智能電網,提供強勁電力支撐(加強網絡型基礎設施建設②)

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近年來,我國電力系統加快向適應大規模比例能源方向轉變。面對能源低碳轉型過程中的挑戰基礎設施聯網補網強鏈成爲必然選擇。未來,將進一步發展分佈式智能電網,在關鍵技術商業模式等多方面發力,促進源網荷儲更加協調發展。

5月25日,粵港澳大灣直流背靠背電網工程正式投產,今年預計將支撐“西電東送”電量不低於1883億千瓦時;6月30日,華東地區最大抽水蓄能電站――浙江長龍山抽水蓄能電站全面投產,這一巨型“充電寶”承擔起電網調峰填谷等任務;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……

今年以來,我國電力基礎設施建設有序推進。中央財經委員會第十一次會議指出,要加強交通、能源、水利等網絡型基礎設施建設,把聯網、補網、強鏈作爲建設的重點,着力提升網絡效益。作爲經濟運行的重要動力、能源轉型的關鍵環節,當前電力領域聯網、補網、強鏈進展如何?接下來應從哪些方面重點發力?記者進行了採訪。

電力供應保障基礎不斷夯實,基礎設施聯網、補網、強鏈成爲必然選擇

近年來,我國電力基礎設施保持適度超前發展,加快推動電力系統向適應大規模高比例新能源方向轉變。

電力裝機和“西電東送”規模持續擴大。當前,我國全口徑發電裝機容量超過24億千瓦,風電、光伏、水電生物質發電裝機規模連續多年穩居世界第一;全國建成33條交直流特高壓線路,“西電東送”規模超2.9億千瓦。

農村電力保障水平明顯提高。2020年實現了全國縣縣通大電網、大電網覆蓋範圍內村村通動力電。農村供電能力和供電可靠性不斷提升。

電力科技創新能力快速提升。目前我國已建立完備的水電、核電、風電和太陽能發電等清潔能源裝備製造產業鏈。上半年,我國光伏產品出口總額約259億美元,同比增長113.1%。

儘管電力供應保障基礎不斷夯實,部分時段、部分區域依然出現了供應偏緊的情況。“十四五”時期,我國用電負荷和用電量預計還將繼續增長,需要進一步強化電力供應保障能力;與此同時,在能源低碳轉型過程中,面臨着新型電力系統尚處於發展初期、對大規模高比例新能源接網和消納的適應性不足等挑戰。要補齊這些短板,電力基礎設施聯網、補網、強鏈成爲必然選擇。

國家能源局相關司局負責人介紹,對於電力基礎設施建設而言,聯網主要包括髮展特高壓輸電通道等;補網主要包括優化完善主幹電網布局,加強城市配電網改造升級和堅強局部電網建設,發展分佈式智能電網,完善農村和邊遠地區電力基礎設施;強鏈主要包括加強電力基礎設施的安全和智能化水平等,讓電力系統變得更加靈活智能,推動源網荷儲協調互動。“加快電力基礎設施聯網、補網、強鏈,是保障國家能源安全,如期實現碳達峰、碳中和目標的必然要求。”

把聯網、補網、強鏈作爲建設的重點,也有助於發揮投資拉動作用。6月,國家電網宣佈今年電網投資5000億元以上,達到歷史最高水平,預計帶動社會投資超過1萬億元。

提升電網智能化水平,保障電力可靠、穩定、低成本供應

在廣東省雲浮市新興縣太平鎮,一座“白房子”矗立其間。這裡是南方電網10千伏分佈式電網的“智能大腦”――儲能開關站,它能夠使分佈式電網在停運、併網運行、離網運行方式之間靈活轉換,同時又像一個大“充電寶”,可以存儲2兆瓦電能。據介紹,去年當地建成這種“源(水電)網荷儲”中壓分佈式電網,能夠實現小水電全額消納,減少約43%的棄水電量。

中央財經委員會第十一次會議提出,發展分佈式智能電網。如何理解分佈式智能電網?它有什麼作用?

國家能源局相關司局負責人介紹,分佈式智能電網以電網爲基礎平臺,通過提升電網智能化水平,主動適應大規模分佈式新能源發展。

一方面在電源側,能夠支持分佈式電源接入電網,就近滿足用電需求,爲用戶持續提供可靠電力供應。

電力規劃設計總院院長杜忠明介紹,我國新能源的開發與利用呈現集中式與分佈式並舉的態勢。“大型清潔能源基地+大電網”方式,主要解決的是“電從遠方來”,但長距離輸送面臨着投資成本、土地、環境等因素約束。要促進新能源大規模高比例發展,還需要依靠分佈式電源,充分發揮其靠近負荷、就近消納的優勢,實現“電從身邊取”。

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

“新能源出力具有間歇性、波動性、隨機性等特點,隨着新能源佔比不斷提高,維持電力系統平衡的難度不斷加大,傳統電網靈活性調節資源缺乏的問題凸顯。”杜忠明說,通過分佈式智能電網精細調節用戶用電,相當於再造一個“電廠”,這將成爲保障新型電力系統電力可靠、穩定和低成本供應的關鍵手段。

“目前爲電價尖峰期,建議在12時電價低谷期前來充電。”上午10時,國科大杭州高等研究院的教師張先生原計劃給電動汽車充電,採納充電應用提供的建議後,大約節省了70%的電費。去年,國網杭州供電公司在校區裡投運“光儲充一體化”智能協同項目,包含分佈式光伏、儲能電站、3臺快充樁、20臺慢充樁和一套光儲充智能控制系統。

國家能源局提供的數據顯示,近年來,我國配電網結構進一步優化、智能化水平大幅提高,分佈式電源接納能力穩步提升,充分保障了超過1億千瓦的各類分佈式電源靈活接入。

發展分佈式智能電網,還需在關鍵技術、商業模式等方面發力

受訪專家認爲,發展分佈式智能電網,要在完善關鍵技術的“硬件”、商業模式的“軟件”等多方面共同發力。

在關鍵技術層面,杜忠明認爲,亟須研究適應海量分佈式電源和多元負荷接入的協調控制技術、智能化的電網調度運行技術,以及分佈式智能電網數字化、智能化提升的關鍵技術。

截至今年6月底,全國純電動汽車保有量達810.4萬輛,分佈式光伏發電裝機1.27億千瓦,相當於5個多三峽電站的裝機規模。“電動汽車充電負荷具有較大隨機性,白天的光伏發電量能夠滿足大部分電力需求,晚間光伏發電無出力,疊加電動汽車充電負荷激增,晚高峰的電力平衡和系統安全穩定運行將面臨極大考驗。”杜忠明建議,構建配電、用電一體化的技術支撐體系,打通配電網連接用戶的“最後一公里”。

商業模式層面,需要完善“隔牆售電”(即分佈式發電市場化交易)的價格機制和市場規則。“‘隔牆售電’有助於推動可再生能源就近消納,但目前‘過網費’收取標準還不明確。如何平衡交易各方和電網企業的訴求,完善支持分佈式清潔能源發電自發自用和就近利用的電價機制,需要進一步探索。”杜忠明說。

國家能源局相關司局負責人告訴記者,下一步,國家能源局將以構建新型電力系統爲指引,推動傳統電網的形態、技術、功能升級,顯著提升分佈式智能電網的電力供應保障和靈活互動能力,實現源網荷儲更加協調發展。

一是發揮規劃引領作用,加強分佈式智能電網規劃制定和頂層設計。二是在需求響應資源條件較好、新能源發電資源富集地區,以分佈式智能電網爲支撐,因地制宜通過需求響應促進分佈式新能源電力消納。三是加快分佈式智能電網技術研究,匯聚科研院所、高校和企業等各方力量實現核心技術攻關。

《 人民日報 》( 2022年08月04日 15 版)