协同发展 互相支撑 助力新型电力系统建设 ——《新型电力系统发展蓝皮书》解读之三

来源：中国电力报 时间：2023-06-08 10:05

李军

　　6月2日，国家能源局发布了《新型电力系统发展蓝皮书》（以下简称《蓝皮书》）。国核电力规划设计研究院有限公司（以下简称“国核院”）成立了专项研究团队，深度参与了编制全过程。

聚焦“源网荷储”协同发展

　　《蓝皮书》首先对我国电力系统乃至能源领域现状进行了深入分析，认为目前我国电力供应保障能力稳步夯实，电力绿色低碳转型不断加速，电力系统调节能力持续增强，电力技术创新水平持续提升，电力体制改革攻坚成效突出，但是仍存在诸多挑战。因此，电力系统必须立足新发展阶段、贯彻新发展理念，主动实现“四个转变”：一是电力系统功能定位由跟随经济社会发展向主动引领产业升级转变；二是电力供给结构以化石能源发电为主体向新能源提供可靠电力支撑转变；三是系统形态由“源网荷”三要素向“源网荷储”四要素转变，电网多种新型技术形态并存；四是电力系统调控运行模式由单向计划调度向源网荷储多元智能互动转变。

　　基于此，《蓝皮书》明确新型电力系统的内涵和特征：安全高效是构建新型电力系统的基本前提，清洁低碳是构建新型电力系统的核心目标，柔性灵活是构建新型电力系统的重要支撑，智慧融合是构建新型电力系统的基础保障。

　　按照党中央提出的新时代“两步走”战略安排要求，《蓝皮书》以2030年、2045年、2060年为新型电力系统构建战略目标的重要时间节点，制定新型电力系统“三步走”发展路径，即加速转型期（当前至2030年）、总体形成期（2030年至2045年）、巩固完善期（2045年至2060年），给出了新型电力系统的演化模式和发展路径，提出各阶段源、网、荷、储多元素的发展目标，有计划、分步骤推进新型电力系统建设的“进度条”。

　　通过对现状和定位的分析，《蓝皮书》明确新型电力系统总体架构和主要发展任务，即“锚定一个基本目标，聚焦一条主线引领，加强四大体系建设，强化三维创新支撑”。

　　总体来说，《蓝皮书》聚焦“源、网、荷、储”等元素的协同，共同构建新型电力系统。在电源侧，为提高绿电占终端能源消费的比重，大量分布式能源接入配电网，对能源高效调控利用的需求越来越大；在电网侧，网侧构架日益庞杂，电力系统中的大量电源、负荷、储能呈现出非线性、随机性等特征；在用户侧，更多新型用能场景涌现，电动汽车、电化学储能、变频等直流负荷、灵活负荷比重越来越大，数据中心等重要负荷对供电可靠性和能效的要求越来越高；储能方面，为了保障整个系统的安全稳定运行，多时间尺度、多种形式的储能开始规模化的应用充当调节作用。

　　能源格局的深刻调整给电网发展带来关键变革，电网内电源结构向新能源发电装机占主导转变，负荷特性向柔性、生产与消费兼具转变，运行特性向源网荷储高度协同转变。因此，如何在新能源高比例渗透、多元新型负荷叠加和多种储能规模化应用的情况下，通过电网保障整个电力系统的安全，成为未来一段时期电力系统转型的重要任务和内容。

兼容互补 互为支撑

　　我国地域辽阔，各地的资源禀赋和经济发展水平不一致，因此在践行“双碳”目标和构建新型能源体系中，“源”的开发，大致包含两种模式：

　　一是以大基地项目为代表的清洁能源基地建设，即风电、光伏项目联合开发，配套煤电或者水电作为调峰电源，利用特高压大电网进行大范围甚至全国性的电量输送和整体平衡；

　　二是以“分布式能源”的开发为主，配套“储能”、自带“负荷”的“源网荷储一体化”模式。“源网荷储一体化”模式侧重于新能源的就地开发、就近接入和就地消纳，在该模式下，新能源“间歇、波动、随机”和“新能源高渗透率下网络系统安全稳定运行”问题亟待解决，分布式智能电网在这种场景下应运而生。分布式智能电网是一种能够满足各种新能源的就近接入和就地消纳、相对独立又能与大电网灵活耦合、相互支撑的智能电网。

　　考虑到支撑高比例新能源接入系统和外送消纳，未来电力系统应仍以交、直流区域互联大电网为基本形态，推进柔性交、直流输电等新型输电技术广泛应用。其中，“大电网”通过跨省跨区直流、交流输电网的支撑，消纳集中式新能源。同时，以分布式智能电网为方向的新型配电系统形态逐步成熟，分布式智能电网通过源网荷储协调发展，消纳本地新能源。“大电网”和“分布式智能电网”两者之间互相支撑、双向互动、协作共生，并最终形成“大电网”与“分布式智能电网”兼容并存的电网格局。

　　实际上，2022年4月26日习近平总书记主持召开中央财经委员会第十一次会议，首次提出分布式智能电网的概念。这是一个具备中国特色和适应中国国情，并且能充分解决未来新能源开发和就地消纳的全新的电网概念，是实现“源网荷储一体化”的核心电网形态。分布式智能电网将从根本上解决“源网荷储一体化”的核心技术问题和新能源极高比例并网对系统安全稳定运行造成的冲击，可以做到多时段新能源渗透，形成更加自洽、更加智能、更加互动的“源网荷储一体化”。

　　分布式智能电网所支撑的“源网荷储一体化”，首先其能源结构以新能源为主体，其次内部源网荷储融合互动并具备平衡自治和相对独立的能力，同时能够与大电网之间灵活耦合互相支撑。在和“大电网”关系方面，分布式智能电网通过部署能量管理系统，实现“源网荷储一体化”控制管理，相对于大电网表现为单一可控单元，与大电网交换功率和交换时段应灵活可控，并提供调峰、需求侧响应等双向服务。同时，分布式智能电网可利用备用容量，以储能的方式消纳大电网电量，对大电网的安全稳定运行提供重要支撑。

　　在规模、容量和电压等级上，分布式智能电网针对用户的特定化需求，容量可大可小，电压等级可高可低。小的分布式智能电网更趋近于微电网；大的分布式智能电网可包含多个配电网、微电网和各类资源集群，并形成一种分层分区分群、多级平衡的网络构架，每个平衡区内部源网荷储一体化与多能互补深度融合，实现群内自我优化、群间协同支撑。

　　分布式智能电网是在我国能源革命与新型能源体系建设背景下应运而生的，具有鲜明的中国特色和时代特征。在未来的电力系统中，“大电源、大电网”和“分布式电源、分布式智能电网”兼容互补，互为支撑。分布式智能电网和大电网一起构建更加和谐的电网形态，共同支撑新型电力系统建设。

　　（作者系国核电力规划设计研究院有限公司党委委员、副总经理）

　　责任编辑：杨苗苗