協(xié)同發(fā)展 互相支撐 助力新型電力系統(tǒng)建設(shè) ——《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》解讀之三
來源：中國電力報(bào) 時(shí)間：2023-06-08 10:05
李軍
6月2日，國家能源局發(fā)布了《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書》（以下簡稱《藍(lán)皮書》）。國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司（以下簡稱“國核院”）成立了專項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)，深度參與了編制全過程。
聚焦“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”協(xié)同發(fā)展
《藍(lán)皮書》首先對(duì)我國電力系統(tǒng)乃至能源領(lǐng)域現(xiàn)狀進(jìn)行了深入分析，認(rèn)為目前我國電力供應(yīng)保障能力穩(wěn)步夯實(shí)，電力綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷加速，電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力持續(xù)增強(qiáng)，電力技術(shù)創(chuàng)新水平持續(xù)提升，電力體制改革攻堅(jiān)成效突出，但是仍存在諸多挑戰(zhàn)。因此，電力系統(tǒng)必須立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念，主動(dòng)實(shí)現(xiàn)“四個(gè)轉(zhuǎn)變”：一是電力系統(tǒng)功能定位由跟隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展向主動(dòng)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)變；二是電力供給結(jié)構(gòu)以化石能源發(fā)電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉(zhuǎn)變；三是系統(tǒng)形態(tài)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”四要素轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)多種新型技術(shù)形態(tài)并存；四是電力系統(tǒng)調(diào)控運(yùn)行模式由單向計(jì)劃調(diào)度向源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元智能互動(dòng)轉(zhuǎn)變。
基于此，《藍(lán)皮書》明確新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵和特征：安全高效是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基本前提，清潔低碳是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的核心目標(biāo)，柔性靈活是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐，智慧融合是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障。
按照黨中央提出的新時(shí)代“兩步走”戰(zhàn)略安排要求，《藍(lán)皮書》以2030年、2045年、2060年為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建戰(zhàn)略目標(biāo)的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，制定新型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑，即加速轉(zhuǎn)型期（當(dāng)前至2030年）、總體形成期（2030年至2045年）、鞏固完善期（2045年至2060年），給出了新型電力系統(tǒng)的演化模式和發(fā)展路徑，提出各階段源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)多元素的發(fā)展目標(biāo)，有計(jì)劃、分步驟推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“進(jìn)度條”。
通過對(duì)現(xiàn)狀和定位的分析，《藍(lán)皮書》明確新型電力系統(tǒng)總體架構(gòu)和主要發(fā)展任務(wù)，即“錨定一個(gè)基本目標(biāo)，聚焦一條主線引領(lǐng)，加強(qiáng)四大體系建設(shè)，強(qiáng)化三維創(chuàng)新支撐”。
總體來說，《藍(lán)皮書》聚焦“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”等元素的協(xié)同，共同構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。在電源側(cè)，為提高綠電占終端能源消費(fèi)的比重，大量分布式能源接入配電網(wǎng)，對(duì)能源高效調(diào)控利用的需求越來越大；在電網(wǎng)側(cè)，網(wǎng)側(cè)構(gòu)架日益龐雜，電力系統(tǒng)中的大量電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能呈現(xiàn)出非線性、隨機(jī)性等特征；在用戶側(cè)，更多新型用能場景涌現(xiàn)，電動(dòng)汽車、電化學(xué)儲(chǔ)能、變頻等直流負(fù)荷、靈活負(fù)荷比重越來越大，數(shù)據(jù)中心等重要負(fù)荷對(duì)供電可靠性和能效的要求越來越高；儲(chǔ)能方面，為了保障整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，多時(shí)間尺度、多種形式的儲(chǔ)能開始規(guī)?；膽?yīng)用充當(dāng)調(diào)節(jié)作用。
能源格局的深刻調(diào)整給電網(wǎng)發(fā)展帶來關(guān)鍵變革，電網(wǎng)內(nèi)電源結(jié)構(gòu)向新能源發(fā)電裝機(jī)占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，負(fù)荷特性向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具轉(zhuǎn)變，運(yùn)行特性向源網(wǎng)荷儲(chǔ)高度協(xié)同轉(zhuǎn)變。因此，如何在新能源高比例滲透、多元新型負(fù)荷疊加和多種儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用的情況下，通過電網(wǎng)保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，成為未來一段時(shí)期電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)和內(nèi)容。
兼容互補(bǔ) 互為支撐
我國地域遼闊，各地的資源稟賦和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一致，因此在踐行“雙碳”目標(biāo)和構(gòu)建新型能源體系中，“源”的開發(fā)，大致包含兩種模式：
一是以大基地項(xiàng)目為代表的清潔能源基地建設(shè)，即風(fēng)電、光伏項(xiàng)目聯(lián)合開發(fā)，配套煤電或者水電作為調(diào)峰電源，利用特高壓大電網(wǎng)進(jìn)行大范圍甚至全國性的電量輸送和整體平衡；
二是以“分布式能源”的開發(fā)為主，配套“儲(chǔ)能”、自帶“負(fù)荷”的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”模式?！霸淳W(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”模式側(cè)重于新能源的就地開發(fā)、就近接入和就地消納，在該模式下，新能源“間歇、波動(dòng)、隨機(jī)”和“新能源高滲透率下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行”問題亟待解決，分布式智能電網(wǎng)在這種場景下應(yīng)運(yùn)而生。分布式智能電網(wǎng)是一種能夠滿足各種新能源的就近接入和就地消納、相對(duì)獨(dú)立又能與大電網(wǎng)靈活耦合、相互支撐的智能電網(wǎng)。
考慮到支撐高比例新能源接入系統(tǒng)和外送消納，未來電力系統(tǒng)應(yīng)仍以交、直流區(qū)域互聯(lián)大電網(wǎng)為基本形態(tài)，推進(jìn)柔性交、直流輸電等新型輸電技術(shù)廣泛應(yīng)用。其中，“大電網(wǎng)”通過跨省跨區(qū)直流、交流輸電網(wǎng)的支撐，消納集中式新能源。同時(shí)，以分布式智能電網(wǎng)為方向的新型配電系統(tǒng)形態(tài)逐步成熟，分布式智能電網(wǎng)通過源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展，消納本地新能源。“大電網(wǎng)”和“分布式智能電網(wǎng)”兩者之間互相支撐、雙向互動(dòng)、協(xié)作共生，并最終形成“大電網(wǎng)”與“分布式智能電網(wǎng)”兼容并存的電網(wǎng)格局。
實(shí)際上，2022年4月26日習(xí)近平總書記主持召開中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第十一次會(huì)議，首次提出分布式智能電網(wǎng)的概念。這是一個(gè)具備中國特色和適應(yīng)中國國情，并且能充分解決未來新能源開發(fā)和就地消納的全新的電網(wǎng)概念，是實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”的核心電網(wǎng)形態(tài)。分布式智能電網(wǎng)將從根本上解決“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”的核心技術(shù)問題和新能源極高比例并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成的沖擊，可以做到多時(shí)段新能源滲透，形成更加自洽、更加智能、更加互動(dòng)的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”。
分布式智能電網(wǎng)所支撐的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”，首先其能源結(jié)構(gòu)以新能源為主體，其次內(nèi)部源網(wǎng)荷儲(chǔ)融合互動(dòng)并具備平衡自治和相對(duì)獨(dú)立的能力，同時(shí)能夠與大電網(wǎng)之間靈活耦合互相支撐。在和“大電網(wǎng)”關(guān)系方面，分布式智能電網(wǎng)通過部署能量管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”控制管理，相對(duì)于大電網(wǎng)表現(xiàn)為單一可控單元，與大電網(wǎng)交換功率和交換時(shí)段應(yīng)靈活可控，并提供調(diào)峰、需求側(cè)響應(yīng)等雙向服務(wù)。同時(shí)，分布式智能電網(wǎng)可利用備用容量，以儲(chǔ)能的方式消納大電網(wǎng)電量，對(duì)大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要支撐。
在規(guī)模、容量和電壓等級(jí)上，分布式智能電網(wǎng)針對(duì)用戶的特定化需求，容量可大可小，電壓等級(jí)可高可低。小的分布式智能電網(wǎng)更趨近于微電網(wǎng)；大的分布式智能電網(wǎng)可包含多個(gè)配電網(wǎng)、微電網(wǎng)和各類資源集群，并形成一種分層分區(qū)分群、多級(jí)平衡的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，每個(gè)平衡區(qū)內(nèi)部源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化與多能互補(bǔ)深度融合，實(shí)現(xiàn)群內(nèi)自我優(yōu)化、群間協(xié)同支撐。
分布式智能電網(wǎng)是在我國能源革命與新型能源體系建設(shè)背景下應(yīng)運(yùn)而生的，具有鮮明的中國特色和時(shí)代特征。在未來的電力系統(tǒng)中，“大電源、大電網(wǎng)”和“分布式電源、分布式智能電網(wǎng)”兼容互補(bǔ)，互為支撐。分布式智能電網(wǎng)和大電網(wǎng)一起構(gòu)建更加和諧的電網(wǎng)形態(tài)，共同支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
?。ㄗ髡呦祰穗娏σ?guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司黨委委員、副總經(jīng)理）
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