未來的能源系統(tǒng)，新能源占比越來越高，電力電子設備大量接入，這是電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，也是電網(wǎng)發(fā)力的方向。
日前，國家發(fā)改委印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》），再次為電網(wǎng)發(fā)展定調(diào)?！兑?guī)劃》強調(diào)，以電網(wǎng)為基礎平臺，增強電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置能力，提升電網(wǎng)智能化水平，推動電網(wǎng)主動適應大規(guī)模集中式新能源和量大面廣的分布式能源發(fā)展。
在業(yè)內(nèi)看來，未來一段時期內(nèi)，以大容量高電壓等級送出通道建設服務大基地型新能源發(fā)展，以優(yōu)化配網(wǎng)形態(tài)架構適應分布式電源、微電網(wǎng)等多元主體的接入，總體上分區(qū)分級的電網(wǎng)形態(tài)架構仍是發(fā)展的方向。與此同時，電網(wǎng)正逐步向適應新能源占比日漸提升的新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。
電網(wǎng)發(fā)力的新方向
未來的能源系統(tǒng)，新能源占比越來越高，電力電子設備大量接入，這是電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)，也是電網(wǎng)發(fā)力的方向。
上海某國有能源企業(yè)研究人員金先生表示，根據(jù)《規(guī)劃》對電網(wǎng)的功能定位，一方面需要電網(wǎng)在穩(wěn)定控制、優(yōu)化運行等相關技術方面進行創(chuàng)新，能夠支撐高比例新能源、大量電力電子設備的接入；另一方面，需要電網(wǎng)發(fā)揮好電力系統(tǒng)的樞紐和牽引作用，協(xié)同電化學儲能、抽水蓄能和火電形成合力，更好支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運行。
“對于大規(guī)模集中式新能源，我國的資源稟賦與負荷分布現(xiàn)狀決定了大容量高電壓等級輸電網(wǎng)通道建設是支撐其消納的重要方式，需要進一步優(yōu)化完善區(qū)域網(wǎng)架結(jié)構，促進靈活性資源開發(fā)利用，并加強大電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制能力，促進集中式新能源消納。”電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部人士武先生表示，“對于分布式能源，要促進其分級分區(qū)就地消納，在建設補強配電網(wǎng)、優(yōu)化配電網(wǎng)管理機制的同時，發(fā)揮微電網(wǎng)、用戶側(cè)儲能的價值，調(diào)動能源消費側(cè)主體的主觀能動性，促進分布式新能源自消納、自平衡。”
武先生進一步表示，在價值流向方面，應加強電網(wǎng)運行與市場的有效銜接，通過市場作用進一步促進電網(wǎng)配置平臺作用的提升，例如，在輔助服務市場、現(xiàn)貨市場建設過程中，要考慮電網(wǎng)運行的實際需求，加強交易品種（如爬坡、轉(zhuǎn)動慣量）的設計科學性，促進交易規(guī)則和運行實際的緊密銜接。
轉(zhuǎn)型過程并非一蹴而就
業(yè)內(nèi)認為，由于體量大，存量項目多，電網(wǎng)轉(zhuǎn)型并非易事，“新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)中，大電網(wǎng)仍應以促進電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，確保國民經(jīng)濟發(fā)展可靠用電為先決條件，繼而在能源低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮價值。”武先生表示。
金先生認為，電網(wǎng)轉(zhuǎn)型有穩(wěn)健和激進的區(qū)分，同時在路徑選擇上也各有不同。
一種方式是，維持大電網(wǎng)目前的集中調(diào)度框架。在此框架下，要求發(fā)電側(cè)均向傳統(tǒng)電源看齊，電網(wǎng)僅需要積極發(fā)展配電網(wǎng)適應電能替代和小規(guī)模分布式能源即可，但遠期會遇到反向潮流、設備過多、網(wǎng)絡冗余等問題。
另一種方式是，以新能源為未來主體重構電網(wǎng)框架。電網(wǎng)直面間歇性能源的不確定性，匯集系統(tǒng)資源進行適應，收縮調(diào)控權限、允許平衡實體自行優(yōu)化運行，雖然初期難度較大，但越往后轉(zhuǎn)型成本越低。
中國能源研究會配售電研究中心副主任吳俊宏認為,就電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵而言，一方面是電網(wǎng)物理網(wǎng)架結(jié)構能夠適應更大范圍的資源優(yōu)化，另一方面是市場機制能夠支持更大范圍的資源優(yōu)化。
“所謂更大范圍，指地理范圍更廣闊，以及電力系統(tǒng)電壓等級更廣泛，前者可通過高壓甚至特高壓電網(wǎng)的建設實現(xiàn)，后者則需要重視配電網(wǎng)的建設能力。”吳俊宏說。
發(fā)揮好大電網(wǎng)與微電網(wǎng)的協(xié)同作用
武先生認為，新能源因其波動性、間歇性，決定了其只能支撐電量增長、電量結(jié)構的變化，但對于電力平衡的貢獻有限，也會一定程度降低系統(tǒng)的安全穩(wěn)定裕度，增加電網(wǎng)調(diào)控運行的復雜度。“這是大電網(wǎng)應著力應對的主要挑戰(zhàn)。因此，無論電網(wǎng)如何轉(zhuǎn)型，都需要具備保障可靠供電的能力、靈活性資源調(diào)配能力、高效銜接市場運行能力。”
在金先生看來，未來的電網(wǎng)應該必備六要素：合理的充裕性容量、多元的靈活性資源、透明的指導性數(shù)據(jù)、活躍的競爭性市場、智慧的互動性調(diào)控、內(nèi)化的復合型價值。
“未來的電網(wǎng)，要能做到電從身邊來與電從遠方來并舉。一方面發(fā)揮大電網(wǎng)的資源配置能力，另一方面發(fā)揮微電網(wǎng)和大電網(wǎng)的協(xié)同作用。”金先生說。
吳俊宏認為，不能僅在現(xiàn)有技術條件和市場機制下，去判斷電網(wǎng)還能承受多少新能源，電網(wǎng)企業(yè)應主動為源網(wǎng)荷儲一體化、新能源微電網(wǎng)、分布式發(fā)電交易等有利于新能源接入和消納的業(yè)態(tài)模式提供真正支持。
“與新能源消納相適應的堅強網(wǎng)架，與靈活消納新能源相適應的智能電網(wǎng)技術，更有利于新能源消納的市場機制，更加開放無歧視地接入各類新能源，這些新型電力系統(tǒng)努力的方向，也應是電網(wǎng)企業(yè)奮斗的目標。”吳俊宏說。
