未來的能源系統(tǒng)，新能源占比越來越高，電力電子設(shè)備大量接入，這是電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，也是電網(wǎng)發(fā)力的方向。
日前，國家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），再次為電網(wǎng)發(fā)展定調(diào)?！兑?guī)劃》強(qiáng)調(diào)，以電網(wǎng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，增強(qiáng)電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置能力，提升電網(wǎng)智能化水平，推動(dòng)電網(wǎng)主動(dòng)適應(yīng)大規(guī)模集中式新能源和量大面廣的分布式能源發(fā)展。
在業(yè)內(nèi)看來，未來一段時(shí)期內(nèi)，以大容量高電壓等級(jí)送出通道建設(shè)服務(wù)大基地型新能源發(fā)展，以優(yōu)化配網(wǎng)形態(tài)架構(gòu)適應(yīng)分布式電源、微電網(wǎng)等多元主體的接入，總體上分區(qū)分級(jí)的電網(wǎng)形態(tài)架構(gòu)仍是發(fā)展的方向。與此同時(shí)，電網(wǎng)正逐步向適應(yīng)新能源占比日漸提升的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。
電網(wǎng)發(fā)力的新方向
未來的能源系統(tǒng)，新能源占比越來越高，電力電子設(shè)備大量接入，這是電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，也是電網(wǎng)發(fā)力的方向。
上海某國有能源企業(yè)研究人員金先生表示，根據(jù)《規(guī)劃》對(duì)電網(wǎng)的功能定位，一方面需要電網(wǎng)在穩(wěn)定控制、優(yōu)化運(yùn)行等相關(guān)技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新，能夠支撐高比例新能源、大量電力電子設(shè)備的接入；另一方面，需要電網(wǎng)發(fā)揮好電力系統(tǒng)的樞紐和牽引作用，協(xié)同電化學(xué)儲(chǔ)能、抽水蓄能和火電形成合力，更好支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
“對(duì)于大規(guī)模集中式新能源，我國的資源稟賦與負(fù)荷分布現(xiàn)狀決定了大容量高電壓等級(jí)輸電網(wǎng)通道建設(shè)是支撐其消納的重要方式，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，促進(jìn)靈活性資源開發(fā)利用，并加強(qiáng)大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制能力，促進(jìn)集中式新能源消納。”電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部人士武先生表示，“對(duì)于分布式能源，要促進(jìn)其分級(jí)分區(qū)就地消納，在建設(shè)補(bǔ)強(qiáng)配電網(wǎng)、優(yōu)化配電網(wǎng)管理機(jī)制的同時(shí)，發(fā)揮微電網(wǎng)、用戶側(cè)儲(chǔ)能的價(jià)值，調(diào)動(dòng)能源消費(fèi)側(cè)主體的主觀能動(dòng)性，促進(jìn)分布式新能源自消納、自平衡。”
武先生進(jìn)一步表示，在價(jià)值流向方面，應(yīng)加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行與市場(chǎng)的有效銜接，通過市場(chǎng)作用進(jìn)一步促進(jìn)電網(wǎng)配置平臺(tái)作用的提升，例如，在輔助服務(wù)市場(chǎng)、現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)過程中，要考慮電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需求，加強(qiáng)交易品種（如爬坡、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）的設(shè)計(jì)科學(xué)性，促進(jìn)交易規(guī)則和運(yùn)行實(shí)際的緊密銜接。
轉(zhuǎn)型過程并非一蹴而就
業(yè)內(nèi)認(rèn)為，由于體量大，存量項(xiàng)目多，電網(wǎng)轉(zhuǎn)型并非易事，“新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)中，大電網(wǎng)仍應(yīng)以促進(jìn)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展可靠用電為先決條件，繼而在能源低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮價(jià)值。”武先生表示。
金先生認(rèn)為，電網(wǎng)轉(zhuǎn)型有穩(wěn)健和激進(jìn)的區(qū)分，同時(shí)在路徑選擇上也各有不同。
一種方式是，維持大電網(wǎng)目前的集中調(diào)度框架。在此框架下，要求發(fā)電側(cè)均向傳統(tǒng)電源看齊，電網(wǎng)僅需要積極發(fā)展配電網(wǎng)適應(yīng)電能替代和小規(guī)模分布式能源即可，但遠(yuǎn)期會(huì)遇到反向潮流、設(shè)備過多、網(wǎng)絡(luò)冗余等問題。
另一種方式是，以新能源為未來主體重構(gòu)電網(wǎng)框架。電網(wǎng)直面間歇性能源的不確定性，匯集系統(tǒng)資源進(jìn)行適應(yīng)，收縮調(diào)控權(quán)限、允許平衡實(shí)體自行優(yōu)化運(yùn)行，雖然初期難度較大，但越往后轉(zhuǎn)型成本越低。
中國能源研究會(huì)配售電研究中心副主任吳俊宏認(rèn)為,就電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵而言，一方面是電網(wǎng)物理網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)更大范圍的資源優(yōu)化，另一方面是市場(chǎng)機(jī)制能夠支持更大范圍的資源優(yōu)化。
“所謂更大范圍，指地理范圍更廣闊，以及電力系統(tǒng)電壓等級(jí)更廣泛，前者可通過高壓甚至特高壓電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)，后者則需要重視配電網(wǎng)的建設(shè)能力。”吳俊宏說。
發(fā)揮好大電網(wǎng)與微電網(wǎng)的協(xié)同作用
武先生認(rèn)為，新能源因其波動(dòng)性、間歇性，決定了其只能支撐電量增長、電量結(jié)構(gòu)的變化，但對(duì)于電力平衡的貢獻(xiàn)有限，也會(huì)一定程度降低系統(tǒng)的安全穩(wěn)定裕度，增加電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行的復(fù)雜度。“這是大電網(wǎng)應(yīng)著力應(yīng)對(duì)的主要挑戰(zhàn)。因此，無論電網(wǎng)如何轉(zhuǎn)型，都需要具備保障可靠供電的能力、靈活性資源調(diào)配能力、高效銜接市場(chǎng)運(yùn)行能力。”
在金先生看來，未來的電網(wǎng)應(yīng)該必備六要素：合理的充裕性容量、多元的靈活性資源、透明的指導(dǎo)性數(shù)據(jù)、活躍的競(jìng)爭(zhēng)性市場(chǎng)、智慧的互動(dòng)性調(diào)控、內(nèi)化的復(fù)合型價(jià)值。
“未來的電網(wǎng)，要能做到電從身邊來與電從遠(yuǎn)方來并舉。一方面發(fā)揮大電網(wǎng)的資源配置能力，另一方面發(fā)揮微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的協(xié)同作用。”金先生說。
吳俊宏認(rèn)為，不能僅在現(xiàn)有技術(shù)條件和市場(chǎng)機(jī)制下，去判斷電網(wǎng)還能承受多少新能源，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)主動(dòng)為源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化、新能源微電網(wǎng)、分布式發(fā)電交易等有利于新能源接入和消納的業(yè)態(tài)模式提供真正支持。
“與新能源消納相適應(yīng)的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架，與靈活消納新能源相適應(yīng)的智能電網(wǎng)技術(shù)，更有利于新能源消納的市場(chǎng)機(jī)制，更加開放無歧視地接入各類新能源，這些新型電力系統(tǒng)努力的方向，也應(yīng)是電網(wǎng)企業(yè)奮斗的目標(biāo)。”吳俊宏說。
