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                        城市配電網將呈現出更多新業態 彈性需進一步加強

                        [日期:2022-08-12]   來源:   作者:   [字體: ]

                        住建部、國家發改委日前聯合發布的《“十四五”全國城市基礎設施建設規劃》(以下簡稱《規劃》)對城市韌性電網和智慧電網建設提出了要求——建設以城市為單元的應急備用和調峰電源。推進分布式可再生能源和建筑一體化利用,有序推進主動配電網、微電網、交直流混合電網應用,提高分布式電源與配電網協調能力。同時,推進城市能源系統高效化、清潔化、低碳化發展,增強電網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。

                        《規劃》的出臺,意味著城市配電網彈性將得到進一步加強。當前,智慧電網、微電網憑借對分布式電源靈活高效的集成能力,成為一些地方構建新型電力系統的重要抓手。業內專家指出,城市是智慧電網的主戰場,需要不斷技術攻關、完善機制。

                        城市配電網

                        將呈現出更多新業態

                        業內專家認為,隨著分布式能源、電動汽車、低壓直流等技術的推廣應用,尤其是“互聯網+”技術與電力技術的融合,將會產生更多富有想象空間的新業態,從而進一步促進新型電力系統的構建、豐富與完善。

                        中國能源研究會能源互聯網中心主任曾鳴指出,城市基礎設施中最重要的部分就是電網,包括微電網或微能網,以及分布式能源。未來,城市配電網將呈現出更多新業態。與傳統的配電網單向供電給用戶不同,未來的配電網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,和用戶的負荷需求互動。這種互動包括運行調度之間的相互協調,以及未來能源市場中需求側各類用戶的參與。”曾鳴進一步解釋,新型電力系統的構建,就是要讓可再生能源實現大規模并網和消納。而配電網恰好可支持清潔能源通過分布式的方式實現大規模消納應用。

                        而在企業人士看來,在這樣的城市電網和分布式清潔能源規劃下,電力系統的責任已從原來的保障能源基本供應、能耗雙控和實現高質量發展,提升到助力實現降碳目標的新高度。“《規劃》將推動提升新能源供電水平,升級社會電氣化水平,強化電網智能化能力,并實現源網荷儲深度協調互動,從而助力新型電力系統構建,助力碳達峰碳中和目標的實現。”浙達能源智慧電網從業人員分析。

                        智慧電網

                        支撐整個電網的安全運行

                        在新型電力系統中,城市電網一直都是韌性電網和智慧電網的主戰場。而電力峰谷差大、對電力系統可靠性要求高是城市電網的典型特征。“相較于農村用電,城市用電往往具有用戶類型多、用電設備種類多、用電量大、負荷峰谷差大、季節用電明顯等特征,并且隨著分布式光伏、儲能,電動汽車等新型產消者的涌現,城市電網呈現出用電設備電力電子化、城市電源逐步空心化、潮流雙向潮汐化等趨勢,給電網的安全穩定運行、電力可靠供應等帶來巨大挑戰。這就更需要城市電網具有足夠的韌性和彈性,在抵御各類自然災害的同時,也能防止人為破壞造成的影響,并能及時恢復供電,保障電力安全可靠供應。”華北電力大學電氣與電子工程學院副教授鄭華指出。

                        “加強電網韌性意味著其防沖擊和可調節的能力將進一步增強,智慧電網就是通過一系列先進的數字信息技術支撐整個電網的安全運行和市場運作。因此,基于城市用電特點,韌性電網和智慧電網的發展非常必要。”曾鳴分析。

                        近年來,多地積極實踐智慧電網建設。2019年,全國首個城市級能源互聯網落地,其核心示范區不僅實現了可再生能源100%接入與消納,還實現了清潔能源、高效電網、低碳建筑、智慧用能、綠色交通的廣泛開放互聯,以及電網側與消費側的綠色共享;今年5月,福建打造的首個“配—微”電網融合發展綜合示范項目,基于大德記開關站建設集光伏建筑一體化、臺區柔性互聯、分布式儲能、直流供電于一體的“光儲直柔”項目啟用,該項目相當于一個小型發配電系統直流微電網,可將光伏設備所發電量儲存起來,在夜間或陰雨天為建筑供電。

                        應把不同政策

                        協調起來

                        目前,我國已開展了多年的智慧電網相關研究、示范與推廣應用,涵蓋規劃、運維、運行和運營等方面,應用了智慧配網終端、低壓直流、分布式發電與控制、能源路由器、智慧運檢等一系列配套技術,形成了一系列技術標準與管理規范,在一些城市局部電網中已做到了可觀、可測與可控。“但是,由于配電網的規模是輸電網的十倍甚至幾十倍,全面升級的成本將是一個天文數字,需要逐步推進。因此,距離理想中的城市智慧電網還有很多技術與機制需要探索。”鄭華直言。

                        在技術方面,上述浙達能源相關從業人員指出,未來應注重清潔能源并網穩定性的研究。“要分析以新能源為主體的新型電力系統的轉動慣量特征及關聯因素靈敏度,進行新型電力系統功率頻率穩定特性研究。同時,還應研究系統電壓穩定性、頻率穩定性問題,開展電壓、頻率波動、電網諧波畸變關聯特征分析等。此外,還要加強電網的新能源功率精準度預測、低碳經濟調度與能源保障等運行技術的研究。”

                        在體制機制方面,曾鳴指出,配電網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入,把現貨市場和一系列的輔助服務市場進行對接、完善、協同,將來還要實現電能市場和碳市場的融合、協同。“在機制和市場規則的設計,以及市場的運行控制方面,都需要相關政策進一步支持。目前的政策還不夠完善,甚至有的政策之間還會相互打架。下一步應把不同的政策協調起來,真正支撐并提高城市用能用電效率。”曾鳴建議。



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