智能電網(wǎng)，提供強(qiáng)勁電力支撐

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近年來，我國電力系統(tǒng)加快向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向轉(zhuǎn)變。面對(duì)能源低碳轉(zhuǎn)型過程中的挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈成為必然選擇。未來，將進(jìn)一步發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，在關(guān)鍵技術(shù)、商業(yè)模式等多方面發(fā)力，促進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)更加協(xié)調(diào)發(fā)展。

5月25日，粵港澳大灣區(qū)直流背靠背電網(wǎng)工程正式投產(chǎn)，今年預(yù)計(jì)將支撐“西電東送”電量不低于1883億千瓦時(shí);6月30日，華東地區(qū)最大抽水蓄能電站——浙江長龍山抽水蓄能電站全面投產(chǎn)，這一巨型“充電寶”承擔(dān)起電網(wǎng)調(diào)峰、填谷等任務(wù);7月1日，全長2080公里的白鶴灘至江蘇特高壓直流工程投產(chǎn)……

今年以來，我國電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有序推進(jìn)。中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第十一次會(huì)議指出，要加強(qiáng)交通、能源、水利等網(wǎng)絡(luò)型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，把聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈作為建設(shè)的重點(diǎn)，著力提升網(wǎng)絡(luò)效益。作為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要?jiǎng)恿Α⒛茉崔D(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)前電力領(lǐng)域聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈進(jìn)展如何?接下來應(yīng)從哪些方面重點(diǎn)發(fā)力?記者進(jìn)行了采訪。

電力供應(yīng)保障基礎(chǔ)不斷夯實(shí)，基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈成為必然選擇

近年來，我國電力基礎(chǔ)設(shè)施保持適度超前發(fā)展，加快推動(dòng)電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向轉(zhuǎn)變。

電力裝機(jī)和“西電東送”規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。當(dāng)前，我國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量超過24億千瓦，風(fēng)電、光伏、水電、生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模連續(xù)多年穩(wěn)居世界第一;全國建成33條交直流特高壓線路，“西電東送”規(guī)模超2.9億千瓦。

農(nóng)村電力保障水平明顯提高。2020年實(shí)現(xiàn)了全國縣縣通大電網(wǎng)、大電網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)村村通動(dòng)力電。農(nóng)村供電能力和供電可靠性不斷提升。

電力科技創(chuàng)新能力快速提升。目前我國已建立完備的水電、核電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電等清潔能源裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈。上半年，我國光伏產(chǎn)品出口總額約259億美元，同比增長113.1%。

盡管電力供應(yīng)保障基礎(chǔ)不斷夯實(shí)，部分時(shí)段、部分區(qū)域依然出現(xiàn)了供應(yīng)偏緊的情況。“十四五”時(shí)期，我國用電負(fù)荷和用電量預(yù)計(jì)還將繼續(xù)增長，需要進(jìn)一步強(qiáng)化電力供應(yīng)保障能力;與此同時(shí)，在能源低碳轉(zhuǎn)型過程中，面臨著新型電力系統(tǒng)尚處于發(fā)展初期、對(duì)大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)和消納的適應(yīng)性不足等挑戰(zhàn)。要補(bǔ)齊這些短板，電力基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈成為必然選擇。

國家能源局相關(guān)司局負(fù)責(zé)人介紹，對(duì)于電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)而言，聯(lián)網(wǎng)主要包括發(fā)展特高壓輸電通道等;補(bǔ)網(wǎng)主要包括優(yōu)化完善主干電網(wǎng)布局，加強(qiáng)城市配電網(wǎng)改造升級(jí)和堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)建設(shè)，發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，完善農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)電力基礎(chǔ)設(shè)施;強(qiáng)鏈主要包括加強(qiáng)電力基礎(chǔ)設(shè)施的安全和智能化水平等，讓電力系統(tǒng)變得更加靈活智能，推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)。“加快電力基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈，是保障國家能源安全，如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必然要求。”

把聯(lián)網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)、強(qiáng)鏈作為建設(shè)的重點(diǎn)，也有助于發(fā)揮投資拉動(dòng)作用。6月，國家電網(wǎng)宣布今年電網(wǎng)投資5000億元以上，達(dá)到歷史最高水平，預(yù)計(jì)帶動(dòng)社會(huì)投資超過1萬億元。

提升電網(wǎng)智能化水平，保障電力可靠、穩(wěn)定、低成本供應(yīng)

在廣東省云浮市新興縣太平鎮(zhèn)，一座“白房子”矗立其間。這里是南方電網(wǎng)10千伏分布式電網(wǎng)的“智能大腦”——儲(chǔ)能開關(guān)站，它能夠使分布式電網(wǎng)在停運(yùn)、并網(wǎng)運(yùn)行、離網(wǎng)運(yùn)行方式之間靈活轉(zhuǎn)換，同時(shí)又像一個(gè)大“充電寶”，可以存儲(chǔ)2兆瓦電能。據(jù)介紹，去年當(dāng)?shù)亟ǔ蛇@種“源(水電)網(wǎng)荷儲(chǔ)”中壓分布式電網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)小水電全額消納，減少約43%的棄水電量。

中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第十一次會(huì)議提出，發(fā)展分布式智能電網(wǎng)。如何理解分布式智能電網(wǎng)?它有什么作用?

國家能源局相關(guān)司局負(fù)責(zé)人介紹，分布式智能電網(wǎng)以電網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，通過提升電網(wǎng)智能化水平，主動(dòng)適應(yīng)大規(guī)模分布式新能源發(fā)展。

一方面在電源側(cè)，能夠支持分布式電源接入電網(wǎng)，就近滿足用電需求，為用戶持續(xù)提供可靠電力供應(yīng)。

電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院長杜忠明介紹，我國新能源的開發(fā)與利用呈現(xiàn)集中式與分布式并舉的態(tài)勢(shì)。“大型清潔能源基地+大電網(wǎng)”方式，主要解決的是“電從遠(yuǎn)方來”，但長距離輸送面臨著投資成本、土地、環(huán)境等因素約束。要促進(jìn)新能源大規(guī)模高比例發(fā)展，還需要依靠分布式電源，充分發(fā)揮其靠近負(fù)荷、就近消納的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“電從身邊取”。

另一方面在負(fù)荷側(cè)，能夠支撐電動(dòng)汽車充電樁、新型儲(chǔ)能、虛擬電廠等多種類負(fù)荷主體接入，滿足多元化“即插即用”接入需求。

“新能源出力具有間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，隨著新能源占比不斷提高，維持電力系統(tǒng)平衡的難度不斷加大，傳統(tǒng)電網(wǎng)靈活性調(diào)節(jié)資源缺乏的問題凸顯。”杜忠明說，通過分布式智能電網(wǎng)精細(xì)調(diào)節(jié)用戶用電，相當(dāng)于再造一個(gè)“電廠”，這將成為保障新型電力系統(tǒng)電力可靠、穩(wěn)定和低成本供應(yīng)的關(guān)鍵手段。

“目前為電價(jià)尖峰期，建議在12時(shí)電價(jià)低谷期前來充電。”上午10時(shí)，國科大杭州高等研究院的教師張先生原計(jì)劃給電動(dòng)汽車充電，采納充電應(yīng)用提供的建議后，大約節(jié)省了70%的電費(fèi)。去年，國網(wǎng)杭州供電公司在校區(qū)里投運(yùn)“光儲(chǔ)充一體化”智能協(xié)同項(xiàng)目，包含分布式光伏、儲(chǔ)能電站、3臺(tái)快充樁、20臺(tái)慢充樁和一套光儲(chǔ)充智能控制系統(tǒng)。

國家能源局提供的數(shù)據(jù)顯示，近年來，我國配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化、智能化水平大幅提高，分布式電源接納能力穩(wěn)步提升，充分保障了超過1億千瓦的各類分布式電源靈活接入。

發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，還需在關(guān)鍵技術(shù)、商業(yè)模式等方面發(fā)力

受訪專家認(rèn)為，發(fā)展分布式智能電網(wǎng)，要在完善關(guān)鍵技術(shù)的“硬件”、商業(yè)模式的“軟件”等多方面共同發(fā)力。

在關(guān)鍵技術(shù)層面，杜忠明認(rèn)為，亟須研究適應(yīng)海量分布式電源和多元負(fù)荷接入的協(xié)調(diào)控制技術(shù)、智能化的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行技術(shù)，以及分布式智能電網(wǎng)數(shù)字化、智能化提升的關(guān)鍵技術(shù)。

截至今年6月底，全國純電動(dòng)汽車保有量達(dá)810.4萬輛，分布式光伏發(fā)電裝機(jī)1.27億千瓦，相當(dāng)于5個(gè)多三峽電站的裝機(jī)規(guī)模。“電動(dòng)汽車充電負(fù)荷具有較大隨機(jī)性，白天的光伏發(fā)電量能夠滿足大部分電力需求，晚間光伏發(fā)電無出力，疊加電動(dòng)汽車充電負(fù)荷激增，晚高峰的電力平衡和系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行將面臨極大考驗(yàn)。”杜忠明建議，構(gòu)建配電、用電一體化的技術(shù)支撐體系，打通配電網(wǎng)連接用戶的“最后一公里”。

商業(yè)模式層面，需要完善“隔墻售電”(即分布式發(fā)電市場化交易)的價(jià)格機(jī)制和市場規(guī)則。“‘隔墻售電’有助于推動(dòng)可再生能源就近消納，但目前‘過網(wǎng)費(fèi)’收取標(biāo)準(zhǔn)還不明確。如何平衡交易各方和電網(wǎng)企業(yè)的訴求，完善支持分布式清潔能源發(fā)電自發(fā)自用和就近利用的電價(jià)機(jī)制，需要進(jìn)一步探索。”杜忠明說。

國家能源局相關(guān)司局負(fù)責(zé)人告訴記者，下一步，國家能源局將以構(gòu)建新型電力系統(tǒng)為指引，推動(dòng)傳統(tǒng)電網(wǎng)的形態(tài)、技術(shù)、功能升級(jí)，顯著提升分布式智能電網(wǎng)的電力供應(yīng)保障和靈活互動(dòng)能力，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)更加協(xié)調(diào)發(fā)展。

一是發(fā)揮規(guī)劃引領(lǐng)作用，加強(qiáng)分布式智能電網(wǎng)規(guī)劃制定和頂層設(shè)計(jì)。二是在需求響應(yīng)資源條件較好、新能源發(fā)電資源富集地區(qū)，以分布式智能電網(wǎng)為支撐，因地制宜通過需求響應(yīng)促進(jìn)分布式新能源電力消納。三是加快分布式智能電網(wǎng)技術(shù)研究，匯聚科研院所、高校和企業(yè)等各方力量實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)攻關(guān)。