國網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長劉海濤出席會議并發(fā)表題為《配電側新型電力系統(tǒng)的構建與發(fā)展》的主題報告。他表示裁甘,在雙碳和建設新型電力系統(tǒng)背景下艰膀,配網(wǎng)雖然重要,但也還是面臨著很大的挑戰(zhàn)区蛹。特別是我國配網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀實際上存在不平衡和不均衡辫田、不充分的情況,急需加大投資艺挽,以及技術水平的進一步提升嚎论。
以下為發(fā)言全文:
劉海濤:尊敬的各位專家,各位領導麦撵,很高興有機會跟大家共同分享關于新型電力系統(tǒng)在配網(wǎng)側的行動方案和思考刽肠。我的匯報分為四部分。
第一免胃、發(fā)展背景與需求音五。碳中和的提出惫撰,促使我國重塑能源體系的步伐進一步加快。一是能源供給結構的深度調(diào)整躺涝,在2030年中國的非化石能源占比將達到25%厨钻,到2060年將會達到80%。二是坚嗜,能源利用方式將會發(fā)生深刻變化夯膀,以電動汽車為代表的新型可控負荷,電動化水平越來越高苍蔬,中國電能在終端能源消費中的比重從2020年27%到2030將會達到40%左右诱建,2060將會達到80%左右。三是作為能源互聯(lián)網(wǎng)層面在技術創(chuàng)新跨越式升級以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)的蓬勃發(fā)展方面碟绑,導致在能源生產(chǎn)加速的清潔化以及能源消費高度電氣化和能源配置的日趨平臺化以及能源利用的高效化武骆。
3月15日,習總書記提出以構建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)螺喂,能源格局的變化必然會使得電網(wǎng)的結構和電網(wǎng)的形態(tài)以及負荷特性和運行特性發(fā)生深刻的變化侦需。急需構建新型電力系統(tǒng)南椒,新型電力系統(tǒng)在配網(wǎng)側怎么去構建范咖,也就是說配網(wǎng)側將成為新型電力系統(tǒng)的主戰(zhàn)場,國家電網(wǎng)公司也給出了定義呐取。
從配網(wǎng)側來說鳄盗,為什么是主戰(zhàn)場,配網(wǎng)側基本上通過配網(wǎng)作為平臺來接入拂炉,配網(wǎng)將發(fā)生重大的變革送写,從電能傳輸和分配為主體通道式的設施,轉(zhuǎn)換為平臺型的基礎設施旱婚,是一個平臺聚集和分配的平臺效應資源婉劲,所以配網(wǎng)將成為新型電力系統(tǒng)與能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主戰(zhàn)場。
在雙碳和新型電力背景下针执,配網(wǎng)雖然重要便锨,但也還是面臨著很大的挑戰(zhàn)。特別是我國現(xiàn)狀配網(wǎng)發(fā)展實際上存在不平衡和不均衡我碟、不充分的情況放案,配網(wǎng)急需要加大投資,在技術水平上也要進一步提升矫俺。另外隨著分布式能源吱殉、電動汽車以及新型儲能大規(guī)模涌現(xiàn),配網(wǎng)節(jié)點分布廣泛厘托,電力電子化顯著友雳,運行工況靈活多樣的特征,會造成深刻的影響。按照統(tǒng)計押赊,到2025年分布式電源的新裝機容量在國家電網(wǎng)公司的范圍內(nèi)缎罢,至少要達到1.8億千瓦時。到2030年考杉,預計是達到3.5億千瓦時策精,現(xiàn)在新型儲能在配網(wǎng)側也會有爆發(fā)式增長,剛才淄博市政府說新型儲能2025年要達到100萬千瓦崇棠,在配網(wǎng)側國家電網(wǎng)公司在做統(tǒng)計時求旷,預計在2025年要達到5900萬千瓦,2030年要達到7000-8000萬千瓦燎匪,甚至上億的程度赊手,所以對配網(wǎng)的挑戰(zhàn)是極其大的。
第二购畴、匯報在上述挑戰(zhàn)背景下猫乃,如何構建配網(wǎng)側的新型電力系統(tǒng),也就是新型電力系統(tǒng)在配網(wǎng)側如何去重塑配網(wǎng)結構铣才,進一步把配電網(wǎng)項目向能源互聯(lián)網(wǎng)的升級的思路责祥。
我們認為,構建以新能源為主體在配網(wǎng)側的新型電力系統(tǒng)旱樊,將是以堅強壳坞、柔性、透明述茂、智慧的配電網(wǎng)為骨架搂瓣,以電能高效利用為血液,以先進能源技術雇寇、數(shù)字技術為手段氢拥,通過電熱氣冷等各類能源的靈活轉(zhuǎn)換,“源網(wǎng)荷儲”各類可調(diào)資源的優(yōu)化配置锨侯,實現(xiàn)新能源發(fā)電并網(wǎng)高質(zhì)量消納從而達到我們近零的目的嫩海。
在總體思路背景下,實際上提出了清潔化识腿、柔性化出革、透明化、安全化四方面的特征渡讼,在這幾方面是大同的骂束,但也存在一些細微的針對性的特色點。在配網(wǎng)側現(xiàn)在產(chǎn)銷一體的模式成箫,既是能源的生產(chǎn)者展箱,又是能源的消費者旨枯,在低碳化、清潔化方面要以清潔為主導混驰,以電為中心攀隔,現(xiàn)在搞能源互聯(lián)網(wǎng)以電作為中間介質(zhì),作為一個最便捷捣柿,也是最經(jīng)濟的一種手段嚎区。
在柔性化方面,在配網(wǎng)涉及到的資源越來越多疚都,這種資源如何進行利用蝶桑,如何進行資源的靈活可控,第一個是清潔化哥笤,第二個是柔性化窄切。
在可靠性配網(wǎng),現(xiàn)在服務于千家萬戶协悼,直接面向用戶炫胡,可靠性要求越來越高,怎么再把配網(wǎng)具有韌性残昔、彈性這種情況下狗城,提高配網(wǎng)的韌性化,主要是整個網(wǎng)架結構和整個設備可靠性方面進行提升眯穴。
關于透明化笆抱,實際上作為數(shù)字賦能,通過廣泛的互聯(lián)和感知砾脑,實現(xiàn)全環(huán)節(jié)的可觀可測和可控,為配電網(wǎng)實現(xiàn)高的透明化視角艾杏。
四個方面是“四個化韧衣,清潔化、柔性化购桑、韌性化和透明化畅铭,實際上透明化就是數(shù)字化。我們認為清潔化作為內(nèi)生動力勃蜘,柔性化作為一種必然形態(tài)硕噩,韌性化也是在長期實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)在配網(wǎng)側的保障手段,透明化是在下一步發(fā)展的手段缭贡。
圍繞上述四化炉擅,我們給出了一個路徑,就是四個方面的重點任務阳惹。在清潔化方面要加快綠色轉(zhuǎn)型谍失,打造低碳的配網(wǎng)眶俩,一是配網(wǎng)的運行效率降損以及低能耗設備的接入。二是在配網(wǎng)側的源端的高比例接入铝比,以及分布式能源微網(wǎng)的協(xié)調(diào)式發(fā)展荠补。另外在終端側的高效消納。
關于在安全科考網(wǎng)架建設方面穷筒,首先對新的形態(tài)如何進行規(guī)劃宁线,這是下一步的重點。二是高承載力弦撤,現(xiàn)在大量的靈活資源接入如何有彈性和韌性的承載力十吐,很關鍵。第二夜勋、新型電力系統(tǒng)建設以后曼舟,尤其在配網(wǎng)側,對應急災害的抗災能力聚伤,特別是這幾年國家嗤积,包括河南出現(xiàn)了萬人會戰(zhàn),配網(wǎng)的科技工作者和建設工作者基本上都聚集在河南坠天,充分顯示出在這個方面提前謀劃夯秃。
第三關于剛才說的柔性,主要是通過即插即用調(diào)節(jié)手段痢艺。
最后是數(shù)字賦能仓洼,主要還是在全環(huán)節(jié)數(shù)字賦能,另外要構建整個配網(wǎng)的物聯(lián)化的生態(tài)堤舒。
下面簡要匯報在以上思路背景下如何去實現(xiàn)涉及到的一些關鍵技術和典型場景色建。
這個圖列出的是在對新型電力系統(tǒng),特別是在配網(wǎng)側如何迅速賦能舌缤,實現(xiàn)加快配網(wǎng)側新型電力系統(tǒng)構建的關鍵技術箕戳,從剛才康院長發(fā)布的能源互聯(lián)網(wǎng)報告的三層架構和四層體系上是相同的,類似的国撵。我們從能源技術網(wǎng)架到信息支撐以及價值創(chuàng)造三個層面來說陵吸,能源架構里面從源—網(wǎng)—荷—儲四個角度都認為比較重要,也是具有顯性代表介牙,另外是變革性技術的壮虫。第一是源側的分布式技術,這個技術實際上解決傳統(tǒng)的分布式光伏接入环础,分布式資源接入帶來的對電網(wǎng)的沖擊性比較大的一些問題囚似。二是虛擬同步的充電技術,是從荷端溃墨,另外是儲抽雇,現(xiàn)在除了新型的儲能希镶,電池儲能,分布式分散式的儲能模式一定會在配網(wǎng)要大面積推廣和發(fā)展剖冒。
另外欲返,現(xiàn)在的移動式靈活配置資源,移動式的儲能車卓邓、移動式的充電欧纬,按照劉總提出的充電寶,各種充電技術铁蒋,應該說是在儲測祭啸,網(wǎng)測,配網(wǎng)一定是交流和直流魏刘,直流一定是從低壓的慢慢滲透俐逛,從直流技術一定要長在交流里面慢慢融合,才實現(xiàn)整個配網(wǎng)的柔性化绊含,我們現(xiàn)在做的臺性互聯(lián)技術是其中的典型桑嘶。
另外在信息支撐層有三大技術,配電物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計算技術躬充,把分散化的能源聚合節(jié)點逃顶,最典型的就是智慧臺區(qū),智慧臺區(qū)邊緣計算充甚,把臺區(qū)側的光伏以政、儲能、可控資源伴找、電動汽車整個來一個整合盈蛮。第二個在通道管道方面的通信技術很多,特別是配電網(wǎng)的信息怎么來?現(xiàn)在的本地組網(wǎng)技術必須是多模式的疆瑰,能夠?qū)崿F(xiàn)無縫切換的多膜通信技術眉反。另外作為大量的分布式能源接入,各種靈活資源接入之后穆役,安全性怎么辦?從社會本體到系統(tǒng)化的計算等方面的安全防護,也是關鍵梳凛。
另外在平臺層聘楞,我們現(xiàn)在已經(jīng)對如何數(shù)字賦能方面,數(shù)字孿生技術旷吱,資源配置與管控技術虑涣,資源配置與管控技術,作為能源互聯(lián)網(wǎng)資源配置平臺是關鍵性的一個解決方案舰范。也就是說坪逃,現(xiàn)在大量的資源實際上都是通過配網(wǎng)接入的轰弥,現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)+技術出現(xiàn)以后,有的資源直接通過互聯(lián)網(wǎng)手段到云平臺咬钝,但是跟真正物理架構和物理能源交互一定是跟配網(wǎng)交互杀铆,互聯(lián)網(wǎng)+這種手段是一定需要的,但是缺乏資源配置的平臺哈堵,配網(wǎng)現(xiàn)在的運行狀態(tài)和他的可用容量以及承載能力沒有掌握抚袁,整個系統(tǒng)是不均衡的。
在資源配置基礎上比荡,剛才幾位院士和康老師都提到了虛擬電廠技術多尺,這個技術是一個系統(tǒng)性工程,我講的是虛擬電廠的運營管控嘱巾,在資源配置平臺和幾大技術的基礎上憨琳,把資源聚合起來,所以這里主要從體系上給大家匯報在配網(wǎng)側構建新型電力系統(tǒng)旬昭,我們認為這很關鍵的篙螟,是升級化的代表性技術。
我們在配網(wǎng)側新型電力系統(tǒng)構建稳懒,除了十個技術之外的典型場景闲擦,現(xiàn)在也有許多解決方案场梆,目前從各個角度在提不同的解決思路墅冷。實際上形成四位一體、分層分散或油,實現(xiàn)整個分布式資源寞忿,從臺區(qū)內(nèi)、臺區(qū)間以及跨區(qū)域分散消納顶岸,因為我們必須從最小單元腔彰,分布式電源的大量接入首先是就地化的平衡,然后才是跨區(qū)的消納拿酱,這是一個大的場景侄俐。
第二典型應用場景是高密度電動汽車充電設施的接入與電網(wǎng)互動。剛才提到的虛擬充電技術企恢,實際上是一種對電網(wǎng)或分布式電源接入的沖擊往往在電網(wǎng)公司建設過程當中呆埃,在接入容量以及各種承載力上面還是做過一些分析,是有計劃的弓聋。電動汽車的接入视片,這個沖擊真正要大到直流充電樁接入對電網(wǎng)的沖擊比分布式電源還要大,所以我們想通過一種互動的手段來實現(xiàn)電動汽車的有序充電纷炼。
第三是作為一種虛擬電廠的形式赢凫,參與電力交易输跑,這個我就不展開了。
第四样矢,下一步在新型電力系統(tǒng)構建過程當中配網(wǎng)側是必然發(fā)展的一個階段营将,如果發(fā)展好了,一定是配位一體高度融合的管控體系田搏,一定是一種蜂窩狀的運行模式找田。
圍繞上述的關鍵技術和典型案例,國家電網(wǎng)公司特別是中國電科院着憨,已經(jīng)在多能配送的主動循環(huán)網(wǎng)絡、創(chuàng)新型的能源電力數(shù)字化平臺方面形成了三大解決方案甲抖。
最后是展望。剛才兩位院士對能源結構和綠色發(fā)展提出了一些很好的愿景准谚,作為配網(wǎng)側的新型電力系統(tǒng),我認為一樣也是一個長期演進的戰(zhàn)略目標柱衔,從網(wǎng)架重塑等下功夫,我們愿意與聯(lián)盟當中的各個單位和廣大的從業(yè)者共同努力哲戚,為我國碳中和碳達峰的目標新型電力系統(tǒng)建設貢獻我們的力量,為我國能源轉(zhuǎn)型賦能艾岂,謝謝顺少。
(本文根據(jù)會議現(xiàn)場發(fā)言嘉賓的速記整理而成,未經(jīng)本人審核以赤。)