住建部、國家發(fā)改委日前聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”全國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）對城市韌性電網(wǎng)和智慧電網(wǎng)建設(shè)提出了要求——建設(shè)以城市為單元的應(yīng)急備用和調(diào)峰電源。推進(jìn)分布式可再生能源和建筑一體化利用，有序推進(jìn)主動配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、交直流混合電網(wǎng)應(yīng)用，提高分布式電源與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)能力。同時，推進(jìn)城市能源系統(tǒng)高效化、清潔化、低碳化發(fā)展，增強(qiáng)電網(wǎng)分布式清潔能源接納和儲存能力，以及對清潔供暖等新型終端用電的保障能力。
《規(guī)劃》的出臺，意味著城市配電網(wǎng)彈性將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。當(dāng)前，智慧電網(wǎng)、微電網(wǎng)憑借對分布式電源靈活高效的集成能力，成為一些地方構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要抓手。業(yè)內(nèi)專家指出，城市是智慧電網(wǎng)的主戰(zhàn)場，需要不斷技術(shù)攻關(guān)、完善機(jī)制。
城市配電網(wǎng)
將呈現(xiàn)出更多新業(yè)態(tài)
業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，隨著分布式能源、電動汽車、低壓直流等技術(shù)的推廣應(yīng)用，尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與電力技術(shù)的融合，將會產(chǎn)生更多富有想象空間的新業(yè)態(tài)，從而進(jìn)一步促進(jìn)新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建、豐富與完善。
中國能源研究會能源互聯(lián)網(wǎng)中心主任曾鳴指出，城市基礎(chǔ)設(shè)施中最重要的部分就是電網(wǎng)，包括微電網(wǎng)或微能網(wǎng)，以及分布式能源。未來，城市配電網(wǎng)將呈現(xiàn)出更多新業(yè)態(tài)。與傳統(tǒng)的配電網(wǎng)單向供電給用戶不同，未來的配電網(wǎng)要與分布式能源密切互動，同時要與用戶的用能方式密切結(jié)合。
“用戶可能會使用多種能源，其中，分布式清潔能源尤其得到國家大力支持。配電網(wǎng)為支持這樣的用能模式，就要和分布式清潔能源互動，和用戶的負(fù)荷需求互動。這種互動包括運行調(diào)度之間的相互協(xié)調(diào)，以及未來能源市場中需求側(cè)各類用戶的參與。”曾鳴進(jìn)一步解釋，新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建，就是要讓可再生能源實現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)和消納。而配電網(wǎng)恰好可支持清潔能源通過分布式的方式實現(xiàn)大規(guī)模消納應(yīng)用。
而在企業(yè)人士看來，在這樣的城市電網(wǎng)和分布式清潔能源規(guī)劃下，電力系統(tǒng)的責(zé)任已從原來的保障能源基本供應(yīng)、能耗雙控和實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，提升到助力實現(xiàn)降碳目標(biāo)的新高度。“《規(guī)劃》將推動提升新能源供電水平，升級社會電氣化水平，強(qiáng)化電網(wǎng)智能化能力，并實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲深度協(xié)調(diào)互動，從而助力新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，助力碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。”浙達(dá)能源智慧電網(wǎng)從業(yè)人員分析。
智慧電網(wǎng)
支撐整個電網(wǎng)的安全運行
在新型電力系統(tǒng)中，城市電網(wǎng)一直都是韌性電網(wǎng)和智慧電網(wǎng)的主戰(zhàn)場。而電力峰谷差大、對電力系統(tǒng)可靠性要求高是城市電網(wǎng)的典型特征。“相較于農(nóng)村用電，城市用電往往具有用戶類型多、用電設(shè)備種類多、用電量大、負(fù)荷峰谷差大、季節(jié)用電明顯等特征，并且隨著分布式光伏、儲能，電動汽車等新型產(chǎn)消者的涌現(xiàn)，城市電網(wǎng)呈現(xiàn)出用電設(shè)備電力電子化、城市電源逐步空心化、潮流雙向潮汐化等趨勢，給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行、電力可靠供應(yīng)等帶來巨大挑戰(zhàn)。這就更需要城市電網(wǎng)具有足夠的韌性和彈性，在抵御各類自然災(zāi)害的同時，也能防止人為破壞造成的影響，并能及時恢復(fù)供電，保障電力安全可靠供應(yīng)。”華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院副教授鄭華指出。
“加強(qiáng)電網(wǎng)韌性意味著其防沖擊和可調(diào)節(jié)的能力將進(jìn)一步增強(qiáng)，智慧電網(wǎng)就是通過一系列先進(jìn)的數(shù)字信息技術(shù)支撐整個電網(wǎng)的安全運行和市場運作。因此，基于城市用電特點，韌性電網(wǎng)和智慧電網(wǎng)的發(fā)展非常必要。”曾鳴分析。
近年來，多地積極實踐智慧電網(wǎng)建設(shè)。2019年，全國首個城市級能源互聯(lián)網(wǎng)落地，其核心示范區(qū)不僅實現(xiàn)了可再生能源100%接入與消納，還實現(xiàn)了清潔能源、高效電網(wǎng)、低碳建筑、智慧用能、綠色交通的廣泛開放互聯(lián)，以及電網(wǎng)側(cè)與消費側(cè)的綠色共享；今年5月，福建打造的首個“配—微”電網(wǎng)融合發(fā)展綜合示范項目，基于大德記開關(guān)站建設(shè)集光伏建筑一體化、臺區(qū)柔性互聯(lián)、分布式儲能、直流供電于一體的“光儲直柔”項目啟用，該項目相當(dāng)于一個小型發(fā)配電系統(tǒng)直流微電網(wǎng)，可將光伏設(shè)備所發(fā)電量儲存起來，在夜間或陰雨天為建筑供電。
應(yīng)把不同政策
協(xié)調(diào)起來
目前，我國已開展了多年的智慧電網(wǎng)相關(guān)研究、示范與推廣應(yīng)用，涵蓋規(guī)劃、運維、運行和運營等方面，應(yīng)用了智慧配網(wǎng)終端、低壓直流、分布式發(fā)電與控制、能源路由器、智慧運檢等一系列配套技術(shù)，形成了一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與管理規(guī)范，在一些城市局部電網(wǎng)中已做到了可觀、可測與可控。“但是，由于配電網(wǎng)的規(guī)模是輸電網(wǎng)的十倍甚至幾十倍，全面升級的成本將是一個天文數(shù)字，需要逐步推進(jìn)。因此，距離理想中的城市智慧電網(wǎng)還有很多技術(shù)與機(jī)制需要探索。”鄭華直言。
在技術(shù)方面，上述浙達(dá)能源相關(guān)從業(yè)人員指出，未來應(yīng)注重清潔能源并網(wǎng)穩(wěn)定性的研究。“要分析以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量特征及關(guān)聯(lián)因素靈敏度，進(jìn)行新型電力系統(tǒng)功率頻率穩(wěn)定特性研究。同時，還應(yīng)研究系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性問題，開展電壓、頻率波動、電網(wǎng)諧波畸變關(guān)聯(lián)特征分析等。此外，還要加強(qiáng)電網(wǎng)的新能源功率精準(zhǔn)度預(yù)測、低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度與能源保障等運行技術(shù)的研究。”
在體制機(jī)制方面，曾鳴指出，配電網(wǎng)和分布式能源用戶之間的互動形成了市場，要有新的參與主體進(jìn)入，把現(xiàn)貨市場和一系列的輔助服務(wù)市場進(jìn)行對接、完善、協(xié)同，將來還要實現(xiàn)電能市場和碳市場的融合、協(xié)同。“在機(jī)制和市場規(guī)則的設(shè)計，以及市場的運行控制方面，都需要相關(guān)政策進(jìn)一步支持。目前的政策還不夠完善，甚至有的政策之間還會相互打架。下一步應(yīng)把不同的政策協(xié)調(diào)起來，真正支撐并提高城市用能用電效率。”曾鳴建議。
