，僅自然島嶼就超過(guò)90個(gè)。按照規劃，紅海新城將建設一系列豪華酒店、度假村、別墅、休閑娛樂(lè )設施、生態(tài)保護區等。到2030年全面完工時(shí)，將有50多家酒店，共計8000間客房，以及超過(guò)1300套住宅。
立足未來(lái)的可持續發(fā)展，紅海新城強調維護海洋和陸地的生物多樣性，充分利用可再生能源供電，減少碳排放，同時(shí)采用先進(jìn)的科技和智能基礎設施，比如物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等，提升游客體驗和運營(yíng)效率。
顯然，對于石油資源豐富的沙特來(lái)說(shuō)，采用100%清潔能源為整個(gè)城市供電是一個(gè)創(chuàng )舉，也是實(shí)現碳中和的最直接路徑。
從零起步建設獨立運行的城市電網(wǎng)
沙特地處沙漠地帶，日照充足，非常適合建設光伏太陽(yáng)能電站。因此，可再生能源的來(lái)源不是問(wèn)題，但要實(shí)現100%清潔能源供電，則是一個(gè)巨大的挑戰。
我們都知道，光伏和風(fēng)力等可再生能源有不穩定性，傳統上需要主電網(wǎng)來(lái)調節，才能保證電力供應的穩定。而紅海新城是一個(gè)獨立運行的光伏微網(wǎng)電站，要從零起步建設一個(gè)完整的電網(wǎng)，需要自身完全的調節能力。
建設上GW規模的微網(wǎng)電站，更是一次前所未有的探索，是人類(lèi)歷史上的首次。這意味著(zhù)白天100%使用光伏發(fā)電，同時(shí)為儲能設備充電，晚上則完全使用儲能系統的放電來(lái)供電。這就要求光儲系統必須能夠在各種穩態(tài)和暫態(tài)故障工況下保持電網(wǎng)穩定運行，滿(mǎn)足整個(gè)城市的各種突發(fā)需求。
此外，紅海新城所處地區自然條件惡劣，夏季最高溫度超過(guò)50℃，且身處海邊，典型的高溫、高濕、高鹽霧、風(fēng)沙環(huán)境。在這種情況下，如何保障發(fā)電系統和儲能系統的穩定運行、使用壽命、乃至運輸施工等，也都是很大的挑戰。
2021年10月18日，華為數字能源技術(shù)有限公司成功簽約沙特紅海新城項目，為其提供全部的智能光儲解決方案。
選擇華為方案，是因為業(yè)主方看到了華為在光伏發(fā)電和儲能領(lǐng)域超過(guò)10年的研發(fā)積累，同時(shí)已經(jīng)有超過(guò)8GWh儲能系統應用的豐富經(jīng)驗，能夠幫助紅海新城完成這樣一個(gè)前無(wú)古人的突破。
先進(jìn)的發(fā)電與儲能技術(shù)保障用電體驗
面對這樣的歷史使命和艱巨挑戰，華為數字能源拿出了最先進(jìn)的產(chǎn)品、技術(shù)，在發(fā)電、儲能、用電等各個(gè)環(huán)節，提供最佳的光儲微網(wǎng)電站解決方案。
在發(fā)電環(huán)節，華為智能光儲發(fā)電機（VSG）技術(shù)起到了關(guān)鍵的支撐作用。該技術(shù)讓每臺儲能變流器（PCS）模擬傳統同步發(fā)電機的運行模式，采用虛擬調速器控制電網(wǎng)的頻率，并用虛擬勵磁器控制電網(wǎng)的電壓。這樣，在沒(méi)有主電網(wǎng)支撐的情況下，單獨依靠光伏發(fā)電，紅海新城也能夠有穩定的電力輸出，不會(huì )因為光伏發(fā)電的不穩定特性而崩壞電力系統。
在儲能環(huán)節，華為智能組串式儲能解決方案，解決了鋰電池的不一致性問(wèn)題。其將儲能技術(shù)與電力電子技術(shù)、數字化技術(shù)深度融合，采用模塊化設計，以防止電池包和電池簇的短板效應擴散。此外，其依靠獨特的算法，精準捕捉異常電池，迅速切斷并進(jìn)行處理修復；使用專(zhuān)門(mén)研發(fā)的電池簇控制器和電池包優(yōu)化器，在發(fā)現故障異常后單獨隔離，減小電池串聯(lián)失配的影響。
此外，華為先進(jìn)的構網(wǎng)型儲能算法，也取代了傳統的并網(wǎng)型儲能系統，能夠在不超配PCS的前提下，支持100%儲能額定容量變壓器的投切，保障整網(wǎng)穩定供電，尤其是在夜間完全依賴(lài)儲能系統的情況下。
在用電環(huán)節，華為的微網(wǎng)繼電保護方案、離網(wǎng)故障穿越技術(shù)，解決了電網(wǎng)擾動(dòng)帶來(lái)的電路故障難題。其不依賴(lài)故障電流的幅值，可以快速、準確地切除故障路線(xiàn)；在切除故障之后，儲能系統可以快速、同步、穩定地重建電網(wǎng)電壓，在數百毫秒內將微網(wǎng)電壓恢復穩定。這樣可以保證游客和居民的用電體驗，避免停電帶來(lái)的影響。
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探索未來(lái)生活方式的更多可能
如今，紅海新城已經(jīng)進(jìn)入到如火如荼的大規模建設階段。
從衛星地圖上，我們就能夠看到，無(wú)論海島還是戈壁，都是一篇繁忙的景象，眾多度假村和酒店初具雛形，有些已經(jīng)開(kāi)始接待游客。新建的紅海新城國際機場(chǎng)，也已經(jīng)投入使用，開(kāi)通了連接利雅得和吉達等城市的定期航班。
經(jīng)過(guò)兩年的緊張建設，華為光儲微網(wǎng)電站也于2023年11月開(kāi)始供電。目前，正在運營(yíng)的紅海新城機場(chǎng)和Six Senses Southern Dunes度假酒店，都已經(jīng)完全實(shí)現100%清潔能源供電運行，為來(lái)自全球各地的游客提供賓至如歸的服務(wù)。
隨著(zhù)紅海新城的逐步建成，400MW光伏發(fā)電+1.3GWh儲能的全球最大光儲微網(wǎng)電站，也將全部建成投用。
這將是人類(lèi)社會(huì )全新的發(fā)-儲-用電模式的率先實(shí)踐，也是多項跨領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，為我們的未來(lái)生活方式探索出了更多的可能。
