當(dāng)下，以電為中心、以新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)應(yīng)用和電動(dòng)汽車(chē)等新型用電設(shè)施廣泛發(fā)展為標(biāo)志的新一輪能源革命蓬勃興起，我國(guó)亟須走出一條具有中國(guó)特色的能源高質(zhì)量發(fā)展之路，確保國(guó)家能源安全。
習(xí)近平總書(shū)記賦予浙江“努力成為新時(shí)代全面展示中國(guó)特色社會(huì)主義制度優(yōu)越性的重要窗口”的新目標(biāo)新定位。國(guó)家電網(wǎng)有限公司將國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司作為建設(shè)具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略落地實(shí)踐的示范窗口，在浙江率先建設(shè)國(guó)際領(lǐng)先的省域能源互聯(lián)網(wǎng)。9月26日，在由中國(guó)能源研究會(huì)主辦、國(guó)網(wǎng)浙江電力協(xié)辦的能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)高端研討會(huì)上，專(zhuān)家學(xué)者齊聚一堂，結(jié)合行業(yè)現(xiàn)狀暢談能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，共謀能源高質(zhì)量發(fā)展之路。
同步實(shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展“三重目標(biāo)”，呼喚系統(tǒng)整體的同步解決方案
“當(dāng)前，我國(guó)能源發(fā)展中以化石能源為主的能源體系及粗放式發(fā)展模式與生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展要求不協(xié)調(diào)問(wèn)題日益凸顯，亟待轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。”中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)電氣學(xué)院榮譽(yù)院長(zhǎng)邱愛(ài)慈在研討會(huì)上表示。
作為全球能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，我國(guó)堅(jiān)持以更加綠色、安全、高效的方式解決能源轉(zhuǎn)型發(fā)展中面臨的能源消費(fèi)總量大、化石能源占比高、能源利用效率偏低等問(wèn)題。2014年6月13日，習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略；2015年9月26日，習(xí)近平主席在聯(lián)合國(guó)發(fā)展峰會(huì)上，發(fā)出了構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)、推動(dòng)以清潔和綠色方式滿(mǎn)足全球電力需求的“中國(guó)倡議”。這為我國(guó)探索具有中國(guó)特色的能源轉(zhuǎn)型道路提供了根本遵循，也為同步實(shí)現(xiàn)保障能源安全、推動(dòng)低碳發(fā)展、降低用能成本“三重目標(biāo)”指明了方向。
據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，未來(lái)30年，煤炭和天然氣仍是重要資源形式。但由于新能源發(fā)電成本不斷降低，以及各種政策的支持，未來(lái)新增新能源裝機(jī)容量將會(huì)占新增總裝機(jī)容量的三分之二，全球新能源發(fā)電量占比將在2040年超過(guò)40%?！拔磥?lái)，低碳能源中一半以上為風(fēng)電、光伏發(fā)電。這些不可調(diào)控的電源大大降低了電網(wǎng)對(duì)用電側(cè)峰谷變化的調(diào)節(jié)與適應(yīng)能力。如何使電力負(fù)荷調(diào)控由目前的剛性轉(zhuǎn)為柔性，以適應(yīng)電源側(cè)大比例的不可調(diào)控電源，是今后風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)展的待解難題?！敝袊?guó)工程院院士、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心主任江億說(shuō)。
電力作為便捷、清潔和應(yīng)用最為廣泛的二次能源，在推動(dòng)能源革命、構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系中，承擔(dān)著轉(zhuǎn)型中心環(huán)節(jié)的重任。公司順應(yīng)時(shí)代潮流，發(fā)揮責(zé)任央企的“大國(guó)重器”和“頂梁柱”作用，提出了建設(shè)具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，全力推動(dòng)能源安全新戰(zhàn)略和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)在電網(wǎng)企業(yè)落地實(shí)踐。
然而，傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的過(guò)程中，面臨源荷缺乏互動(dòng)、安全依賴(lài)冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等問(wèn)題。以“重要窗口”浙江為例。浙江大學(xué)電機(jī)系主任辛煥海在研討會(huì)上說(shuō)，浙江一次能源匱乏，是能源凈輸入省份。浙江電網(wǎng)也是典型的受端電網(wǎng)，外來(lái)電占比超35%。近年來(lái)，浙江全社會(huì)用電量不斷增加，電網(wǎng)供電壓力增大。同時(shí)，特高壓交直流混聯(lián)運(yùn)行、新能源大規(guī)模并網(wǎng)、新型用能設(shè)施大量接入等情況使得浙江電網(wǎng)形態(tài)越來(lái)越復(fù)雜，考驗(yàn)著電網(wǎng)的安全性、可靠性。
顯然不只浙江電網(wǎng)遇到了這些問(wèn)題。參與研討會(huì)的諸多專(zhuān)家認(rèn)為，這些年，我國(guó)能源電力發(fā)展是在解決安全可靠、清潔低碳、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的矛盾中前進(jìn)，但傳統(tǒng)模式注重解決其中一對(duì)矛盾、實(shí)現(xiàn)當(dāng)期目標(biāo)。能源轉(zhuǎn)型到今天，電網(wǎng)企業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)已從保障電力供需平穩(wěn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榧纫Ｕ夏茉窗踩?，又要推?dòng)低碳發(fā)展，還要降低用能成本的高質(zhì)量發(fā)展矛盾。想要同時(shí)滿(mǎn)足這“三重目標(biāo)”，必然需要從全局、長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度提供系統(tǒng)整體的同步解決方案。
探索能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)落地實(shí)踐，支撐能源轉(zhuǎn)型
當(dāng)前，我國(guó)正處于能源轉(zhuǎn)型期。能源高質(zhì)量發(fā)展既要保障能源安全，又要推進(jìn)能源綠色發(fā)展，以最經(jīng)濟(jì)的方式支持能源轉(zhuǎn)型。
這次研討會(huì)在浙江杭州舉行。浙江是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最活躍的省份之一。從浙江發(fā)展大環(huán)境看，經(jīng)濟(jì)條件、行政效率、社會(huì)治理、市場(chǎng)化程度和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平都居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，在浙江率先構(gòu)建國(guó)際領(lǐng)先的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)具有現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。
基于這樣的背景和形勢(shì)，針對(duì)浙江電網(wǎng)發(fā)展的痛點(diǎn)，國(guó)網(wǎng)浙江電力以“節(jié)約的能源是最清潔的能源、節(jié)省的投資是最高效的投資、喚醒的資源是最優(yōu)質(zhì)的資源”為理念先導(dǎo)，為省域?qū)用鎸?shí)現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展“三重目標(biāo)”給出了系統(tǒng)的解決方案——建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，充分發(fā)揮電網(wǎng)在連接電力供需、促進(jìn)多能轉(zhuǎn)換、構(gòu)建現(xiàn)代能源體系中的樞紐作用，發(fā)揮其引領(lǐng)力、輻射力、帶動(dòng)力，打造能源互聯(lián)新形態(tài)，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。
具體來(lái)說(shuō)，建設(shè)高彈性電網(wǎng)，需要以技術(shù)支撐、市場(chǎng)推動(dòng)、政策引導(dǎo)、智能創(chuàng)造、組織創(chuàng)新賦能，多元融合高彈性電網(wǎng)縱向融合源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)要素，橫向融合能源系統(tǒng)、物理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)、自然環(huán)境各領(lǐng)域要素，發(fā)揮聚合效應(yīng)，促使電網(wǎng)形態(tài)轉(zhuǎn)變，使電網(wǎng)具備高承載、高互動(dòng)、高自愈、高效能四項(xiàng)能力，實(shí)現(xiàn)海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲(chǔ)全交互、安全效率雙提升的電網(wǎng)升級(jí)。
清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)中心主任夏清說(shuō)：“能源互聯(lián)網(wǎng)最終的目的是要激活所有沉睡的資源，這些沉睡的資源激活了，參與資源優(yōu)化配置的可行域變大，電網(wǎng)的彈性就變高了?！彼瑫r(shí)提到，未來(lái)的電網(wǎng)規(guī)劃方式不會(huì)再是簡(jiǎn)單被動(dòng)的，而是要從全局角度、用戶(hù)參與角度變革規(guī)劃思路，并且需要把數(shù)字和數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為一種生產(chǎn)力，提升整個(gè)系統(tǒng)的效率。
華北電力大學(xué)副校長(zhǎng)王增平分享了他關(guān)于電網(wǎng)安全和效率的思考：“國(guó)家能源安全和電力體制改革對(duì)大電網(wǎng)安全提出要求，要求在確保安全的同時(shí)，注重提升電網(wǎng)總體效率?！彼J(rèn)為，建立“三道防線”之間更加協(xié)同的聯(lián)系機(jī)制，構(gòu)建更加完善、更加堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)防御體系是建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)的一個(gè)重要指標(biāo)。
專(zhuān)家學(xué)者獻(xiàn)言獻(xiàn)策，推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)
目前，國(guó)網(wǎng)浙江電力初步完成了多元融合高彈性電網(wǎng)的概念設(shè)計(jì)和框架體系構(gòu)建，制訂了彈性指數(shù)、效能指數(shù)、互聯(lián)指數(shù)三大維度指數(shù)構(gòu)成的高彈性電網(wǎng)發(fā)展指標(biāo)體系；圍繞源網(wǎng)荷儲(chǔ)四個(gè)電力系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)，通過(guò)靈活規(guī)劃網(wǎng)架堅(jiān)強(qiáng)、電網(wǎng)引導(dǎo)多能互聯(lián)、安全承載耐受抗擾、設(shè)備挖潛運(yùn)行高效、各側(cè)資源喚醒集聚、源網(wǎng)荷儲(chǔ)彈性平衡、改革機(jī)制配套、科創(chuàng)引領(lǐng)數(shù)智賦能等八個(gè)方面，推進(jìn)“多元融合”具體落地。
對(duì)于如何更好推進(jìn)多元融合高彈性電網(wǎng)建設(shè)，參會(huì)專(zhuān)家紛紛建言獻(xiàn)策。邱愛(ài)慈認(rèn)為，彈性電力系統(tǒng)建設(shè)是保障電力系統(tǒng)安全的重要探索。除了需要兼具正常運(yùn)行下的靈活性，彈性電力系統(tǒng)還需加強(qiáng)極端事件下的恢復(fù)能力，準(zhǔn)確識(shí)別電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)極端事件面臨的最大風(fēng)險(xiǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，從關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)加固、應(yīng)急響應(yīng)和快速恢復(fù)等方面開(kāi)展提升策略研究，從規(guī)劃層面實(shí)現(xiàn)電源結(jié)構(gòu)與布局優(yōu)化，并結(jié)合人工智能等新型技術(shù)提升彈性電力系統(tǒng)抵御網(wǎng)絡(luò)攻擊的能力，保障能源轉(zhuǎn)型下的電力安全。
江億表示，據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)我國(guó)建筑年用電量將在2.5萬(wàn)億千瓦時(shí)以上，并將有兩億輛充電式電動(dòng)汽車(chē)，二者所消耗的電力之和將達(dá)到全社會(huì)用電量的35%以上。設(shè)想一下，如果建筑全部成為帶有充電樁的柔性建筑，不僅可吸納接近一半由風(fēng)電、光伏發(fā)電造成的發(fā)電側(cè)波動(dòng)，還能有效解決建筑本身用電變化導(dǎo)致的峰谷差變化。但要達(dá)到這樣的效果，必須建立光、儲(chǔ)、直、柔配電系統(tǒng)。
中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家電網(wǎng)有限公司一級(jí)顧問(wèn)陳維江在研討會(huì)上分享了他關(guān)于柔性低頻交流輸電的構(gòu)想。他認(rèn)為，柔性低頻交流輸電是工頻交流輸電與直流輸電方式的有益補(bǔ)充，是實(shí)現(xiàn)新能源匯集后中遠(yuǎn)距離輸電的有益探索。
臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害在浙江較為多發(fā)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成一定的影響。西安交通大學(xué)黨委常委、電氣學(xué)院院長(zhǎng)別朝紅談到，今年防御臺(tái)風(fēng)“黑格比”中，通過(guò)臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)預(yù)警中心數(shù)據(jù)應(yīng)用、“災(zāi)害數(shù)據(jù)指南針”等數(shù)字化手段，多元融合高彈性電網(wǎng)在精準(zhǔn)防御上邁出了一大步。臺(tái)風(fēng)登陸后45小時(shí)內(nèi)，浙江全部受影響配網(wǎng)就實(shí)現(xiàn)快速?gòu)?fù)電，這在國(guó)際上也是領(lǐng)先的。
“當(dāng)前，用戶(hù)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)都發(fā)生了巨大變化，用戶(hù)高品質(zhì)用電需求、電動(dòng)汽車(chē)快速發(fā)展等都呼喚發(fā)展高彈性配網(wǎng)，滿(mǎn)足高要求安全用電?！彼拇ù髮W(xué)電氣工程學(xué)院教授劉俊勇建議通過(guò)市場(chǎng)化機(jī)制，激發(fā)社會(huì)資本活力，激發(fā)用戶(hù)互動(dòng)能力。
能源革命是一場(chǎng)深入的革命，電力行業(yè)是關(guān)鍵領(lǐng)域。多方觀點(diǎn)的融合碰撞為建設(shè)多元融合高彈性電網(wǎng)、推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了更多啟示。
（黃琳 裘鵬 梅冰笑 張正華 王蕾 王曉 谷紀(jì)亭 方愉冬 錢(qián)政旭 蒙志全 對(duì)此文有貢獻(xiàn)）
