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我國深入推進包括增量配電業(yè)務改革在內的新一輪電改 配電網轉型升級勢在必行

2021-03-03 14:46:56 中國能源報 作者:蘇南  點擊量: 評論 (0)
編者按為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,高比例新能源將接入新一代電力系統(tǒng),并送往千家萬戶,以提高綠電占終端能源消費的比重,同時,為實現(xiàn)人民

編者按

為實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,高比例新能源將接入新一代電力系統(tǒng),并送往千家萬戶,以提高綠電占終端能源消費的比重,同時,為實現(xiàn)人民對美好生活的向往,更多新型用能場景涌現(xiàn),電動汽車等大量靈活負荷將接入用戶側,配電網將扮演重要角色,轉型升級成為必然。而且,隨著我國深入推進包括增量配電業(yè)務改革在內的新一輪電改,更多紅利將惠及全社會。

近日,由國網天津市電力公司“改革先鋒”張黎明主持研發(fā)的新一代人工智能配網帶電作業(yè)機器人完成了帶電接引線作業(yè),這是配電網領域的又一項技術創(chuàng)新。據(jù)了解,在構建新一代電力系統(tǒng)的過程中,包括天津電力在內的各地電網公司持續(xù)探索配電網新技術,從單電源供電到多電源供電、“手拉手”供電,從自動化到實現(xiàn)智能巡檢,從取消計劃停電到配電網與5G、人工智能等技術深度融合,發(fā)展元素日趨多樣。

對于未來配電網的發(fā)展趨勢,受訪業(yè)內人士普遍認為,隨著電網轉型升級,分布式電源、電動汽車、儲能等靈活負荷在配電側接入的容量越來越大,配電網將具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ⒊蔀樾乱淮娏ο到y(tǒng)的核心。

新型負荷占比提高

我國電力系統(tǒng)建設曾“重發(fā)輕供不管用”,配電網建設長期處于滯后狀態(tài)。隨著近年來各地電網公司持續(xù)提高配電網自動化覆蓋率和實用化水平,配電網正加速向主動型、綜合能源互濟型電網轉型。“隨著用戶需求不斷提高,以用戶負荷的地理全覆蓋供電為目標的傳統(tǒng)配電網正逐步向以綠色、智能、可定制供電服務為目標的配電網轉變。”一位不愿具名業(yè)內人士在點評配電網發(fā)展時這樣表示。

在北京交通大學電氣工程學院教授和敬涵看來,傳統(tǒng)配電網大都采用單點對多點的輻射狀單方向能源傳遞結構,以上級變電站為電源,“源-網-荷”各自角色和定位十分清晰。未來配電網將大量接入分布式電源、靈活負荷以適應可定制化供電需求,“源-網-荷”角色定位和行為特征的界限區(qū)域模糊、層面更加豐富,同時,其外部與交通、通信等領域的壁壘將逐漸打破。

“未來配電網不僅將承擔輸電網降壓供電需求,也將承擔更多本地分布式電源電力傳輸和消納職責。”華東電力設計院智慧能源室主任吳俊宏在接受記者采訪時表示,從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)“發(fā)、輸、變、配、用”功能定位可以看出,過去配電網承擔了輸電網降壓送電到用戶的職能,這與過去電力系統(tǒng)發(fā)展思路密不可分。然而,隨著技術進步及能源革命要求,以分布式電源為代表的新興能源業(yè)態(tài)將越來越多,并通過配電網這一載體實現(xiàn)互聯(lián)互通。

和敬涵也認為,在新基建背景下,新型負荷越來越多元,如5G基站方面,預計到2025年,將有500-600萬座5G基站,其功耗與寬帶利用率成比例,呈現(xiàn)日高夜低和人流密高疏低的波動性;作為移動分布式儲能裝置的電動汽車,2019年我國充換電服務電量同比增長128%,預計2025年充換電服務電量將超過500億千瓦時??梢灶A見的是,未來隨著高隨機性、高靈活性、高可靠性的新型負荷占比提高,配電網運行復雜程度將顯著提升。

“以前配電網對輸電網的依賴性很強,將來配電網與輸電網之間可能是弱聯(lián)系,甚至反過來支撐輸電網。”吳俊宏表示,除電力流載體外,未來配電網也會充分發(fā)揮電力信息流載體的作用,服務智慧能源、用戶互動及其他電力增值業(yè)務。

需引入社會資本做好技術創(chuàng)新

眾所周知,配電網近年來逐漸成為電網投資“大頭”,主動配電網、微電網、交直流混合配電網等均取得實質進展,但不容忽視的是,在構建新一代電力系統(tǒng)的過程中,配電網仍是整個系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)之一,尤其是配電網保護面臨諸多挑戰(zhàn)。

和敬涵表示,分布式電源、直流配電網、儲能裝置、電力電子裝備快速增加,導致配電網系統(tǒng)結構、運行方式和故障特性更加復雜,傳統(tǒng)故障分析方法和保護方案難以適應。如大量分布式發(fā)電設備接入,發(fā)電功率存在隨機性和波動性,故障電流大小和方向多變;直流配電網等新型網絡出現(xiàn),網絡結構和運行方式變化,故障特征不同,需要研究發(fā)展相應的保護方法。

吳俊宏從宏觀層面分析認為,我國在改變傳統(tǒng)配電網過程中將遇到多方面壓力:配電網功能定位轉變的理念壓力;配電網改造及電力優(yōu)化營商環(huán)境“三省”(省力、省時、省錢)“三零”(零上門、零審批、零投資)等服務目標下的資金壓力;配電網開放程度的體制壓力等,破解方法是進一步開放思想,創(chuàng)新融資模式,引入社會資本,務實做好技術創(chuàng)新工作。

奉行用戶價值與產出效益原則

受訪業(yè)內人士認為,配電網上連主網架,下連千家萬戶,是連接輸電網、分布式電源及各類用戶的重要環(huán)節(jié),可謂“配網強則電力強”。如今,隨著科技快速發(fā)展,配電系統(tǒng)呈現(xiàn)多樣化發(fā)展態(tài)勢,相比輸電網而言,配電網發(fā)展更具潛力。

吳俊宏分析,從電網投資結構來看,隨著輸電網建設日益飽和,其建設空間越來越有限,特別是長三角等經濟發(fā)達區(qū)域更是如此,相比之下,不管是一次配電網建設還是二次配電網智能化建設,均有很大空間;從能源業(yè)態(tài)發(fā)展來看,在碳達峰、碳中和國家戰(zhàn)略性減碳目標為牽引的能源革命大背景下,有可觀規(guī)模的分布式可再生能源、電動汽車、用戶側儲能等設施需要接入配電網,對配電網承載能力和智能化程度提出了更高要求,同時,配電網也將由傳統(tǒng)的單向潮流運行模式改變?yōu)殡p向潮流運行模式,為提升電網安全可靠性,也必須大力發(fā)展配電網;從市場開放性來看,在電力體制改革總目標下,達到增量配電業(yè)務條件的配電網已放開給社會資本投資,配電網的投資活力及創(chuàng)新力都是前所未有的。

此外,在電網轉型升級背景下,配電網也將向智慧能源系統(tǒng)轉型,各地配電網改造升級需結合當?shù)匕l(fā)展特點進行設計,做到遠近結合、統(tǒng)籌兼顧,從本質上提升建設、運維、管理水平。“電網企業(yè)要圍繞發(fā)展目標和業(yè)務邏輯,不能一味追求高可靠性或創(chuàng)新性。智能配電網或配電物聯(lián)網歸根結底分為兩類業(yè)務,一類是管制性配電業(yè)務并通過輸配電價回收相關投資成本,考慮到輸配電價管制的嚴格性及用戶電價的承受力,這類業(yè)務發(fā)展需要在資金投入與可靠性提升效果之間把握平衡;另一類是市場性服務業(yè)務,這一類投資則要把握好買方需求,要以創(chuàng)造用戶價值及產出效益為原則進行建設。”吳俊宏建議。

原標題:配電網轉型升級勢在必行

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責任編輯:葉雨田

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