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中央明确:电网要改造去适应新能源的发展

栏目:行业资讯 来源: 互联网 浏览量: 361
2023年以来,受消纳、电网容量等因素等影响,很多地区的分布式光伏暂停并网甚至建设。关键时刻,2月29日下午,中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时指出,我国能源发展仍面临需求压力巨大、供给制约较多、绿色低碳转型任务艰巨等一系列挑战。应对这些挑战,出路就是大力发展新能源。

2023年以来,受消纳、电网容量等因素等影响,很多地区的分布式光伏暂停并网甚至建设。关键时刻,2月29日下午,中共中央政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时指出,我国能源发展仍面临需求压力巨大、供给制约较多、绿色低碳转型任务艰巨等一系列挑战。应对这些挑战,出路就是大力发展新能源。习近平强调要适应能源转型需要,进一步建设好新能源基础设施网络,推进电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力。加快构建充电基础设施网络体系,支撑新能源汽车快速发展。中央已经定调明确,电网要改造去适应新能源的发展,提高接纳、配置和调控能力。在这个重要会议之前的前两天和后一天,国家发改委和能源局联合发布了两个事关电网未来建设的两个文件。一是2月27日,国家发改委、国家能源局联合发布《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》。二是3月1日发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》。这两个文件,则在执行层面回答了目前电网要改造的两大主要方向,加强配电网建设和智能化调度。配电网要迎来空前的改造。《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》更是明确:到2025年,配电网承载力和灵活性显著提升,具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力。到2030年,配电网实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用,有效促进分布式智能电网与大电网融合发展,较好满足分布式电源、新型储能及各类新业态发展需求,为建成覆盖广泛、规模适度、结构合理、功能完善的高质量充电基础设施体系提供有力支撑。压力来到电网企业这一端,国家能源局局长章建华在采访中也提出:要加强新型调节性电源建设。统筹谋划灵活性煤电、抽水蓄能、新型储能、光热发电等调节资源发展,进一步优化抽水蓄能布局并加快建设,推动光热发电规模化发展,加快提升系统调节能力。

 

解读一:紧扣保供和转型系统推进新形势下配电网高质量发展

南方电网能源发展研究院

洪潮 肖天颖 曹毅 梁宇 李俊林

配电网是电网连接千家万户的“最后一公里”,在支撑经济社会发展、服务改善民生、促进能源转型等方面发挥重要作用。近期,国家能源局印发《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(以下简称《意见》),围绕“保供”和“转型”,明确了当前及未来一段时间的主要目标和重点任务。

一、配电网高质量发展的意义重大

(一)配电网建设改造是电力行业一以贯之的重要任务

新中国成立后,在几代从业者的不懈努力下,我国配电网经历了由小到大、由慢到快、由落后到先进、由分散到集中的发展历程。尤其近年来国家部委先后印发了《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》《关于加快配电网建设改造的指导意见》《关于“十三五”期间实施新一轮农村电网改造升级工程的意见》《关于实施农村电网巩固提升工程的指导意见》等文件,推动城乡配电网建设取得长足进步,实现了从“用上电”向“用好电”转变。

南方电网公司认真贯彻落实国家有关工作部署,以供电可靠性为抓手,坚持问题导向、目标导向和结果导向,通过源头治理和多线联动,系统谋划、统筹推进配电网建设改造。经过近20年的发展,切实增强了配电网供电能力和供电质量,珠海、中山、深圳供电可靠性名列全国前茅,深圳福田中心区达到国际顶尖水平,打造了高品质供电服务新标杆。“十四五”期间,南方电网公司着力提升配电网数字化水平,通过新一代数字技术与传统电网的充分融合,推动配电网发展从规模速度型向质量效益型转变。

(二)新形势下配电网发展面临新要求

随着中国式现代化建设和能源绿色低碳转型的深入推进,配电网高质量发展面临以下三个方面的要求。

一是电力供应保障要求持续加强。当前我国步入高质量发展阶段,经济处在转变发展方式、优化结构、转换增长动力的攻关期,在今后一段时期内将继续保持质的有效提升和量的合理增长,因此需要配电网适度超前发展,持续增强供电保障能力,以满足经济社会发展对电力的更高需求。同时,制造强国战略下现代产业体系建设加快,传统行业绿色转型提速,高技术制造业逐渐成为发展主体,伴随人民日益增长的美好生活需要,全面提升电能供应品质已成为配电网发展的重要任务之一。

二是源荷新要素承载需求显著提升。“双碳”目标下分布式电源渗透率和电能占终端能源消费比重将不断提高,以电动汽车为代表的新型负荷大规模涌现,产销一体化模式向常态化发展。截至2023年底,我国分布式光伏累计装机达到2.5亿千瓦,新增装机规模同比增长超八成;纯电动汽车保有量1552万辆,同比增长48.5%,占汽车总量的4.6%,未来增长空间巨大。大规模源荷新要素接入后,局部地区配电网承载能力不足,设备反向重过载、电能质量下降等问题逐渐凸显,亟须加强建设改造和智慧升级。

三是推进全面数字化转型更为迫切。数字电网作为传统基础设施数字化转型的典型代表,是数字中国建设的重要组成部分。数字化技术所带来的高效、便捷、个性化服务已经深入人心,加快推进电网数字化转型,是提升人民用能获得感和满意度的必然要求。同时,电力市场机制持续完善将带动虚拟电厂、负荷聚合商等多元主体广泛参与电力平衡,加快构建数字电网,更好发挥电网的平台作用,满足多元要素优化配置需求,助力能源革命向纵深发展。

二、以配电网高质量发展助力“两型”建设

以配电网高质量发展助力新型能源体系和新型电力系统建设,应当坚持系统思维,从“强化供需协同-夯实物理基础-加快数字转型-促进多元创新”等维度,软硬结合、多措并举促进源网荷储科学有序发展。

(一)构建引导机制,强化供需协同

供需协同是新型配电系统发展的重要前提,有必要通过加强合理引导和规划衔接等措施,促进源荷储科学布局和配电网稳步升级。

一是引导分布式新能源科学有序发展。分布式新能源采用备案制,建设周期短且安装地点随机性强,若放任随资源禀赋无序发展,将违背“网源协同,统筹推进,协调发展”的初衷。因此,《意见》提出要评估配电网承载能力,并建立发布和预警机制。通过统筹配电网容量、负荷增长及调节资源,引导分布式电源在电网裕度较高的区域优先布局,以充分利用现有能力满足分布式电源就近接入、就地消纳的需求。

二是加强充电设施与电网规划衔接。充电基础设施建设地点、规模和投产时序存在不确定性,无序发展状态下网荷协同性不足,难以做到配套电网建设适度超前和整体最优。为全力支撑“城市面状、公路线状、乡村点状”的电动汽车充电基础设施网络建设,《意见》提出两方面要求,一是建立配电网可接入电动汽车充电设施容量的信息发布机制,二是加强负荷密度和条件匹配分析,科学衔接充电设施点位布局和配电网建设改造工程,稳步提升配电网供电保障能力。

三是科学安排新型储能发展规模。负荷特性和新能源出力不匹配将导致电力供应保障问题和清洁能源消纳问题并存,在电网关键节点、电网末端科学布局新型储能,能够提高电网灵活调节能力和稳定运行水平。《意见》提出要基于电力系统调节能力分析,引导新型储能实现在电源侧合理配置、电网侧科学布局、用户侧加强管理,促进新型储能与源网荷有机融合发展。

(二)夯实物理基础,提升保障能力

物理电网是配电网的“基础骨架”。构建坚强清晰、柔性灵活的物理网架,是新型配电系统强化电力保供和支撑能源转型的重要保障。

一是补齐电网短板,夯实保供基础。《意见》具体围绕“全面提升供电保障能力、提高装备能效和智能化水平、强化应急保障能力建设”等三个方面提出了具体的工作要求。城市电网围绕韧性提升,优化电网设施布局,打造坚强灵活电网网架,提升故障主动研判自愈能力,提高电力供应保障能力和电网综合防灾能力。农村电网围绕巩固提升,加强县域电网与主网联系,稳妥推进大电网延伸覆盖,因地制宜建设可再生能源局域网,持续加大边远地区、脱贫地区、革命老区农村电网建设力度,巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接。

二是提升承载能力,支撑转型发展。《意见》具体围绕“满足大规模分布式新能源接网需求、满足大规模电动汽车等新型负荷用电需求、推动新型储能多元发展、推动电力系统新业态健康发展”等四个方面提出了具体的工作要求。统筹考虑源荷特征和发展潜力,积极探索推动分布式智能电网、智能微电网等配电网新型态发展,因地制宜加强配电网建设。深度融合先进能源技术、信息通信技术和控制技术,强化配电网自主调峰、自我平衡能力,促进多元主体灵活便捷接入。

(三)加快数字转型,赋能高效发展

数字电网是配电网的“神经网络”。《意见》从加强基础支撑和强化高级应用两个方面提出要求,推动实现电网量值传递、状态感知、在线监测、行为跟踪、趋势分析、知识挖掘和科学决策,确保数字化转型全面推进。

一是推动设备智能化升级,筑牢数字底座。数字电网以数据为关键生产要素。加强配电网智能终端部署和通信网建设,提升可观可测、可调可控水平,实现数据要素的全面获取、充分流通、共享应用,是数字电网建设的基础保障。《意见》指出要进一步拓展网络通信、大数据、自动控制等技术的应用范围,并从持续提升配电自动化有效覆盖率,合理配置监测终端、无人巡检终端、带电作业机器人等方面,对电网设备智能化升级提出要求。

二是加强业务数字化驱动,提高运转效率。依托云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、区块链等新一代数字技术,充分释放数据资产价值,驱动业务模式由专业化向平台化变革,是数字电网建设的核心要义。服务支撑配电网从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变,《意见》强调要创新应用数字化技术,加强配电网层面源网荷储协同调控。具体实现中,应充分发挥“数据+算力+算法”作用,统筹解决好海量主体泛在、多维时空平衡、实时双向互动等带来的难题。

(四)促进多元创新,破解发展难题

科技创新是高质量发展的核心驱动力。《意见》提出要持续推进科技创新,围绕规划方法、运行机理、关键技术、标准制度等方面深化研究。理论研究方面,重点开展电力平衡、控制、保护、电能质量等基础理论研究,建立“安全-经济-低碳”三元均衡约束下的配电系统规划、运行理论体系。关键技术方面,聚焦源网荷储协同、车网协同互动、数字孪生、边缘计算、交直流混合配电网、负荷柔性控制等领域,破解多元源荷接入和双向互动难题。标准引领方面,研究制定新型配电系统技术标准体系,加强关键技术领域标准研究布局,发挥标准在推动配电网高质量发展中的支撑和引领作用。

三、以高品质规划引领配电网高质量发展

配电网规划必须贯彻落实新时代发展要求,遵循经济社会发展的客观规律,处理好长期目标和短期目标、顶层设计和基层探索、全面提升和重点施策等三方面关系,稳步有序推进改造升级。

(一)处理好长期目标和短期目标的关系,合理有序稳步升级配电网

当前我国处于社会主义现代化建设全面推进和“双碳”目标实施的初级阶段,配电网尤其是农村电网承载分布式新能源和新型负荷的能力依然比较薄弱。构建安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统是一个长期历史过程,需要科学规划,分阶段明确任务从容建设。当下配电网建设的主要任务是进一步巩固提升供应保障能力、综合承载能力和数字化智能化水平,到2030年基本实现配电网柔性化、智能化、数字化转型。

(二)处理好顶层设计和基层探索的关系,因地制宜精准升级配电网

配电网高质量发展是新型电力系统建设的重要部分,必须从大局着眼,丰富完善顶层设计,定规划、定目标、定任务。同时,随着“双碳”目标实施和中国式现代化的推进,自然、资源和经济因素差异下东西部地区、城乡地区用能品质需求和用能模式呈现多元化,决定了配电网发展要走一条符合地区需求、具有中国特色的差异化道路。因此在坚持整体战略布局前提下,还应坚持因地制宜、合理规划,倡导基层探索、精准施策。

(三)处理好全面提升和重点施策的关系,点面结合高效升级配电网

配电网高质量发展应坚持问题导向、目标导向、结果导向相统一,着力补短板、强弱项、夯基础、促提升,全面巩固提升电力保障水平,提升分布式新能源和新型负荷综合承载能力,助力中国式现代化和“双碳”目标的全面推进。同时,也应兼顾有限投资能力的约束,以满足广大人民群众美好生活需求为出发点和落脚点,优先围绕不同发展阶段电力供应保障和能源绿色转型中的关键问题,准确洞察配电网发展的“突破口”和“优先序”,切实提升人民用电获得感。

 

解读二:着力提升配电网承载能力推动新形势下配电网高质量发展

电力规划设计总院

刘世宇 刘强 王雅婷 郭津瑞 崔阳 黄瀚燕

近期,国家能源局对新形势下配电网高质量发展作出相关部署,出台《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(以下简称《指导意见》),明晰配电网发展面临的形势和挑战,明确当前和未来一段时间配电网的主要发展目标和任务举措,为推动新形势下配电网高质量发展奠定基础。

一、《指导意见》出台意义重大

(一)配电网是保障电力安全可靠供应的“最后一公里”

配电网是重要的公共基础设施,在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥了重要作用。“十三五”以来,在《关于加快配电网建设改造的指导意见》和《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》等政策文件指导下,通过加强统筹规划、构建标准体系、提升配电网供应能力、优化网架结构、提高装备水平、加强配电自动化建设、完善新能源和分布式电源接入体系等一系列行动举措,中心城市(区)智能化建设和应用水平大幅提高,城镇地区供电能力和供电安全水平显著提升,乡村地区电网薄弱等问题得到有效解决。当前,我国电力可靠性和电能质量已达到较高水平,用户平均供电可靠率达到99.89%以上,全国综合电压合格率达到99.86%以上,配电网建设改造行动卓有成效。

(二)新形势下促进配电网高质量发展意义重大

《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》提出了加快构建新型电力系统的“二十字方针”,为支撑新型电力系统构建,《指导意见》提出“打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统”。

新能源和新型负荷大规模发展亟须提升配电网承载力。一是需提升对分布式新能源的承载力。近年来,分布式光伏快速发展,截至2023年底,分布式光伏累计并网装机已突破2.5亿千瓦,占光伏总装机的41.8%。分布式光伏具有开发建设规模及时序难以预测、发展布局及出力特性与负荷不协调等特点,当前部分地区配电网承载能力已接近极限,反送电问题突出,给电网安全稳定运行带来极大挑战。二是需提升对电动汽车等新型负荷的承载力。截至2023年底,我国新能源汽车保有量超过2000万辆,充电基础设施总量达859.6万台。电动汽车充电的随机性可能会加剧负荷的峰谷差,为电力安全可靠供应带来一定冲击。随着电动汽车的加速发展,亟须进一步提升配电网承载力,为保障用电需求和大规模车网互动提供坚实的物理基础。

配电网进一步向智慧灵活转型升级亟待提速。新形势下,伴随大规模分布式新能源、电动汽车等新型负荷及新型储能的接入,源网荷储各环节数据信息将海量发展。同时,虚拟电厂、负荷聚合商、车网互动等贴近终端用户的新业态新模式也将不断涌现。配电网作为电力系统转型升级的关键环节,亟须加快向柔性化、智能化、数字化转型,支撑实现《指导意见》提出的“在形态上从传统的‘无源’单向辐射网络向‘有源’双向交互系统转变,在功能上从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变”。

新形势下,《指导意见》的出台具有重要的现实意义,将为系统推进配电网与源荷储各侧科学有序融合发展、全面提升城乡配电网供电保障能力和综合承载能力提供重要指导,为推动新型电力系统构建、能源电力清洁低碳转型提供重要支撑。

二、《指导意见》聚焦提升配电网承载能力,支撑电力系统转型发展

为实现“双碳”目标、支撑构建新型电力系统,配电网需具备更强的承载力,在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变,以满足大规模分布式新能源、新型储能、电动汽车充电设施等各类新业态发展接入需求。《指导意见》提出了2025年配电网承载能力的发展目标,“到2025年,配电网承载力和灵活性显著提升,具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力”。

(一)推动网源协同,提升配电网分布式新能源承载能力

满足大规模分布式新能源接网需求是配电网高质量发展的必然要求。为实现2025年配电网具备5亿千瓦左右分布式新能源接入能力的发展目标,《指导意见》提出“有针对性加强配电网建设”,“评估配电网承载能力,建立可承载新能源规模的发布和预警机制,引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳”。一是夯实物理支撑,通过优化加强配电网网架结构,合理配置布点容量,不断丰富配电网调节手段,加快配电网一、二次融合和智能化升级,满足分布式新能源规模化接入需要。二是完善管理机制,通过统筹配电网容量、负荷特性、调节资源情况,系统开展新能源接网影响分析,建立定期分布式新能源可开放容量的发布和预警机制,优化分布式新能源发展规模、布局和并网时序。

(二)推动网荷协同,提升配电网电动汽车等新型负荷承载能力

保障电动汽车等新型负荷用电需求是配电网高质量发展的主要目标。为实现2025年配电网具备1200万台左右充电桩接入能力的发展目标,《指导意见》提出“科学衔接充电设施点位布局和配电网建设改造工程”,“结合负荷特性分析,有序安排配电网升级改造”,“建立配电网可接入新型负荷容量的信息发布机制,引导充电设施合理分层接入中低压配电网”。一是加强规划引领,在配电网规划中充分考虑电动汽车、电能替代带来的用电需求增长,加强负荷特性、布局和配电网匹配分析,科学衔接,助力构建电动汽车充电基础设施网络。二是在夯实物理支撑的基础上,完善管理机制,科学引导充电设施等新型负荷分层分区接入,充分利用各级配电网承载容量。

(三)推动网储协同,提升配电网灵活调节能力

提升灵活调节能力是配电网高质量发展的关键路径。《指导意见》提出“基于电力系统调节能力分析,根据不同应用场景,科学安排新型储能发展规模”。一是在电源侧,推动新型储能与分布式新能源充分协同、深度融合。引导分布式新能源根据自身运行需要通过自建或共享模式合理配置新型储能,促进新能源消纳,提升新能源安全可靠替代能力。二是在电网侧,在局部新能源占比偏高、负荷密集接入等电网关键节点和电网末端合理布局新型储能。充分发挥新型储能顶峰、调频、调压、事故备用等功能,提高电网稳定运行水平和应急供应保障能力。三是在用户侧,围绕大数据中心、5G基站、充电设施、绿色工业园区等终端用户配置新型储能。充分挖掘负荷侧灵活调节潜力,通过源网荷储一体化等方式实现局部就地电力电量平衡和新能源消纳利用。四是推动长时储能技术应用。推动储电、储热、储气、储氢等覆盖全周期的多类型储能协同运行,大幅提升电力系统运行灵活性,为跨月(季)平衡调节困难提供可行解决方案。

(四)统筹大电网与配电网建设,推动新业态健康发展

大电网与配电网兼容并存是配电网高质量发展的重要保障。《指导意见》提出“建设满足分布式新能源规模化开发和就地消纳要求的分布式智能电网”,“推动微电网建设”。一是提升配电网自我平衡能力。统筹考虑新能源出力特性、负荷特性及调节能力等要素,系统优化源荷储容量配置,同时依托信息调控技术,逐步实现自主调峰、自我平衡。二是挖掘用户侧调节潜力。依托分散资源聚合互动等技术,创新需求响应组织模式,鼓励可调节负荷、新型储能、分布式新能源、电动汽车等资源以虚拟电厂、负荷聚合商、综合能源服务等贴近终端用户的新业态新模式主动参与需求响应,充分发挥用户侧资源灵活调节能力。三是推动主配衔接。新型电力系统将呈现大电网与分布式兼容并举的形态,亟须理顺大电网与配电网关系,为分布式智能电网、微电网接入公网创造便利条件。简化接网程序,明确资产管理界面,明晰与大电网在调度权责、安全责任的界线划分,确保大电网和配电网在规划设计、调度运行等方面有机衔接,保障电能的高效利用和平稳输送。