來源:中國能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2025-03-28 10:41
華黃琳
當(dāng)屋頂光伏、智能家電、新能源汽車成為日常,當(dāng)需求響應(yīng)、虛擬電廠和儲能設(shè)施成為標(biāo)配,電力系統(tǒng)的供電能力、承載能力面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
作為電力供需雙方直接廣泛互動的場域,更是實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)"供需協(xié)同"的重要平臺,配電網(wǎng)該如何革新與破局?
配電網(wǎng)迎來"新角色"
配電網(wǎng)是指從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能,通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級分配給各類用戶的電力網(wǎng)。在我國,通常指的是110千伏及以下電壓等級電網(wǎng)和220(330)千伏及以下電壓等級工業(yè)園區(qū)(經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū))等局域電網(wǎng)。
在新型能源體系建設(shè)的當(dāng)下,配電網(wǎng)與"雙碳"目標(biāo)和可再生能源高量躍升發(fā)展關(guān)系愈發(fā)密切。2024年以來,涉及配電網(wǎng)的重磅政策密集發(fā)力,配電網(wǎng)逐步走到聚光燈下。
2024年2月,國家發(fā)改委在《關(guān)于新形勢下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》中指出,要推動配電網(wǎng)在形態(tài)上從傳統(tǒng)的"無源"單向輻射網(wǎng)絡(luò)向"有源"雙向交互系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,在功能上從單一配電服務(wù)主體向源網(wǎng)荷儲資源高效配置平臺轉(zhuǎn)變。這是我國提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)后,國家部委層面首次以正式文件形式指導(dǎo)配電網(wǎng)建設(shè)。
2024年7月,國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局發(fā)布的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案(2024—2025年)》提出,要開展配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動等9項(xiàng)專項(xiàng)行動。
同年8月,國家能源局發(fā)布《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動實(shí)施方案(2024—2027年)》,標(biāo)志著我國配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展開啟新階段?!斗桨浮芬缶o密圍繞新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求,加快推動一批電網(wǎng)建設(shè)改造任務(wù),提升配電網(wǎng)智能化水平,滿足分布式新能源和電動汽車充電設(shè)施等大規(guī)模發(fā)展要求。
政策的頻頻加持,為配電網(wǎng)發(fā)展提供了強(qiáng)勁動力,也讓配電網(wǎng)迎來了重大發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)然也應(yīng)看到,配電網(wǎng)在新形勢下面臨的新要求、新任務(wù)、新挑戰(zhàn)。
能源轉(zhuǎn)型便是其中之一。隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)高質(zhì)量加速推進(jìn),分布式光伏已經(jīng)成為電力供應(yīng)中不可或缺的能源。家庭、企業(yè)、社區(qū)層面的分布式發(fā)電設(shè)施普及率急劇上升,不僅實(shí)現(xiàn)了用戶側(cè)用能需求的自給自足,還促進(jìn)了富余電力的上網(wǎng)。
數(shù)據(jù)顯示,截至2024年12月,全國光伏發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到8.86億千瓦,同比增長45%,其中分布式光伏3.75億千瓦。2024年,全國光伏發(fā)電利用率96.8%。
再來看另一組數(shù)據(jù),2024年,我國新能源乘用車零售銷量為130.2萬輛,同比增長37.5%,零售滲透率為49.4%,較去年同期滲透率提升9.1個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)2030年,新能源汽車充電所需的最高電力負(fù)荷有望達(dá)到1億千瓦。
分布式可再生能源、新能源汽車等"新角色"的快速發(fā)展,使得分布式電源滲透率、新能源汽車消費(fèi)比例和電能占終端能源消費(fèi)比重不斷提高。隨之,對新能源接入與消納的"最先一公里"的配電網(wǎng)提出了更高要求。
"新角色"帶來新問題
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。
最直接的一個(gè)特征是,配電網(wǎng)從傳統(tǒng)"無源"電網(wǎng)轉(zhuǎn)變成了"有源"電網(wǎng)。傳統(tǒng)的配電網(wǎng)主要承擔(dān)的是一個(gè)電能輸送的角色,將上級電源一點(diǎn)點(diǎn)送到用戶手上,而新型能源體系下的配電網(wǎng)則全然不同。
"當(dāng)自給自足后富余的分布式光伏電量輸送給大電網(wǎng),此時(shí)的配網(wǎng)就從一個(gè)電能輸送者的角色變成了一個(gè)電能的供給者,也就是配電網(wǎng)也有電源了,從原來只有輸送電源的單一通道變成了一個(gè)有來有回的雙向通道。"國網(wǎng)浙江經(jīng)研院電網(wǎng)規(guī)劃中心配網(wǎng)規(guī)劃室林玲表示。
新能源電動汽車也是如此,也可以充當(dāng)一個(gè)電能供給者的角色。特別是在迎峰度夏、迎峰度冬等用電緊張時(shí)期,電動汽車可以向電網(wǎng)放電,將電暫時(shí)騰出來用于緩解負(fù)荷高峰時(shí)期的用電緊張。
由此,一方面,我們應(yīng)看到這些新主體、新業(yè)態(tài)在"雙碳"目標(biāo)背景下的環(huán)境友好性,且在用電高峰時(shí)期對電力的保供作用。另一方面,也應(yīng)看到這些新主體、新業(yè)態(tài)的接入都聚集在配電網(wǎng),配電網(wǎng)的不適應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。
2023年6月,國家能源局對6省開展分布式光伏剩余可接入電網(wǎng)容量摸底。結(jié)果顯示,除浙江外,其他省份均出現(xiàn)了并網(wǎng)困難的情況。
但浙江也并非無后顧之憂。在國家"千鄉(xiāng)萬村馭風(fēng)行動"以及浙江省"光伏+"行動的大力推動下,浙江的光伏尤其是分布式光伏發(fā)展熱度不減。截至目前,浙江光伏中分布式光伏占比超80%。根據(jù)國家能源局分布式光伏電網(wǎng)承載力的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),浙江省90個(gè)縣(區(qū)、市)中,18個(gè)縣已無新增分布式光伏接入空間。
新能源汽車的增長熱度也不減,當(dāng)前,浙江新能源汽車保有量突破300萬輛,位列全國第二;公共充電樁累計(jì)建成19萬個(gè),保持全國領(lǐng)先。
分布式光伏、新能源汽車等新要素的大規(guī)模增長,有可能導(dǎo)致配電網(wǎng)的規(guī)劃布局跟不上。此外,當(dāng)這些新型主體接入配電網(wǎng)后,源荷時(shí)空不匹配加劇,造成電源波動性強(qiáng),有可能導(dǎo)致部分地區(qū)線路重過載、電壓越限,使調(diào)度運(yùn)行、協(xié)同控制變得更加復(fù)雜等。
"如果電壓質(zhì)量有波動,就會對企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品造成影響,甚至報(bào)廢。"浙江用力電子陶瓷有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人肖亞娟表示。電能質(zhì)量的好壞對企業(yè)特別是高新企業(yè)來說至關(guān)重要。因而,必須實(shí)現(xiàn)對分布式資源的有效調(diào)控,提高配電網(wǎng)的承載力。
此外,電力市場是調(diào)節(jié)這些分布式資源的一個(gè)重要手段。但目前,分布式資源雖以負(fù)荷聚合商的方式參與市場交易,但仍不需承擔(dān)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)成本,相關(guān)機(jī)制也尚未形成。
在此情況下,配電網(wǎng)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型也不再是可選項(xiàng)。加快高效互動型新型配電網(wǎng)建設(shè),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),成為應(yīng)時(shí)之舉。
"新角色"如何適配?
當(dāng)前,電力系統(tǒng)特性已經(jīng)深刻改變,配電網(wǎng)在適配"新角色"的同時(shí),面臨諸多新問題,如何破"新"?浙江正在積極探索。
國網(wǎng)浙江電力科學(xué)引導(dǎo)新能源規(guī)劃布局,構(gòu)建以網(wǎng)格為單位的配網(wǎng)新能源消納評估模型,基于網(wǎng)格劃分的層次結(jié)構(gòu),采取典型特征負(fù)荷曲線自下而上的疊加策略,逐層獲取"地塊-單元-網(wǎng)格-分區(qū)"的全景負(fù)荷時(shí)空分布信息,研究新能源并網(wǎng)影響分析與配電網(wǎng)承載力,滿足大規(guī)模分布式新能源接網(wǎng)需求、大規(guī)模電動汽車等新型負(fù)荷用電需求,引導(dǎo)新能源科學(xué)布局、有序開發(fā)、就近接入、就地消納。
除了技術(shù)上的創(chuàng)新,國網(wǎng)浙江電力還通過強(qiáng)化政企協(xié)同,建立相關(guān)機(jī)制。在衢州,供電公司與政府協(xié)作,推動出臺地區(qū)屋頂光伏管理工作指導(dǎo)意見,落地友好型屋頂光伏服務(wù)機(jī)制,積極解決分布式光伏就地消納需求,預(yù)防涉網(wǎng)設(shè)備性能質(zhì)量參差不齊、接網(wǎng)規(guī)模申報(bào)不規(guī)范等問題。
"為全力推動光伏項(xiàng)目規(guī)范發(fā)展,衢州市將加大政策引導(dǎo)力度,積極向上爭取項(xiàng)目建設(shè)支持,加快新能源發(fā)電項(xiàng)目接網(wǎng)及配套工程建設(shè),持續(xù)實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電全額消納。"衢州市發(fā)改委能源處處長陳瀟介紹。
國網(wǎng)浙江電力還構(gòu)建分層分級分區(qū)調(diào)控體系,推進(jìn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)層面源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控、區(qū)域源荷功率實(shí)時(shí)自治平衡控制,形成"分級平衡、分區(qū)自治"典型模式,支撐大規(guī)模分布式電源就近消納,大規(guī)模電動汽車等新型負(fù)荷多元互動。
海寧尖山工業(yè)園區(qū)以新能源、新材料等高新企業(yè)為主,年最大用電負(fù)荷超73萬千瓦,月均用電量超4億千瓦時(shí),是典型的高電力負(fù)荷密度工業(yè)區(qū)。園區(qū)光伏安裝企業(yè)目前有232家,容量達(dá)到43.14萬千瓦。
作為全國首個(gè)源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū),國網(wǎng)海寧市供電公司打造源網(wǎng)荷儲一體化協(xié)調(diào)控制平臺?!霸撈脚_可對聚合的'源網(wǎng)荷儲'四側(cè)資源進(jìn)行分析,自動生成策略,調(diào)控各側(cè)資源,實(shí)現(xiàn)全域的多級源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動,尋求新能源發(fā)展?fàn)顟B(tài)下能源供需多維度的'自我平衡'?!痹摴靖笨偨?jīng)理褚明華介紹。
而在杭州,2024年夏天的用電高峰時(shí)段,有蔚來車主嘗鮮車網(wǎng)互動實(shí)現(xiàn)獲利。車主鄭先生在錢江世紀(jì)公園V2G充電樁前,通過國家電網(wǎng)"e充電"App啟動放電一個(gè)小時(shí),將車上60千瓦時(shí)電反沖回電網(wǎng),獲得了2000蔚來積分。
按照浙江260萬輛新能源汽車保有量計(jì)算,如果全都常態(tài)化參與這樣互動響應(yīng)響應(yīng),則可挖掘儲能潛力近1億千瓦時(shí),這將是一個(gè)龐大的電力新市場。
意識到到這些零散資源的"合力"作用,國網(wǎng)浙江電力積極探索配電網(wǎng)與"聚合主體"融合發(fā)展新格局,加快培育分布式資源聚合商,試點(diǎn)開展虛擬電廠建設(shè),明確負(fù)荷聚合商、光伏聚合商、虛擬電廠等市場主體地位,探索建立分布式資源聚合規(guī)則體系,引導(dǎo)配網(wǎng)新業(yè)態(tài)健康發(fā)展。
截至今年2月底,浙江電力交易平臺注冊生效獨(dú)立儲能、負(fù)荷聚合商、虛擬電廠等新型主體145家,聚合資源數(shù)量超4.8萬個(gè)。在2024年迎峰度夏期間,浙江眾多虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等新型主體積極參與電力輔助服務(wù)市場交易,可調(diào)節(jié)資源調(diào)峰能力突破100萬千瓦。
相信在不斷的探索實(shí)踐中,曾經(jīng)不顯山不露水的配電網(wǎng),終將成為新型電力系統(tǒng)的“主角”。
責(zé)任編輯:于學(xué)華