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盛萬(wàn)興：建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)+助力新型電力系統(tǒng)發(fā)展

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-04-30 17:20

　　編者按 為推動(dòng)新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，助力構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，2024年2月6日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(發(fā)改能源〔 2024〕187 號(hào) )。意見(jiàn)對(duì)新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展提出了總體要求。

　　當(dāng)前，在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)和新能源汽車(chē)爆發(fā)式增長(zhǎng)的背景下，配電網(wǎng)改造升級(jí)勢(shì)在必行，智能化、數(shù)字化將成為未來(lái)配電網(wǎng)發(fā)展的重要方向。那么，新形勢(shì)給配電網(wǎng)帶來(lái)哪些新挑戰(zhàn)？又給行業(yè)提出哪些新要求？目前我國(guó)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)度如何？近期，筆者專(zhuān)訪了中國(guó)電科院院士盛萬(wàn)興。

盛萬(wàn)興：建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng) 助力新型電力系統(tǒng)發(fā)展

耿立宏 馮義華

　　配電網(wǎng)作為重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施，在保障電力供應(yīng)、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)改善民生等方面發(fā)揮重要作用。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，配電網(wǎng)正逐步由單純接受、分配電能給用戶(hù)的電力網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)樵淳W(wǎng)荷儲(chǔ)融合互動(dòng)、與上級(jí)電網(wǎng)靈活耦合的電力網(wǎng)絡(luò)，在促進(jìn)分布式電源就近消納、承載新型負(fù)荷等方面的功能日益顯著。

準(zhǔn)確把握“雙碳”目標(biāo)下配電網(wǎng)面臨的變化和挑戰(zhàn)

　　配電網(wǎng)是連接能源生產(chǎn)和消費(fèi)、電網(wǎng)和用戶(hù)雙向交互的終端平臺(tái)，具有電能配送、源荷平衡、多能互補(bǔ)等核心功能。隨著新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建，我國(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模快速增長(zhǎng)及綠電滲透率不斷增長(zhǎng)，給配電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。

　　盛萬(wàn)興介紹，“雙碳”目標(biāo)下，大規(guī)模分布式電源、充電樁等用戶(hù)側(cè)設(shè)備將接入配電網(wǎng)，尤其是隨著新型電力系統(tǒng)加快建設(shè)，我國(guó)配電網(wǎng)將在形態(tài)上呈現(xiàn)出分布式電源、脈沖型負(fù)荷、電力電子設(shè)備高比例接入的特點(diǎn)，在數(shù)理上呈現(xiàn)出電源、負(fù)荷、時(shí)空狀態(tài)不確定性的特點(diǎn)。在系統(tǒng)層面，由于大量分布式資源接入，配電網(wǎng)將由單一的電能配送網(wǎng)絡(luò)演化為多能互補(bǔ)配置平臺(tái)，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行工況復(fù)雜、運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)。作為電力供應(yīng)、能源轉(zhuǎn)型、資源配置的關(guān)鍵平臺(tái)，配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為必然，將實(shí)現(xiàn)政府、電網(wǎng)、用戶(hù)多主體共贏，提升其獲得感與價(jià)值。

　　對(duì)政府而言，數(shù)字化配電網(wǎng)能促進(jìn)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，實(shí)現(xiàn)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟(jì)，保障能源電力安全穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)供應(yīng)，不斷提升能源系統(tǒng)的整體利用效率，支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。

　　對(duì)電網(wǎng)而言，通過(guò)電網(wǎng)物理系統(tǒng)與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展，可以提升配電網(wǎng)的彈性韌性，不斷開(kāi)放電網(wǎng)資源平臺(tái)，支撐多元化源荷靈活接入，促進(jìn)高滲透率分布式清潔能源就地消納，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)價(jià)值挖掘、平臺(tái)業(yè)務(wù)拓展和品牌信譽(yù)提升。

　　對(duì)用戶(hù)而言，依托數(shù)字化技術(shù)形成電網(wǎng)和用戶(hù)的雙向互動(dòng)平臺(tái)，可以拓展微電網(wǎng)、儲(chǔ)能、虛擬電廠等開(kāi)放共享的市場(chǎng)化新業(yè)態(tài)，提供優(yōu)質(zhì)的綜合能源服務(wù)、電動(dòng)汽車(chē)服務(wù)，有效提升民生供電保障能力，滿(mǎn)足多元化、互動(dòng)化、個(gè)性化用能需求。

　　盛萬(wàn)興介紹，新型電力系統(tǒng)的核心特征是清潔能源占主體地位。隨著越來(lái)越多的新能源接入配電網(wǎng)就地消納，配電網(wǎng)將逐步演化為有源供電網(wǎng)絡(luò)，這也使得配電網(wǎng)電力電子化程度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度大大增加，進(jìn)而加大了配電網(wǎng)運(yùn)行控制的難度。從鄉(xiāng)村阡陌到城市街巷、從尋常人家到樓宇廠房，配電網(wǎng)“上傳下達(dá)”，是電力傳送的“最后一公里”，點(diǎn)多面廣、不可控因素多。

　　同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)、清潔供暖、分布式光伏、家用儲(chǔ)能、智能家居以及電能替代的廣泛應(yīng)用，使配電網(wǎng)電源及負(fù)荷朝著多元化方向發(fā)展。面對(duì)源荷兩端的重大變化，配電網(wǎng)功能與形態(tài)也需要進(jìn)行深刻變革。新型電力系統(tǒng)框架下的配電網(wǎng)，將向高比例分布式新能源廣泛接入、高彈性電網(wǎng)靈活可靠配置資源、高度電氣化的終端負(fù)荷多元互動(dòng)、基礎(chǔ)設(shè)施多網(wǎng)融合數(shù)字賦能等方向發(fā)展。

面對(duì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)現(xiàn)代智慧新型配電網(wǎng)勢(shì)在必行

　　當(dāng)前，大規(guī)模分布式電源、充電樁等用戶(hù)側(cè)設(shè)備接入配電網(wǎng)，從根本上打破了傳統(tǒng)電網(wǎng)單向、確定、封閉的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和用戶(hù)互動(dòng)協(xié)同，這既有客觀需求，又有內(nèi)在復(fù)雜性。

　　我國(guó)在“十四五”首批國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”專(zhuān)項(xiàng)中設(shè)立了“配電網(wǎng)業(yè)務(wù)資源協(xié)同及互操作關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目，重點(diǎn)圍繞數(shù)據(jù)互操作、設(shè)備靈活接入、業(yè)務(wù)高效協(xié)同三大技術(shù)開(kāi)展攻關(guān)，主要包括：突破源、網(wǎng)、荷數(shù)據(jù)共享機(jī)制與安全交互方法，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、跨應(yīng)用、跨角色的數(shù)據(jù)互操作；突破終端設(shè)備統(tǒng)一信息模型及安全接入機(jī)制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備即插即用；突破多業(yè)務(wù)資源并發(fā)優(yōu)化調(diào)控與安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供用電資源高效協(xié)同與互動(dòng)。

　　盛萬(wàn)興介紹，在能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的雙重背景下，配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行，建設(shè)現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)是支撐轉(zhuǎn)型的重要實(shí)踐。現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)多能耦合互補(bǔ)、多元聚合互動(dòng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，被看作是支撐新型能源體系建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是新型電力系統(tǒng)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng)和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，突破電網(wǎng)和用戶(hù)的資源協(xié)同與互操作技術(shù)是關(guān)鍵之一。

　　現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)建設(shè)提出以來(lái)得到業(yè)界的積極響應(yīng)，不同專(zhuān)家從功能、形態(tài)、實(shí)現(xiàn)路徑和發(fā)展目標(biāo)等方面進(jìn)行了解析。綜合來(lái)看，可將現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)視為新型電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)形態(tài)（新型配電系統(tǒng)），通過(guò)“大云物移智”等現(xiàn)代信息通信技術(shù)與有源配電網(wǎng)深度融合，以數(shù)字化、智能化、智慧化賦能新型配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔低碳的現(xiàn)代配電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)。

　　其中，“現(xiàn)代”是配電網(wǎng)中國(guó)式現(xiàn)代化下的新要素、新業(yè)態(tài)及新經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然演進(jìn)，是傳統(tǒng)配電網(wǎng)升級(jí)的客觀需求，是邁向國(guó)際領(lǐng)先配電網(wǎng)的本質(zhì)要求，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)配電管理體系、服務(wù)能力、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、設(shè)施裝備、技術(shù)水平“現(xiàn)代化”。“智慧”是現(xiàn)代配電網(wǎng)滿(mǎn)足電力安全保障、能源綠色轉(zhuǎn)型、資源優(yōu)化配置的必然選擇，是配電網(wǎng)升級(jí)的主觀要求和內(nèi)生動(dòng)能，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控、商業(yè)運(yùn)營(yíng)、多能互補(bǔ)、靈活互動(dòng)的“智慧化”。

堅(jiān)持統(tǒng)籌銜接，搭建多方協(xié)同互動(dòng)的生態(tài)體系

　　盛萬(wàn)興強(qiáng)調(diào)，創(chuàng)建現(xiàn)代智慧配電網(wǎng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，比以往任何時(shí)候都需要技術(shù)融合創(chuàng)新、資源高效協(xié)同、運(yùn)營(yíng)模式變革，特別是工程應(yīng)用與基礎(chǔ)前瞻技術(shù)的融合、供需多方協(xié)同互動(dòng)生態(tài)體系的建設(shè)、生產(chǎn)方式和商業(yè)模式的變革，從而實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈傳遞和多主體共贏。

　　在技術(shù)創(chuàng)新方面，不僅要重視工程應(yīng)用技術(shù)，也要重視與基礎(chǔ)前瞻技術(shù)的融合，重點(diǎn)突破源荷預(yù)測(cè)跟蹤、交直流混合組網(wǎng)、虛擬電廠調(diào)度、充放電功率調(diào)節(jié)、能量路由、資源協(xié)同、智能運(yùn)維、高性能通信、智慧服務(wù)、信息安全、智慧能源仿真等技術(shù)，構(gòu)建“智能電網(wǎng) - 物聯(lián)網(wǎng) - 智慧服務(wù)”的技術(shù)體系。

　　在資源協(xié)同方面，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)供用電系統(tǒng)感知透明化、業(yè)務(wù)融合高效化、運(yùn)營(yíng)管控智慧化、資源配置平臺(tái)化，搭建供需多方協(xié)同互動(dòng)的生態(tài)體系。

　　在運(yùn)營(yíng)模式方面，探索構(gòu)建市場(chǎng)主體多元、交易品種多樣、服務(wù)種類(lèi)豐富的運(yùn)營(yíng)體系，推動(dòng)生產(chǎn)方式和商業(yè)模式變革。

強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展，推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型

　　盛萬(wàn)興介紹，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出：加快配電網(wǎng)建設(shè)改造和智慧升級(jí)，強(qiáng)化源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展。切實(shí)滿(mǎn)足分布式新能源發(fā)展需要，全力支撐電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)，積極推動(dòng)新型儲(chǔ)能多元發(fā)展，全面推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。

　　圍繞建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的總目標(biāo)，打造安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型配電系統(tǒng)，在增強(qiáng)保供能力的基礎(chǔ)上，推動(dòng)配電網(wǎng)在形態(tài)上從傳統(tǒng)的“無(wú)源”單向輻射網(wǎng)絡(luò)向“有源”雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，在功能上從單一供配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源高效配置平臺(tái)轉(zhuǎn)變。

　　到2025年，配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)強(qiáng)清晰，供配電能力合理充裕；配電網(wǎng)承載力和靈活性顯著提升，具備約5億千瓦分布式新能源、約1 200萬(wàn)臺(tái)充電樁接入能力；有源配電網(wǎng)與大電網(wǎng)兼容并蓄，配電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型全面推進(jìn)，開(kāi)放共享系統(tǒng)逐步形成，支撐多元?jiǎng)?chuàng)新發(fā)展；智慧調(diào)控運(yùn)行體系加快升級(jí)，在具備條件地區(qū)推廣車(chē)網(wǎng)協(xié)調(diào)互動(dòng)和構(gòu)網(wǎng)型新能源、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能等新技術(shù)。

　　到2030年，基本完成配電網(wǎng)柔性化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)主配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同、海量資源聚合互動(dòng)、多元用戶(hù)即插即用，有效促進(jìn)分布式智能電網(wǎng)與大電網(wǎng)融合發(fā)展，較好滿(mǎn)足分布式電源、新型儲(chǔ)能及各類(lèi)新業(yè)態(tài)發(fā)展需求，為建成覆蓋廣泛、規(guī)模適度、結(jié)構(gòu)合理、功能完善的高質(zhì)量充電基礎(chǔ)設(shè)施體系提供有力支撐，以高水平電氣化推動(dòng)實(shí)現(xiàn)非化石能源消費(fèi)目標(biāo)。

　　滿(mǎn)足大規(guī)模分布式新能源接網(wǎng)需求。結(jié)合分布式新能源發(fā)展目標(biāo)，有針對(duì)性加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，配套完善電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行手段，保障電能質(zhì)量。統(tǒng)籌配電網(wǎng)容量、負(fù)荷增長(zhǎng)及調(diào)節(jié)資源，系統(tǒng)開(kāi)展新能源接網(wǎng)影響分析，評(píng)估配電網(wǎng)承載能力，建立可承載新能源規(guī)模的發(fā)布和預(yù)警機(jī)制，引導(dǎo)分布式新能源科學(xué)布局、有序開(kāi)發(fā)、就近接入、就地消納。

　　推動(dòng)電力系統(tǒng)新業(yè)態(tài)健康發(fā)展。 基于分布式新能源的接入方式和消納特性，建設(shè)滿(mǎn)足分布式新能源規(guī)模化開(kāi)發(fā)和就地消納要求的分布式智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與大電網(wǎng)兼容并存、融合發(fā)展。推動(dòng)微電網(wǎng)建設(shè)，明確物理邊界，合理配比源荷儲(chǔ)容量，強(qiáng)化自主調(diào)峰、自我平衡能力。挖掘用戶(hù)側(cè)調(diào)節(jié)潛力，鼓勵(lì)虛擬電廠、負(fù)荷聚合商、車(chē)網(wǎng)互動(dòng)等新業(yè)態(tài)創(chuàng)新發(fā)展，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)能力。大電網(wǎng)要為分布式智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)接入公共電網(wǎng)創(chuàng)造便利條件，簡(jiǎn)化接網(wǎng)程序，雙方要明確資產(chǎn)、管理等方面的界面，以及調(diào)度控制、交互運(yùn)行、調(diào)節(jié)資源使用等方面的權(quán)利與義務(wù)。

　　健全市場(chǎng)交易機(jī)制。明確分布式新能源、新型儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、微電網(wǎng)、虛擬電廠等新主體、新業(yè)態(tài)的市場(chǎng)準(zhǔn)入、出清、結(jié)算標(biāo)準(zhǔn)，研究設(shè)計(jì)適宜的交易品種和交易規(guī)則，鼓勵(lì)多樣化資源平等參與市場(chǎng)交易。健全多時(shí)間尺度和多層次電力市場(chǎng)，滿(mǎn)足多元化需求。創(chuàng)新拓展新型電力系統(tǒng)商業(yè)模式和交易機(jī)制，為工商業(yè)電力用戶(hù)與分布式電源、新型儲(chǔ)能等主體開(kāi)展直接交易創(chuàng)造條件。

　　持續(xù)優(yōu)化電價(jià)機(jī)制。進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機(jī)制，建立健全電動(dòng)汽車(chē)居民充電樁分時(shí)電價(jià)機(jī)制；電力現(xiàn)貨市場(chǎng)持續(xù)運(yùn)行地區(qū)，推動(dòng)根據(jù)現(xiàn)貨價(jià)格信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整峰谷時(shí)段劃分，改善用戶(hù)用電特性。研究完善儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。在評(píng)估分布式發(fā)電市場(chǎng)化交易試點(diǎn)基礎(chǔ)上，研究完善更好促進(jìn)新能源就近消納的輸配電價(jià)機(jī)制。

　　責(zé)任編輯：沈馨蕊