隨著分布式電源與新型負(fù)荷的快速發(fā)展，配電網(wǎng)逐步向源網(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)演進(jìn)。日前，《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》(以下簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》)、《配電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控重點(diǎn)行動(dòng)工作方案》接連發(fā)布。近日，記者就配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展采訪了中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授王成山。
“雙碳”背景下的配電網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)
記者：在您看來(lái)，新型電力系統(tǒng)已經(jīng)成為“雙碳”目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性因素，正處于技術(shù)爆發(fā)的階段。在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，電力行業(yè)還將出現(xiàn)哪些新趨勢(shì)、新業(yè)態(tài)?
王成山：電力系統(tǒng)從來(lái)沒(méi)有像現(xiàn)在這樣，需要那么迫切地去交叉融合。這個(gè)趨勢(shì)是雙向的交叉融合，且前景廣闊、需求迫切。一是電氣工程學(xué)科的內(nèi)部融合;二是與外部的學(xué)科融合，比如人工智能、信息工程;三是能源業(yè)態(tài)融合，比如綜合能源服務(wù)、氫電耦合等。
記者：“雙碳”目標(biāo)對(duì)基于新型電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)有何新的要求?
王成山：配電網(wǎng)在保障電力供應(yīng)、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、服務(wù)改善民生等方面作用重大，特別是在“雙碳”背景下，配電網(wǎng)的支撐作用更加凸顯。它是分布式電源、充電樁的接入載體，是實(shí)現(xiàn)各種分布式能源綜合高效利用、電力用戶節(jié)能減排的關(guān)鍵支撐。近年來(lái)，臺(tái)風(fēng)、雨雪冰凍等極端天氣造成配電網(wǎng)故障的情況時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，分布式新能源快速發(fā)展，新能源汽車及充電樁規(guī)模日益增大，電力市場(chǎng)建設(shè)不斷推進(jìn)。這對(duì)配電網(wǎng)的軟硬件系統(tǒng)、市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)都提出了更高要求。
配電網(wǎng)建設(shè)面臨諸多挑戰(zhàn)
記者：對(duì)于配電網(wǎng)承載能力，《指導(dǎo)意見》提出，到2025年，具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬(wàn)臺(tái)左右充電樁接入能力。您認(rèn)為，配電網(wǎng)發(fā)展將面臨哪些挑戰(zhàn)?
王成山：從裝備到結(jié)構(gòu)、從規(guī)劃到運(yùn)行、從運(yùn)營(yíng)到市場(chǎng)，配電網(wǎng)面臨著諸多挑戰(zhàn)。
一是保供基礎(chǔ)還需進(jìn)一步夯實(shí)。通過(guò)近20年的不斷投資和建設(shè)改造，我國(guó)配電網(wǎng)的供電能力和供電可靠性都有了很大提高，特別是在一些較發(fā)達(dá)的城市或地區(qū)，配電網(wǎng)運(yùn)行水平已進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。但在一些城鎮(zhèn)，特別是老舊小區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)還比較薄弱，潛在的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)大，抗災(zāi)能力不足，智能化水平亟待提高。
二是對(duì)新能源和新興業(yè)態(tài)的承載力不足。伴隨著分布式光伏、新能源汽車的發(fā)展，配電系統(tǒng)中儲(chǔ)能的容量正在快速增加，但如何發(fā)揮好儲(chǔ)能的作用，真正利用儲(chǔ)能解決問(wèn)題，還需要不斷實(shí)踐探索。同時(shí)，微電網(wǎng)、交直流混合配電網(wǎng)、分布式智能電網(wǎng)廣泛應(yīng)用，配電網(wǎng)的業(yè)態(tài)也將發(fā)生重大變革，需要提升配電網(wǎng)的承載能力，支撐我國(guó)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展。
三是需要加強(qiáng)配電網(wǎng)發(fā)展各環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌銜接，進(jìn)一步強(qiáng)化全過(guò)程管理。在規(guī)劃工作中，既要做好配電網(wǎng)與新能源電源、充電樁、儲(chǔ)能等的協(xié)同規(guī)劃，又要加強(qiáng)與城鄉(xiāng)總體規(guī)劃和國(guó)土空間規(guī)劃的銜接，同時(shí)還要做好與其他基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一規(guī)劃;在項(xiàng)目投資管理中，既要加大電網(wǎng)企業(yè)的投資力度，又要鼓勵(lì)多元主體投資，創(chuàng)新投資方式;在工程建設(shè)中，需要多部門協(xié)調(diào)，各種市政建設(shè)工程協(xié)同;在調(diào)度運(yùn)行機(jī)制上，要充分利用用戶側(cè)資源消納可再生能源電力，利用微電網(wǎng)、虛擬電廠等實(shí)現(xiàn)電力供需互動(dòng)、源荷儲(chǔ)聯(lián)動(dòng)，充分利用好市場(chǎng)機(jī)制。
記者：配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)型是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，您認(rèn)為應(yīng)當(dāng)如何推動(dòng)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展?
王成山：未來(lái)，配電網(wǎng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、市場(chǎng)機(jī)制等方面都將發(fā)生重大變革。要推動(dòng)配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展，還需要做到以下幾點(diǎn)。
一是加強(qiáng)規(guī)劃引領(lǐng)。規(guī)劃是配電網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，加強(qiáng)規(guī)劃引領(lǐng)可以有效提高配電網(wǎng)建設(shè)的投資效益，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)程中的提質(zhì)增效。
二是堅(jiān)持系統(tǒng)觀念。配電網(wǎng)直接面向電力用戶，需要堅(jiān)持統(tǒng)籌銜接各種資源要素，在新型配電網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程中更好地滿足用戶的需求。
三是推動(dòng)創(chuàng)新突破。近年來(lái)，分布式新能源、新型儲(chǔ)能、充電樁、微電網(wǎng)、虛擬電廠等快速發(fā)展，需要配電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)形態(tài)上加以改變，以便更好地利用這些主體自身的調(diào)控能力。同時(shí)，配電網(wǎng)運(yùn)行模式也要不斷創(chuàng)新，為大量新主體參與電網(wǎng)運(yùn)行創(chuàng)造條件。
有效提升電力供需互動(dòng)水平
記者：配電網(wǎng)發(fā)展不僅是供給側(cè)需要考慮的問(wèn)題，也涉及到需求側(cè)?！吨笇?dǎo)意見》希望解決的主要卡點(diǎn)、堵點(diǎn)問(wèn)題同樣位于需求側(cè)。您如何看待下一步電力系統(tǒng)供需互動(dòng)的發(fā)展?
王成山：在我國(guó)靈活性電力調(diào)節(jié)資源短缺的情況下，提升電力供需互動(dòng)水平成為保障系統(tǒng)安全和高比例新能源消納的重要手段。先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用與用戶側(cè)互動(dòng)資源的挖掘，對(duì)新型電力系統(tǒng)源荷平衡至關(guān)重要。
實(shí)際上，“源隨荷動(dòng)”的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，現(xiàn)在我們強(qiáng)調(diào)源荷互動(dòng)，要加強(qiáng)負(fù)荷側(cè)參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的能力。未來(lái)，用電量會(huì)進(jìn)一步增長(zhǎng)，但配電網(wǎng)很難再成倍地增加容量，也就是很難“再建一個(gè)配電網(wǎng)”，必須采取新的措施和技術(shù)手段縮小峰谷差、降低峰荷、優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。電力供需互動(dòng)形式既體現(xiàn)在單側(cè)互動(dòng)也體現(xiàn)在雙側(cè)互動(dòng)，供需單側(cè)互動(dòng)主要包括供方發(fā)電權(quán)交易和需方用電權(quán)交易等，而供需雙側(cè)互動(dòng)包括需求側(cè)響應(yīng)等。
記者：從研發(fā)角度，您認(rèn)為電力供需互動(dòng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)多重目標(biāo)的過(guò)程中將面臨何種挑戰(zhàn)?
王成山：從技術(shù)類型來(lái)看，供需互動(dòng)技術(shù)目前主要包括以下6項(xiàng)：考慮隱私保護(hù)的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)、靈活資源的精準(zhǔn)畫像與互動(dòng)能力的評(píng)估技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制下基于云端的電網(wǎng)調(diào)控靶向決策、用戶側(cè)基于邊端的供需互動(dòng)自主響應(yīng)決策、電力供需互動(dòng)管理、電力供需互動(dòng)邊緣控制。技術(shù)領(lǐng)域目前主要面臨3個(gè)挑戰(zhàn)：規(guī)?；`活資源動(dòng)態(tài)聚合和特征提取、電力供需互動(dòng)精準(zhǔn)調(diào)控、研發(fā)多層級(jí)供需互動(dòng)系統(tǒng)與控制終端。
電力供需互動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)多種功能，如移峰填谷、系統(tǒng)調(diào)頻、局域電網(wǎng)源荷平衡、應(yīng)急保供電等。提升電力供需互動(dòng)水平，亟須建立市場(chǎng)環(huán)境下多時(shí)間尺度、多主體、多目標(biāo)供需平衡主動(dòng)響應(yīng)的電價(jià)模型、激勵(lì)機(jī)制。
電力供需互動(dòng)依賴市場(chǎng)機(jī)制、技術(shù)和政策支持。需要盡快出臺(tái)鼓勵(lì)智能用電、引導(dǎo)負(fù)荷聚合商參與等一系列支持政策。在實(shí)際應(yīng)用中，如何提高海量用戶的互動(dòng)意愿，進(jìn)一步有效聚合用戶資源并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)控是電網(wǎng)供需互動(dòng)技術(shù)的難點(diǎn)問(wèn)題，需要提出行之有效的解決方案。
記者：展望未來(lái)，您認(rèn)為還有哪些供需互動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景可以進(jìn)一步探索?
王成山：充分挖掘電力供需互動(dòng)環(huán)節(jié)的潛力，是推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。需要推廣應(yīng)用負(fù)荷需求側(cè)響應(yīng)與智慧用能等技術(shù)，打破相關(guān)技術(shù)在示范落地、市場(chǎng)推廣上的瓶頸。
未來(lái)，應(yīng)推動(dòng)基于大數(shù)據(jù)大模型的應(yīng)用落地實(shí)踐，著力提升工業(yè)高載能負(fù)荷靈活性，加強(qiáng)居民類海量負(fù)荷供需互動(dòng)、工商業(yè)建筑“光儲(chǔ)直柔”互動(dòng)，構(gòu)建切實(shí)有效的車網(wǎng)雙向互動(dòng)體系，推動(dòng)共享儲(chǔ)能、虛擬電廠等技術(shù)的大范圍、規(guī)?；瘧?yīng)用。
總之，由于供需互動(dòng)技術(shù)直接涉及廣大電力用戶，相關(guān)的市場(chǎng)機(jī)制、互動(dòng)模式、技術(shù)架構(gòu)、硬件和軟件系統(tǒng)都需要不斷創(chuàng)新并落地實(shí)施，雖然難度大，但市場(chǎng)前景廣闊。(記者 王偉 王若溪 熊榮華對(duì)本文亦有貢獻(xiàn))
評(píng)論