中國儲能網(wǎng)訊：電力作為我國碳排占比最大的單一行業(yè)，是踐行“雙碳”戰(zhàn)略的主力軍和引領(lǐng)全社會系統(tǒng)性變革的主戰(zhàn)場。2022年3月，國家發(fā)改委、能源局共同印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，進(jìn)一步提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推動電力系統(tǒng)向適應(yīng)大規(guī)模高比例新能源方向演進(jìn)。在此背景下，作為電力系統(tǒng)的中堅(jiān)力量，電網(wǎng)企業(yè)謀求自身轉(zhuǎn)型發(fā)展、推動社會低碳轉(zhuǎn)型的需求日益迫切。
重任在肩
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，“新一代電網(wǎng)”是關(guān)鍵
在加速邁向“3060目標(biāo)”的幾十年內(nèi)，電力系統(tǒng)在功能定位、生產(chǎn)方式、運(yùn)行機(jī)理、傳輸過程及消費(fèi)形態(tài)等各個(gè)方面，將面臨百年未有之變局。
新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型要求
基于對全球各主要市場能源轉(zhuǎn)型實(shí)踐的廣泛研究，埃森哲認(rèn)為中國電力行業(yè)正處于從“簡單的可再生能源替代”邁向“復(fù)雜的綜合能源系統(tǒng)”的重要拐點(diǎn)，破局關(guān)鍵在于系統(tǒng)性提升新能源的消納水平和應(yīng)用比重。
電網(wǎng)作為新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺及核心樞紐，重要性不言而喻。埃森哲認(rèn)為，一張能夠適應(yīng)大規(guī)模、高比例新能源發(fā)展需要的“新一代電網(wǎng)”應(yīng)當(dāng)具備靈活調(diào)節(jié)、多網(wǎng)互聯(lián)、安全堅(jiān)韌、智能互動等主要特征：
靈活調(diào)節(jié)
新型電力系統(tǒng)要求著力實(shí)現(xiàn)新能源功率精準(zhǔn)預(yù)測，并通過抽水蓄能、新型儲能等各項(xiàng)電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)能力建設(shè)和控制優(yōu)化，從電源側(cè)和儲能側(cè)平抑新能源發(fā)電波動帶來的影響。
多網(wǎng)互聯(lián)
新型電力系統(tǒng)將進(jìn)一步優(yōu)化完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，加快建設(shè)特高壓，提升新能源外送消納力度，快速發(fā)展分布式電源及微電網(wǎng)，促進(jìn)新能源就地消納，通過形成“跨區(qū)域主干電網(wǎng)+中小型區(qū)域電網(wǎng)+有源配電網(wǎng)及微網(wǎng)”的多網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)新能源因地制宜，廣泛接入消納。
安全堅(jiān)韌
新能源機(jī)組大規(guī)模接入帶來運(yùn)行特性、穩(wěn)定機(jī)理、平衡控制等一系列變化，疊加氣候變化帶來臺風(fēng)、地震、暴雨、山火頻發(fā)等自然災(zāi)害，給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。新型電力系統(tǒng)要求通過升級電網(wǎng)感知基礎(chǔ)、提升故障識別能力并建立故障防御體系，有效防范連鎖故障和大面積停電風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)電網(wǎng)故障快速恢復(fù)能力，保障社會正常用電。
智能互動
電氣化加速和海量分布式能源并網(wǎng)將導(dǎo)致需求側(cè)用電隨機(jī)性進(jìn)一步加大，對電網(wǎng)調(diào)度帶來挑戰(zhàn)和壓力，新型電力系統(tǒng)要求借助負(fù)荷實(shí)時(shí)感知、完善需求響應(yīng)、虛擬電廠和智能充電等雙向互動方式，緩解用電波動并保障供需平衡。
他山之石
美國能源部于2015年發(fā)布《電網(wǎng)現(xiàn)代化規(guī)劃》，推動傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型，以應(yīng)對可再生能源、儲能和分布式發(fā)電等發(fā)展需求帶來的挑戰(zhàn)，提升美國在全球綠色能源經(jīng)濟(jì)中的競爭力。
美國電網(wǎng)現(xiàn)代化計(jì)劃概覽
擘畫藍(lán)圖
新時(shí)代電網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級路徑
新型電力系統(tǒng)的建設(shè)藍(lán)圖業(yè)已繪就，電網(wǎng)企業(yè)作為關(guān)鍵力量，應(yīng)當(dāng)把握機(jī)遇、積極作為，選擇有針對性的轉(zhuǎn)型路徑，促進(jìn)全行業(yè)低碳可持續(xù)發(fā)展。綜合國內(nèi)建設(shè)現(xiàn)狀和國際先進(jìn)實(shí)踐，埃森哲提出電網(wǎng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型之路可分“三階段、三步走”。
階段一：
強(qiáng)筋健骨，要素升級
硬實(shí)力是系統(tǒng)升級的根本保障。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)可從“源、網(wǎng)、荷、儲、市場”五大核心要素入手，瞄準(zhǔn)“新一代電網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)，系統(tǒng)梳理提升舉措，強(qiáng)化電力系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。
電源側(cè)：開展風(fēng)、光等新能源功率精準(zhǔn)預(yù)測，優(yōu)化運(yùn)行方式，提升對于新能源的消納承載能力。
電網(wǎng)側(cè)：統(tǒng)籌“跨省區(qū)主干電網(wǎng)+中小型區(qū)域電網(wǎng)+配網(wǎng)及微網(wǎng)”多層次電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)，升級電力系統(tǒng)運(yùn)行控制體系和故障防御體系。
負(fù)荷側(cè)：加強(qiáng)用戶側(cè)能效監(jiān)測、狀態(tài)感知和互動響應(yīng)能力，打造負(fù)荷側(cè)從實(shí)時(shí)感知分析到自動優(yōu)化控制的端到端、定制化服務(wù)能力。
儲能側(cè)：加快推進(jìn)抽水蓄能，電化學(xué)儲能及氫能等新型儲能規(guī)?；瘧?yīng)用，增強(qiáng)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和供電保障能力，優(yōu)化電網(wǎng)投資效能。
市場側(cè)：積極參與電力現(xiàn)貨市場建設(shè)，健全電力價(jià)格合理形成和成本疏導(dǎo)機(jī)制，完善輔助服務(wù)市場交易機(jī)制和儲能電站投資回報(bào)機(jī)制，調(diào)動各方參與調(diào)節(jié)的積極性。
軟實(shí)力是價(jià)值實(shí)現(xiàn)的必要條件。在推動基礎(chǔ)要素升級的同時(shí)，電網(wǎng)企業(yè)需要著力打造駕馭新型電力系統(tǒng)的運(yùn)營架構(gòu)和能力體系。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)可以借助國際先進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的運(yùn)營能力框架，圍繞資產(chǎn)管理、現(xiàn)場作業(yè)、電網(wǎng)和系統(tǒng)運(yùn)行、客戶支持及運(yùn)營等領(lǐng)域多管齊下，系統(tǒng)分析并逐一梳理各項(xiàng)業(yè)務(wù)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求下的提升方向和優(yōu)化需求。
面向新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)營能力體系框架-示例
他山之石
靈活性管理是新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求的核心能力之一，英國國家電網(wǎng)（National Grid）通過靈活性管理能力建設(shè)以平緩電網(wǎng)投資，強(qiáng)化波動應(yīng)變能力。
資產(chǎn)管理：搭建靈活性尋源平臺管理本地電網(wǎng)阻塞，平抑電網(wǎng)投資壓力。
電網(wǎng)運(yùn)行：加強(qiáng)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流管理，優(yōu)化對分布式發(fā)電波動的主動管理。
客戶運(yùn)營：建立靈活性結(jié)算及支付管理流程和系統(tǒng)能力。
階段二：
數(shù)據(jù)驅(qū)動，智慧運(yùn)營
數(shù)據(jù)是未來能源系統(tǒng)的基石，電網(wǎng)企業(yè)將部署更多數(shù)據(jù)密集型流程，以支持面向新型電力系統(tǒng)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。埃森哲建議結(jié)合自身實(shí)際及監(jiān)管要求，依循升級數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺、拓展核心系統(tǒng)邊界、打造360°透明電網(wǎng)、進(jìn)階至高度智能電網(wǎng)的數(shù)字化演進(jìn)路線，賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
數(shù)字技術(shù)賦能新型電力系統(tǒng)演進(jìn)升級路線
升級數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺：傳統(tǒng)系統(tǒng)平臺難以應(yīng)對數(shù)據(jù)量指數(shù)級增長及快速變化的服務(wù)需求，電網(wǎng)企業(yè)需要升級支持海量分散、內(nèi)外交互、實(shí)時(shí)共享等數(shù)據(jù)應(yīng)用需求的基礎(chǔ)平臺、服務(wù)架構(gòu)和傳輸技術(shù)，構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)數(shù)據(jù)底座。
拓展核心系統(tǒng)邊界：分布式電源快速發(fā)展推動能源轉(zhuǎn)型持續(xù)向低壓電網(wǎng)下沉，電網(wǎng)企業(yè)需要通過拓展核心系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋面和控制水平，將數(shù)字化能力快速拓展至高級配電管理和分布式資源管理等領(lǐng)域，并支持跨企業(yè)的第三方數(shù)據(jù)交換。
打造360°透明電網(wǎng)：新型電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)分析能力的要求進(jìn)一步提高，電網(wǎng)企業(yè)可透過部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案和數(shù)字孿生建模技術(shù)，拓寬數(shù)據(jù)采集渠道，細(xì)化數(shù)據(jù)粒度，并與企業(yè)數(shù)據(jù)平臺、靈活性平臺等內(nèi)外部系統(tǒng)平臺共享。
進(jìn)階至高度智能電網(wǎng)：通過云技術(shù)、邊緣計(jì)算、5G等前沿科技的部署，推動邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)管理和就地優(yōu)化，使電網(wǎng)具備高度智能和快速響應(yīng)的調(diào)控能力，賦能虛擬電廠、V2G（電動汽車入網(wǎng)）等技術(shù)規(guī)模應(yīng)用，支撐電壓和頻率控制、短時(shí)重過載實(shí)時(shí)優(yōu)化等高階場景實(shí)現(xiàn)。
階段三：
開放共享，模式創(chuàng)新
在電網(wǎng)基礎(chǔ)升級和數(shù)字能力建設(shè)的基礎(chǔ)上，電網(wǎng)企業(yè)可從電網(wǎng)側(cè)和負(fù)荷側(cè)兩端發(fā)力，通過業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新進(jìn)一步挖掘增長潛力，釋放系統(tǒng)價(jià)值。
新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新
在電網(wǎng)側(cè)，電網(wǎng)企業(yè)可基于高度智能化的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施所具備的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和數(shù)字化能力，對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)和技術(shù)支持，在資產(chǎn)共享、碳排監(jiān)測、智慧城市、安防監(jiān)控、智能樓宇等多方面與第三方開展合作，創(chuàng)建“電網(wǎng)即服務(wù)”新模式。
在負(fù)荷側(cè)，電網(wǎng)企業(yè)可依托新型電力系統(tǒng)打造全新平臺化聚合能力，將各類終端電力用戶、分布式產(chǎn)銷者、能源聚合商、售電服務(wù)企業(yè)和充電樁運(yùn)營企業(yè)等各類終端能源伙伴納入統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng)，為工商業(yè)和家庭用戶提供全方位、個(gè)性化、一站式能源服務(wù)，推動低碳能源解決方案創(chuàng)新，形成“能源方案提供者”新模式。
藍(lán)圖已繪就，揚(yáng)帆正當(dāng)時(shí)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)是電力行業(yè)的一次深遠(yuǎn)變革，也是電力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“必答題”。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)主動把握機(jī)遇、順勢而為、積極布局，結(jié)合自身實(shí)際量身定制轉(zhuǎn)型發(fā)展之路，推動電力行業(yè)巨輪行穩(wěn)致遠(yuǎn)，在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的歷史進(jìn)程中展現(xiàn)更大作為。
本文作者：
王藝俊 埃森哲大中華區(qū)資源事業(yè)部總監(jiān)
胡 愷 埃森哲大中華區(qū)戰(zhàn)略與咨詢顧問
