電網(wǎng)投資迎來又一個(gè)高峰。
8月初，國家能源局發(fā)布《配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)實(shí)施方案（2024-2027年）》的通知，明確圍繞供電能力、抗災(zāi)能力和承載能力提升，重點(diǎn)推進(jìn)一批建設(shè)改造任務(wù)，經(jīng)過三年努力，安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的新型配電系統(tǒng)建設(shè)取得顯著成效。可以想見，各地配電網(wǎng)將迎來大規(guī)模升級改造，并有效拉動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)。
此前，國家電網(wǎng)對外發(fā)布稱，2024年將完成6000億元的電網(wǎng)投資，同比新增711億元，為歷史最高規(guī)模。其中，浙江電網(wǎng)建設(shè)投資327.4億元，創(chuàng)“十四五”新高。南方電網(wǎng)也發(fā)布消息稱，預(yù)計(jì)2024年至2027年，大規(guī)模電網(wǎng)設(shè)備更新投資規(guī)模將達(dá)到1953億元。
綜合各地一系列項(xiàng)目信息看，此輪電網(wǎng)投資主要用于特高壓建設(shè)、配電網(wǎng)數(shù)字化智能化升級等，以更好地匹配新型電力系統(tǒng)要求，滿足新能源高比例接入，并適應(yīng)電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能等新型負(fù)荷的海量分散接入壓力。筆者走訪發(fā)現(xiàn)，加快建設(shè)“新型電網(wǎng)”已是當(dāng)務(wù)之急。
電網(wǎng)轉(zhuǎn)型進(jìn)入“困局”新周期
7月29日，國家電網(wǎng)宣布總投資約353億元的甘肅至浙江±800千伏特高壓直流輸電工程開工建設(shè)。這個(gè)入浙的第四條特高壓直流工程有兩點(diǎn)值得關(guān)注。
其一，這是一條“綠電高速路”。
甘肅作為我國新能源綜合開發(fā)利用示范區(qū)，能源資源種類齊全，風(fēng)能、太陽能技術(shù)可開發(fā)量分別居全國第四、第五位，是我國重要的清潔能源基地和西電東送的主通道。該工程起于甘肅武威，止于浙江紹興，配套接入電源1520萬千瓦，其中新能源1120萬千瓦，煤電400萬千瓦。投運(yùn)后，每年可向浙江輸送電量超360億千瓦時(shí)，其中綠電占比超過50%，每年可促進(jìn)新能源電量消納212億千瓦時(shí)。
其二，這條“綠電高速路”將首次采用特高壓柔性直流輸電技術(shù)。
該技術(shù)具備強(qiáng)大的自適應(yīng)特性，可以較好應(yīng)對新能源發(fā)電間歇性、波動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，平衡送、受兩端供需錯(cuò)配問題，提高輸電通道的新能源輸送能力。
多年實(shí)踐下，特高壓直流“大容量、遠(yuǎn)距離、高效能”的輸送優(yōu)勢和能源資源大范圍有效配置的作用已毋庸置疑。從典型的受端浙江電網(wǎng)看，截至2024年6月底，落地浙江的三大特高壓直流工程已累計(jì)向浙江輸送電量6568億千瓦時(shí)，浙江近十年持續(xù)增長的GDP里，有來自西南高山峽谷川流、西北沙漠戈壁風(fēng)光的助力。
然而，隨著新能源的一路高歌猛進(jìn)，關(guān)于特高壓通道提升輸送風(fēng)光綠電能力的討論聲再次喧囂。國家能源局也先后提出“增量基地輸電通道的配套新能源年輸送電量比例不低于40%”“新建輸電通道可再生能源比例原則上不低于50%”等要求。
“特高壓的功能定位在升級。”國網(wǎng)浙江經(jīng)研院新型電力系統(tǒng)研究中心研究指出，過去特高壓工程更傾向解決東西部電力供需不平衡問題，既采用更經(jīng)濟(jì)高效的方式滿足東部負(fù)荷中心高速增長用電所需，也讓西部的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為“真金白銀”。隨著大基地的持續(xù)落地，特高壓在發(fā)揮保障電力安全供應(yīng)作用基礎(chǔ)上，還需轉(zhuǎn)向促進(jìn)清潔電能在更大范圍內(nèi)消納利用，承擔(dān)起更多的綠色重任，“從技術(shù)、政策、市場等多層面發(fā)力升級，統(tǒng)籌綠色、效益、安全等問題”。
一切變化指向電網(wǎng)生態(tài)已“今非昔比”。多位電力系統(tǒng)資深從業(yè)者表示，相較從業(yè)之初，整個(gè)電力系統(tǒng)都在發(fā)生翻天覆地的變化，電網(wǎng)的變電、輸電、配電等單元都面臨更深層次的轉(zhuǎn)型升級壓力。
在電力供應(yīng)跟不上經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的時(shí)代，解決路徑相對直接，供應(yīng)不足就增加供應(yīng)，上電源、建電網(wǎng)，源隨荷動(dòng)，從業(yè)者做好“發(fā)=用”這道平衡題并不算太復(fù)雜。然而，高比例新能源超預(yù)期涌入，大量新型負(fù)荷既是消費(fèi)者又是生產(chǎn)者，供需時(shí)序錯(cuò)亂、時(shí)空錯(cuò)亂，徹底打破了電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)平衡邏輯，也打亂了用高投資換取強(qiáng)供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)邏輯。電力保供、穩(wěn)價(jià)、低碳“三者平衡”的技術(shù)難度與日俱增，電網(wǎng)進(jìn)入“困局”新周期，必須兼顧安全、綠色、經(jīng)濟(jì)、高效、靈活等多重平衡的挑戰(zhàn)。
“新型電網(wǎng)”樣貌初探
從中央到地方，從政府到企業(yè)，決策層和業(yè)界顯然也看到這一系列問題。黨的十八屆三中全會(huì)以來，黨中央對全面深化能源體制機(jī)制改革作出了一系列重要部署。尤其是不久前發(fā)布的《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案（2024-2027年）》明確要以“小切口”解決“大問題”，提升電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力。
早在2009年5月，國家電網(wǎng)就首次提出了基于特高壓電網(wǎng)的“智能電網(wǎng)”全新概念，明確要向信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化轉(zhuǎn)型。此后，我國電網(wǎng)投資一直保持快速增長勢頭。到2020年，基本全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，技術(shù)和裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平。
但回溯智能電網(wǎng)建設(shè)歷程，這樣的轉(zhuǎn)型更側(cè)重在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的高度集成，尚未考慮數(shù)與智的深度融合。2024年初，國家電網(wǎng)明確，通過打造數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)，并首次使用了“新型電網(wǎng)”的概念。即，數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)是以特高壓和超高壓為骨干網(wǎng)架，以各級電網(wǎng)為有力支撐，以“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息技術(shù)為驅(qū)動(dòng)，以數(shù)字化智能化綠色化為路徑，數(shù)智賦能賦效、電力算力融合、主配協(xié)調(diào)發(fā)展、結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)可靠，氣候彈性強(qiáng)、安全韌性強(qiáng)、調(diào)節(jié)柔性強(qiáng)、保障能力強(qiáng)的新型電網(wǎng)。
從“智能電網(wǎng)”，到“打造數(shù)智化堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”，電網(wǎng)的轉(zhuǎn)型升級從未停歇。行走浙江，聚焦新能源高質(zhì)量發(fā)展，聚焦新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，筆者看見電網(wǎng)的深度轉(zhuǎn)型正在發(fā)生，或可從中一探“新型電網(wǎng)”的初級樣貌。
作為一次能源匱乏的能源消費(fèi)大省，依靠“電從遠(yuǎn)方來，也從身邊來”，浙江以占比超三分之一的外來電、占比超二分之一的清潔能源裝機(jī)，很好地滿足了用電需求持續(xù)快速增長。“遙想未來，或許浙江也可以向其他區(qū)域送電。”一位業(yè)內(nèi)人士笑談，畢竟浙江擁有全國最長的海岸線，近4400萬千瓦海上風(fēng)電已納規(guī)，而遠(yuǎn)景海上風(fēng)電理論可開發(fā)量超2.5億千瓦。
實(shí)際上，浙江電網(wǎng)是華東地區(qū)唯一一個(gè)與其他“三省一市”均相聯(lián)的省級電網(wǎng)。同時(shí)，浙江省內(nèi)抽水蓄能、需求響應(yīng)等調(diào)節(jié)資源充沛，具有“區(qū)域電網(wǎng)互濟(jì)樞紐”“能源智慧調(diào)節(jié)樞紐”的特征。當(dāng)前，浙江正加快推進(jìn)“一環(huán)四直”特高壓網(wǎng)架升級，并積極探索500千伏供區(qū)互聯(lián)互濟(jì)模式。這意味著，浙江電網(wǎng)完全具備從受端電網(wǎng)向受端樞紐型電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的條件和能力。
從骨干網(wǎng)架往“毛細(xì)血管”探，作為分布式光伏大省、新能源汽車發(fā)展熱點(diǎn)地區(qū)，浙江更早開啟有源配電網(wǎng)時(shí)代，并在配網(wǎng)可靠性和承載能力提升、深化主配微融合、數(shù)字浙電建設(shè)等方面開展了有益的探索和技術(shù)儲(chǔ)備。
在“高端智造”企業(yè)集聚的蕭山橋南工業(yè)園區(qū)，64兆瓦儲(chǔ)能電站、103.8兆瓦分布式光伏電站、4兆瓦柴油發(fā)電機(jī)組、4個(gè)車網(wǎng)互動(dòng)充電樁及八類用能企業(yè)、52家用戶的全量數(shù)據(jù)，都匯聚在國網(wǎng)杭州供電公司的全域能量管理平臺上，從而構(gòu)建了一個(gè)190.3兆瓦容量的碳電協(xié)同智慧微電網(wǎng)群，通過對群內(nèi)資源的精準(zhǔn)調(diào)控，可短時(shí)實(shí)現(xiàn)園區(qū)供用電自我平衡。通過不斷探索，大電網(wǎng)與光充儲(chǔ)微電網(wǎng)群協(xié)同運(yùn)行模式已在杭州的城市核心、工業(yè)園區(qū)、鄉(xiāng)村山區(qū)等不同用能場景全面推廣，助力杭州供電可靠性步入世界一流行列。
在清潔能源裝機(jī)占比高達(dá)98%的麗水，由于本地負(fù)荷需求小、源荷時(shí)空錯(cuò)配，水光搶通道更趨頻繁、電網(wǎng)保供保送和電力潮流大進(jìn)大出交替加速等難題逐步顯現(xiàn)。按照可再生能源就地平衡經(jīng)濟(jì)性最好的思路，國網(wǎng)麗水供電公司融合氣象、地理、電網(wǎng)等多維信息，上線應(yīng)用多要素融合智慧能源互聯(lián)平臺，構(gòu)建“電力系統(tǒng)一張圖”，實(shí)現(xiàn)從始端發(fā)電廠到末端用戶資源全鏈路的可觀可測，形成了地市級新型電力系統(tǒng)數(shù)字化解決方案。通過“麗電1號”虛擬調(diào)頻機(jī)組、“麗電2號”虛擬調(diào)峰機(jī)組，匯聚麗水全域分布式光伏、充電樁、空調(diào)、用戶側(cè)儲(chǔ)能等資源，打破分散資源的地理位置限制與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)壁壘，“憑空”構(gòu)建了一個(gè)靈活的“云電廠”。
“電力系統(tǒng)一張圖”界面
“從自動(dòng)化、信息化到數(shù)字化、智能化，未來電網(wǎng)刻入數(shù)智基因加速演進(jìn)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)全局優(yōu)化和廣域互動(dòng)更進(jìn)一步，電網(wǎng)韌性不斷加強(qiáng)。”在國網(wǎng)寧波供電公司營配部副主任徐重酉看來，“比特”與“瓦特”深度融合所帶來的生產(chǎn)力，還在持續(xù)迸發(fā)可能性。
國網(wǎng)浙江電力數(shù)智化配網(wǎng)管理部專職俞偉這樣勾勒未來電網(wǎng)新圖景：分布式小型網(wǎng)絡(luò)與大電網(wǎng)并存，儲(chǔ)能系統(tǒng)遍及電網(wǎng)各環(huán)節(jié)，輸電網(wǎng)猶如一座“中央蓄水池”，居于核心位置，負(fù)責(zé)統(tǒng)籌調(diào)度；而配電網(wǎng)則如同星羅棋布的“周邊蓄水池”，各自管理著區(qū)域內(nèi)的能源流動(dòng)。配電網(wǎng)盡力實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自治，輸電網(wǎng)隨時(shí)吸收或補(bǔ)充配電網(wǎng)的盈余或缺額。
需要從頭到腳深刻變革
不可否認(rèn)的是，相比新能源發(fā)展的超預(yù)期之高速，龐大的電網(wǎng)體系轉(zhuǎn)型升級，進(jìn)度相對偏緩慢且保守。問題不少，但解決路徑也更多，浙江的實(shí)踐提供了一種樣式。從中，或可梳理出電網(wǎng)從頭到腳深刻變革的一些硬核思路。
其一，踐行“電等發(fā)展”，開展全要素電源輸電規(guī)劃。
此前多地發(fā)生的分布式光伏接入電網(wǎng)困難問題、大基地新能源消納問題等，其中一個(gè)原因是規(guī)劃與發(fā)展的斷層銜接問題，相比新能源超預(yù)期發(fā)展，規(guī)劃的超前度不夠、系統(tǒng)全面性不足。
針對浙江中長期煤電、氣電、核電、抽蓄、新能源等全要素電源發(fā)展，以大電網(wǎng)安全穩(wěn)定為重點(diǎn)，浙江全面強(qiáng)化電網(wǎng)規(guī)劃研究，基于浙江未來十年電力供需平衡分析，推動(dòng)規(guī)劃思路從“網(wǎng)隨源動(dòng)”向“網(wǎng)源協(xié)同”加速轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光煤氣核蓄等全要素電源輸電方案一體謀劃，協(xié)同推進(jìn)各級電網(wǎng)建設(shè)，構(gòu)建資源配置型堅(jiān)強(qiáng)主網(wǎng)和高效互動(dòng)新型配網(wǎng)平臺。
供電員工正利用源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，對海寧全市源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)四側(cè)資源狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控｜吳亦冰 攝
“開展全要素電源輸電規(guī)劃研究，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各類電源科學(xué)布局、合理接入。”國網(wǎng)浙江電力發(fā)展策劃部副主任孫可表示。
其二，加快打造新型調(diào)度體系，全面推進(jìn)調(diào)度方式、機(jī)制和管理的優(yōu)化調(diào)整。
今年初，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)峰儲(chǔ)能和智慧化調(diào)度能力建設(shè)的指導(dǎo)意見》，聚焦電力系統(tǒng)智能化調(diào)度水平，同時(shí)完善市場、價(jià)格機(jī)制和管理體系等提出要求。國家電網(wǎng)也已就新型調(diào)度體系建設(shè)明確思路，提出要構(gòu)建清潔化發(fā)展、一體化運(yùn)行、市場化運(yùn)作、數(shù)智化支撐、精益化管理的“五化調(diào)度”。
“電力調(diào)度部門的角色從過去‘常規(guī)檢修型調(diào)度’，向‘能量管理型調(diào)度’轉(zhuǎn)變。”某省級電網(wǎng)的一位資深調(diào)度運(yùn)行專家認(rèn)為，大量分布式光伏接入配網(wǎng)，用戶側(cè)儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等交互式主體大量涌現(xiàn)，電網(wǎng)運(yùn)行方式開始“去典型化”，需要更頻繁的方式分析機(jī)制和工具，適應(yīng)新形勢下的短周期分析要求，推動(dòng)調(diào)度管理模式從“事先預(yù)控”向“在線計(jì)算”和“未來態(tài)分析”轉(zhuǎn)變。
在加快“新型電網(wǎng)”建設(shè)過程中，電網(wǎng)企業(yè)需軟、硬件同步升級，聚焦電網(wǎng)運(yùn)行新特征、新難題，增強(qiáng)調(diào)度技術(shù)手段，加強(qiáng)人工智能等新技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，優(yōu)化調(diào)整調(diào)度方式、機(jī)制和管理，加快建設(shè)新型調(diào)度體系，提高駕馭新型電力系統(tǒng)的能力。
其三，電網(wǎng)企業(yè)需要具備向內(nèi)革命的勇氣。
新型電力系統(tǒng)，不僅是一種先進(jìn)生產(chǎn)力，也是一種未來新型能源電力生產(chǎn)關(guān)系，是能源生產(chǎn)端、消費(fèi)端、管理端、創(chuàng)新端在物理系統(tǒng)關(guān)系的總和，以先進(jìn)生產(chǎn)關(guān)系的持續(xù)升級，促進(jìn)先進(jìn)生產(chǎn)力的再釋放。
作為新型電力系統(tǒng)的樞紐核心，電網(wǎng)要承擔(dān)的不僅僅是技術(shù)升級的重任，更需要電網(wǎng)企業(yè)向內(nèi)變革“大刀闊斧”深度參與系統(tǒng)變革，并聯(lián)手電源方、用能方、能源制造產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)等，不斷優(yōu)化調(diào)整與新型電力系統(tǒng)相匹配的新型生產(chǎn)關(guān)系，打造與新型電力系統(tǒng)相匹配的“新型電網(wǎng)”，逐步向能源互聯(lián)網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化發(fā)展模式轉(zhuǎn)向。
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