中國儲能網(wǎng)訊：構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是通向“雙碳”目標(biāo)的橋梁。國網(wǎng)河北電力以數(shù)字化主動電網(wǎng)為載體和抓手，以電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲為重點，以多能互補為支撐，打造未來城市新型電力系統(tǒng)標(biāo)桿，探索構(gòu)建新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑，積極推動雄安電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級，助力雄安新區(qū)近零碳區(qū)建設(shè)。
當(dāng)前，新能源高比例入網(wǎng)消納面臨“雙高”“雙峰”特性，電力系統(tǒng)運行機理及控制模式均將發(fā)生深刻變革。準(zhǔn)確把握新型電力系統(tǒng)重要特征，緊抓能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)和數(shù)字化發(fā)展轉(zhuǎn)型契機，國網(wǎng)河北省電力有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)河北電力”）提出了數(shù)字化主動電網(wǎng)創(chuàng)新構(gòu)想，以數(shù)字化為特色路徑、以主動電網(wǎng)為核心載體，推動新型電力系統(tǒng)落地建設(shè)，探索出了一條具有河北特色的新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑。
國網(wǎng)河北電力圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系，構(gòu)建三個層次協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互支撐的技術(shù)架構(gòu)，打造指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，研究編制建設(shè)實施方案，明確了推進路徑和示范建設(shè)場景。深化“主動”理論和實踐創(chuàng)新，堅持“業(yè)務(wù)數(shù)字化、數(shù)字價值化”為主線，通過數(shù)字化手段推動能源網(wǎng)架、信息支撐、價值創(chuàng)造的創(chuàng)新提升，明確了數(shù)字化主動電網(wǎng)六大引擎核心內(nèi)涵。
能源網(wǎng)架方面，通過主動規(guī)劃、主動控制驅(qū)動綠色城市與堅強電網(wǎng)數(shù)字化融合，提升電網(wǎng)運行能力。信息支撐方面，通過主動感知、主動管理驅(qū)動業(yè)務(wù)業(yè)態(tài)與信息技術(shù)數(shù)字化融合，提升業(yè)務(wù)運轉(zhuǎn)效率。價值創(chuàng)造方面，通過主動服務(wù)、主動響應(yīng)驅(qū)動多元市場與機制創(chuàng)新數(shù)字化融合，提升市場運營水平。
數(shù)字化主動電網(wǎng)具備高可靠性供電能力、靈活調(diào)節(jié)能力和區(qū)域源荷高效平衡能力，對分布式能源適應(yīng)能力強，對推進多能互補最為有利，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的最佳載體，為打造源網(wǎng)荷儲深度互動、以電為中心的多種能源協(xié)同利用的城市級新型電力系統(tǒng)示范提供了實踐路徑。
以“站園片村”為示范 打造新型電力系統(tǒng)落地實景圖
國網(wǎng)河北電力堅持先行先試，由點及面，積極打造數(shù)字化主動電網(wǎng)“站點、園區(qū)、片區(qū)、鄉(xiāng)村”四級示范，形成雄安新區(qū)新型電力系統(tǒng)示范引領(lǐng)效應(yīng)。
建設(shè)低碳發(fā)展“綠能魔方”，實施劇村站點級示范。建成“1+5+X”城市智慧能源融合站（“1”是建成雄安首座城市智慧能源集控站，“5 ”指圍繞新發(fā)展理念，建設(shè)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大功能區(qū)，助推“X”種業(yè)態(tài)融合發(fā)展），實現(xiàn)以電為中心，多站、多業(yè)態(tài)共生發(fā)展的能源新樣板，猶如從公園中自然生長出的能源中心。
打造優(yōu)質(zhì)營商“服務(wù)之窗”，實施商務(wù)中心園區(qū)級示范。以“商務(wù)中心看服務(wù)”為目標(biāo)，在雄安新區(qū)商務(wù)服務(wù)中心探索新區(qū)供電服務(wù)新模式，建設(shè)“雄安未來電力服務(wù)之窗”。開展交直流公寓、智慧充電站、邊緣計算節(jié)點、儲能等智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動。
打造數(shù)字引領(lǐng)“智慧新城”，實施容東片區(qū)級示范。依托基于“電城融合”的電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)管理平臺，實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃的數(shù)據(jù)融合，打造變電站、開關(guān)站、臺區(qū)、綜合管廊“四級智慧感知”，建設(shè)首條數(shù)字孿生綜合管廊示范段和首個電纜三維數(shù)據(jù)中心，形成可借鑒、可復(fù)制、可推廣的片區(qū)級示范經(jīng)驗。
打造美麗雄安“淀中翡翠”，實施王家寨鄉(xiāng)村級示范。通過電網(wǎng)升級改造及增配分布式光伏、儲能等措施，應(yīng)用風(fēng)光儲一體化、冷熱群調(diào)群控等技術(shù)，建成了鄉(xiāng)村級數(shù)字化主動電網(wǎng)，實現(xiàn)了本地風(fēng)、光資源合理開發(fā)利用，清潔電能在終端能源消費占比100%，年減少燃煤2080 噸、減少碳排放5184噸，形成了高品質(zhì)鄉(xiāng)村綠色發(fā)展的樣板。
以電網(wǎng)為配置平臺 支撐保障新能源供應(yīng)和消納
未來雄安電網(wǎng)將呈現(xiàn)典型的受端新型電力系統(tǒng)特征，要充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源傳輸利用中的樞紐平臺作用，提升新能源承載能力，構(gòu)建全綠電供應(yīng)體系和清潔用能體系，支持外來清潔電力供應(yīng)和保障本地清潔能源消納。
國網(wǎng)河北電力牽頭編制河北雄安新區(qū)電力專項規(guī)劃，納入雄安新區(qū)“1+4+26”規(guī)劃體系（即規(guī)劃綱要、總體規(guī)劃、白洋淀生態(tài)治理與保護規(guī)劃、起步區(qū)控制性規(guī)劃、啟動區(qū)控制性詳細規(guī)劃及26個專項規(guī)劃）。以鏈?zhǔn)浇泳€、“雙花瓣”等國際領(lǐng)先理念編制了“1+9+N”電網(wǎng)規(guī)劃體系，構(gòu)建了電網(wǎng)與城市建設(shè)融合發(fā)展的規(guī)劃生態(tài)體系。研究制定新型電力系統(tǒng)建設(shè)實施方案，將數(shù)字化主動電網(wǎng)建設(shè)納入片區(qū)控制性詳細規(guī)劃，加快數(shù)字孿生電網(wǎng)建設(shè)，為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供規(guī)劃藍圖。夯實承載大規(guī)模清潔能源受入網(wǎng)架基礎(chǔ)，規(guī)劃建設(shè)泛雄安新區(qū)堅強可靠500千伏雙環(huán)網(wǎng)，220千伏雙環(huán)網(wǎng)、110千伏雙側(cè)電源鏈?zhǔn)健?0千伏“雙花瓣”等網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多源多向區(qū)域供電格局，為打造安全可靠新型電力系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。
建成張北—雄安特高壓工程，打通清潔能源大通道，實現(xiàn)“用張北的風(fēng)點亮雄安的燈”。加大區(qū)外清潔能源受入，提升綠電供應(yīng)比例。推進電力供應(yīng)設(shè)施建設(shè)，形成“就近優(yōu)先、規(guī)模注入、分區(qū)消納”的受電格局，支撐本地清潔能源消納。高鐵站片區(qū)綠電示范入選國家生態(tài)環(huán)境部綠色低碳典型案例，實現(xiàn)新區(qū)首筆國際綠證業(yè)務(wù)。
建成高鐵站屋頂4.2萬平方米光伏系統(tǒng)，總裝機5.97兆瓦，年均利用小時數(shù)960小時、發(fā)電量580萬千瓦時。謀劃建設(shè)啟動區(qū)一平方千米新型電力系統(tǒng)示范區(qū)，打造能源電力創(chuàng)新實驗基地，推動探索多形態(tài)分布式微電網(wǎng)建設(shè)，將微網(wǎng)納入新型電力系統(tǒng)，促進多元化源荷即插即用與分布式新能源就地消納。
以源網(wǎng)荷儲協(xié)同為重點 推動電網(wǎng)向高彈性高韌性邁進
新型電力系統(tǒng)實質(zhì)是以新能源為主的電力系統(tǒng)，需提升電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)能力，打通各環(huán)節(jié)實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲互動。
國網(wǎng)河北電力建設(shè)新型電力系統(tǒng)智慧大腦，構(gòu)建“人機融合、群智開放、多級協(xié)同、自主可控”新一代調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)，打通源網(wǎng)荷儲信息交互通道，提升源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控能力。建成投運新一代集控站監(jiān)控系統(tǒng)，打造數(shù)智化智能運檢中心，實現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備智能監(jiān)控、在線巡檢，全面提升電網(wǎng)智能化水平。設(shè)計建設(shè)配電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)云主站，實施設(shè)備狀態(tài)全面感知，實現(xiàn)分布式能源、電動汽車等大規(guī)模靈活接入與智能化高效管理，助力城市低碳運行和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。
打造泛雄安新區(qū)新型電力系統(tǒng)示范，構(gòu)建以分布式光伏為主的有源配電網(wǎng)綜合管理體系，依托保定有源配電網(wǎng)試點建設(shè)經(jīng)驗，引導(dǎo)海量可調(diào)節(jié)負荷資源參與電網(wǎng)運行調(diào)控，實現(xiàn)可調(diào)節(jié)負荷資源豐富聚合。
構(gòu)建區(qū)域性微電網(wǎng)群調(diào)群控系統(tǒng)，創(chuàng)新將多形態(tài)微電網(wǎng)納入新型電力系統(tǒng)建設(shè)，促進清潔能源就地消納，推動末端電網(wǎng)與微電網(wǎng)有機統(tǒng)合，提升源荷互動能力。拓展可調(diào)控負荷資源，在用戶側(cè)、5G基站、充換電站等典型場景，開展“儲能+”清潔能源服務(wù)，以電化學(xué)儲能為基礎(chǔ)開展電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻，加快儲能發(fā)展促進新能源消納。
以多能互補為支撐 加快電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級
發(fā)揮電網(wǎng)中樞作用，構(gòu)建“供電+能效服務(wù)”體系，積極引導(dǎo)用戶參與能源互動，加強多種能源互相轉(zhuǎn)換、聯(lián)合控制互補利用，打造以電為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，提升終端能源利用效率。
研發(fā)城市智慧能源管控系統(tǒng)（CIEMS），打造高度智能化能源控制“中樞神經(jīng)”，推進以電為中心多種能源協(xié)同，實現(xiàn)“電冷熱”各類能源系統(tǒng)統(tǒng)一集成數(shù)字化管理，提升用戶側(cè)能效管理水平。創(chuàng)新開展“兩中心、兩平臺”（綜合能源調(diào)度中心、雄安綠色低碳服務(wù)中心、智能能源管控平臺、用戶側(cè)碳監(jiān)測平臺）建設(shè)，推動綜合能源智能管理和源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運行。拓展新技術(shù)、新模式應(yīng)用，推進冷熱氣電等能源多能互補，實現(xiàn)多種能源聯(lián)合控制，構(gòu)建能源互聯(lián)新格局。
成立“‘獲得電力’馬上辦”辦公室，創(chuàng)新工作機制，為新區(qū)提供“保姆式”能源服務(wù)。推進虛擬電廠試點，完成運營平臺建設(shè)，實現(xiàn)分布式電源聚合響應(yīng)和能力評估，提升分布式能源消納能力。推進智能用電與智慧交通融合發(fā)展，聯(lián)合三大電信運營商等打造車路協(xié)同示范，有力推動新區(qū)綠色交通發(fā)展。引導(dǎo)用能領(lǐng)域電能替代，實施“煤改電”配套電網(wǎng)改造，大力推進電動汽車、港口岸電、純電動船，促進工業(yè)、建筑、交通等重點行業(yè)電能替代，提升終端電氣化水平。
以數(shù)字化主動電網(wǎng)為建設(shè)路徑，雄安新區(qū)逐步形成了以電為中心、電氣冷熱等能源流靈活轉(zhuǎn)換、互通互濟的能源發(fā)展新模式，探索了建設(shè)新型電力系統(tǒng)新路徑。實現(xiàn)了電網(wǎng)運行“自主駕駛”，源網(wǎng)荷儲“靈活互動”，多元主體“靈活接入”，打造了落實“雙碳”目標(biāo)雄安樣板。
作者：
國網(wǎng)河北省電力有限公司 趙峻峰 劉建華 朱俊棟
華北電力大學(xué)（保定）經(jīng)濟管理系 盧燦
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》（中旬刊）2022年第5期
