中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：配電網(wǎng)覆蓋城鄉(xiāng)區(qū)域，連接千家萬(wàn)戶，承擔(dān)著廣泛的政治責(zé)任、經(jīng)濟(jì)責(zé)任和社會(huì)責(zé)任。在市場(chǎng)和政策驅(qū)動(dòng)下，分布式發(fā)電、電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，配電網(wǎng)在促進(jìn)分布式電源就近消納、承載新型負(fù)荷等方面面臨的挑戰(zhàn)日益顯著，其物理形態(tài)、數(shù)智形態(tài)、商業(yè)形態(tài)正發(fā)生深刻變革。
在推進(jìn)中國(guó)式現(xiàn)代化、建設(shè)新型能源體系的新時(shí)代，保障電力安全可靠供應(yīng)仍是配電網(wǎng)發(fā)展的首要責(zé)任，支撐能源清潔低碳轉(zhuǎn)型成為配電網(wǎng)發(fā)展的重要任務(wù)，配電網(wǎng)發(fā)展面臨更高要求、更高標(biāo)準(zhǔn)。
在新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇下，亟需以“數(shù)智與能源融合創(chuàng)新”為抓手，建設(shè)數(shù)智化配電網(wǎng)，以數(shù)字化、智能化的配電網(wǎng)為平臺(tái)，促進(jìn)資源與市場(chǎng)的高效互動(dòng)，激發(fā)能源電力領(lǐng)域的新質(zhì)生產(chǎn)力，推動(dòng) “雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，服務(wù)中國(guó)式現(xiàn)代化建設(shè)。
機(jī)遇與挑戰(zhàn)：多元要素爆發(fā)式增長(zhǎng)
海量分布式光伏、電動(dòng)汽車、新型儲(chǔ)能等多元要素的接入，對(duì)配電網(wǎng)的供電保障能力、清潔能源消納能力、多元負(fù)荷承載能力、優(yōu)化配置資源能力等提出極高要求。2024年2月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于新形勢(shì)下配電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出到2025年配電網(wǎng)承載力和靈活性顯著提升，具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬(wàn)臺(tái)左右充電樁接入能力。
相較于電網(wǎng)主網(wǎng)，配電網(wǎng)具有點(diǎn)多面廣、發(fā)展差異大、自愈能力不足、運(yùn)行控制手段有限等特點(diǎn)。電網(wǎng)和社會(huì)企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的分布式新能源被全額消納，需要投資大量設(shè)備，以滿足新能源大發(fā)的部分時(shí)段電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行要求。因此，滿足分布式新能源全額消納、降低投資改造成本和保障電網(wǎng)安全運(yùn)行，三者形成了難以破解的“三元矛盾”，堪稱配電網(wǎng)的“不可能三角”。這既是電網(wǎng)公司配電網(wǎng)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)，也是社會(huì)投入和產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域的重大機(jī)遇，具體會(huì)在以下三個(gè)方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
一是運(yùn)行特征的變化。高比例清潔能源、高比例電力電子裝置的“雙高”配電網(wǎng)表現(xiàn)出強(qiáng)不確定性和弱抗擾性，對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、調(diào)度運(yùn)行、故障處置等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，需要電網(wǎng)公司抓緊機(jī)遇深入探索。
二是數(shù)字化與智能化。數(shù)字技術(shù)和人工智能的社會(huì)資源投入小、效率高，將成為支撐新型配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)高效配置的關(guān)鍵技術(shù)。配電網(wǎng)正逐步從自動(dòng)化向數(shù)字化、智能化階段轉(zhuǎn)變。
三是多要素耦合。配電網(wǎng)與一次能源、社會(huì)環(huán)境要素發(fā)生深度耦合，運(yùn)行邊界由傳統(tǒng)配電網(wǎng)擴(kuò)展至整個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)的物理—信息—社會(huì)維度耦合。
在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，分布式新能源、電動(dòng)汽車、分布式儲(chǔ)能、微電網(wǎng)等多元要素爆發(fā)式增長(zhǎng)將持續(xù)推進(jìn)。這一趨勢(shì)為配電網(wǎng)的高質(zhì)量、規(guī)?；l(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力，為配電網(wǎng)裝備、分布式新能源、充電設(shè)施等上下游企業(yè)帶來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模也相當(dāng)可觀。以配電網(wǎng)裝備制造業(yè)的龍頭企業(yè)南瑞集團(tuán)為例，在配電網(wǎng)一二次融合裝備、調(diào)度控制系統(tǒng)、分布式電源/儲(chǔ)能裝備、微電網(wǎng)/微能網(wǎng)裝備、柔性調(diào)節(jié)裝備等方向的營(yíng)收規(guī)模將達(dá)到近千億元。
破局關(guān)鍵：數(shù)智與能源融合創(chuàng)新
在現(xiàn)階段發(fā)展形勢(shì)下，破局的關(guān)鍵在于數(shù)智技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)的融合創(chuàng)新。圍繞高質(zhì)量推動(dòng)配電網(wǎng)數(shù)智化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，將配電網(wǎng)打造成承載多元用戶、聯(lián)通多種能源、創(chuàng)造多維價(jià)值的資源配置平臺(tái)，促進(jìn)數(shù)智技術(shù)與能源融合創(chuàng)新，深化數(shù)智賦能賦效，通過(guò)科學(xué)合理布局堅(jiān)強(qiáng)靈活配電網(wǎng)的網(wǎng)架，建立源網(wǎng)荷儲(chǔ)多元要素協(xié)同互動(dòng)的體系，以數(shù)智化賦能配電網(wǎng)高效發(fā)展，構(gòu)建以新型智慧配電網(wǎng)為中心的“數(shù)智與能源融合創(chuàng)新”體系，推動(dòng)社會(huì)資源在配電網(wǎng)層面的全業(yè)務(wù)全環(huán)節(jié)數(shù)智化轉(zhuǎn)型，為新質(zhì)生產(chǎn)力在能源電力領(lǐng)域創(chuàng)造廣闊的沃土。
在靈活化網(wǎng)架構(gòu)建方面，要構(gòu)建中低壓柔性互聯(lián)、主配一體協(xié)同、一二次深度融合的新型配電網(wǎng)絡(luò)物理形態(tài)。在微電網(wǎng)集聚發(fā)展的基礎(chǔ)上，相鄰微電網(wǎng)之間、微電網(wǎng)與區(qū)域配電網(wǎng)之間、相鄰區(qū)域配電網(wǎng)之間、配電網(wǎng)與上級(jí)大電網(wǎng)之間廣泛互聯(lián)，形成立體互聯(lián)的靈活網(wǎng)架，為靈活、多向、柔性控制提供物理載體，提高配電網(wǎng)靈活性和可靠性。基于一二次智能設(shè)備和智能管控平臺(tái)，構(gòu)建軟件定義配電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)就地自治平衡。在智能裝備層面，研制全自主可控標(biāo)準(zhǔn)化功率模組，支持多模組積木式并聯(lián)運(yùn)行，研制多場(chǎng)景應(yīng)用下的低成本、高效率、緊湊型、高可靠柔性設(shè)備；為了解決城市差異化負(fù)荷接入后的配電網(wǎng)多線路間差異化電壓調(diào)控、諧波治理和無(wú)功補(bǔ)償需求，靈活構(gòu)建“半直流化”交流配電站所，實(shí)現(xiàn)能量傳輸節(jié)點(diǎn)多線路柔性協(xié)同運(yùn)行。
在數(shù)智化平臺(tái)賦能方面，要建立覆蓋配電網(wǎng)全環(huán)節(jié)、全業(yè)務(wù)、全要素的統(tǒng)一的配電網(wǎng)基礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)，打造基礎(chǔ)數(shù)據(jù)底座和多維多態(tài)“智慧管控平臺(tái)”，支撐多業(yè)務(wù)系統(tǒng)融合開(kāi)放，提升配電網(wǎng)可觀可測(cè)的數(shù)字透明水平和資源配置水平。著力加強(qiáng)配電網(wǎng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化、精準(zhǔn)控制、智能調(diào)節(jié)能力，支撐源網(wǎng)荷儲(chǔ)數(shù)碳互動(dòng)和數(shù)模混合聚合分析。構(gòu)建配電網(wǎng)新型分層分區(qū)運(yùn)行控制調(diào)節(jié)體系，通過(guò)區(qū)域自治、分層協(xié)同和全局優(yōu)化，形成廣泛互聯(lián)的電力電量平衡架構(gòu)，能夠增強(qiáng)配電網(wǎng)安全韌性、調(diào)節(jié)柔性，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)智慧運(yùn)行水平的全面提升。
在多元化價(jià)值發(fā)掘方面，要堅(jiān)持市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、開(kāi)放共贏，構(gòu)建完善的配電網(wǎng)分布式交易機(jī)制，健全負(fù)荷集成商、聚合商、虛擬電廠等新興主體準(zhǔn)入條件，推動(dòng)完善電價(jià)政策機(jī)制，引導(dǎo)新業(yè)態(tài)規(guī)范化發(fā)展，促進(jìn)電力資源配置優(yōu)化。依托智慧管控平臺(tái)，充分整合“站、線、變、戶”各環(huán)節(jié)、“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”各要素的靜態(tài)網(wǎng)架資源，挖掘海量分布式光伏、多元負(fù)荷、新型儲(chǔ)能等靈活資源的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和聚合調(diào)控，推進(jìn)虛擬電廠建設(shè)，推動(dòng)多元要素參與電力市場(chǎng)交易與配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)，構(gòu)建智慧運(yùn)行運(yùn)營(yíng)大腦，實(shí)現(xiàn)能量雙向交互、多方互濟(jì)，促進(jìn)電網(wǎng)削峰填谷和消納清潔能源。
發(fā)展展望：多業(yè)態(tài)協(xié)同發(fā)展
建設(shè)配電網(wǎng)，應(yīng)以“數(shù)智與能源創(chuàng)新融合”為抓手，以全業(yè)態(tài)、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同為根基，以核心技術(shù)和核心產(chǎn)品升級(jí)為目標(biāo)，全力推動(dòng)能源制造領(lǐng)域的新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
第一，提升承載能力、助力低碳轉(zhuǎn)型。配電網(wǎng)的“數(shù)智與能源創(chuàng)新融合”有望推動(dòng)主配微網(wǎng)多級(jí)協(xié)同、海量分散靈活資源聚合互動(dòng)、多元用戶即插即用，有效提升新型配電系統(tǒng)在分布式光伏、新型儲(chǔ)能、新型負(fù)荷極高比例條件下的承載力，支撐極端天氣下電力供應(yīng)保障。有望提高電能消費(fèi)的透明度與可追溯性，提升服務(wù)質(zhì)量與用戶體驗(yàn)，助力終端電力用戶管理用電行為，為構(gòu)建更為完備的碳足跡管理體系提供支撐，從而實(shí)現(xiàn)終端用能的深度脫碳。助力低碳轉(zhuǎn)型，符合國(guó)家能源轉(zhuǎn)型和能源安全需求，能夠推動(dòng)發(fā)展能源領(lǐng)域的新質(zhì)生產(chǎn)力。
第二，促進(jìn)裝備升級(jí)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。配電網(wǎng)的“數(shù)智與能源創(chuàng)新融合”有望推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化制造發(fā)展，激勵(lì)企業(yè)提升技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，加速配電網(wǎng)改造裝備的研發(fā)和生產(chǎn)，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展；有望提高裝備的智能化程度，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向智能化方向升級(jí)，促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這些舉措有助于提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體升級(jí)，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的融合，為配電網(wǎng)裝備升級(jí)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力，助力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，在全產(chǎn)業(yè)鏈推動(dòng)發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
第三，健全商業(yè)機(jī)制、深化合作共贏。在市場(chǎng)化模式下，配電網(wǎng)的“數(shù)智與能源創(chuàng)新融合”有望促進(jìn)能源市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與合作，激發(fā)創(chuàng)新活力，實(shí)現(xiàn)供需匹配；交易模式上，數(shù)智化賦予能源交易更大的靈活性，支持基于需求側(cè)響應(yīng)與分布式能源的交易機(jī)制，有望促進(jìn)能源資源的高效配置和交易便捷性；在碳交易方面，有望提高電能消費(fèi)的透明度與可追溯性，為企業(yè)參與碳交易提供支持，激勵(lì)節(jié)能減排行為。這些舉措有望共同推動(dòng)商業(yè)機(jī)制的健全發(fā)展，深化合作共贏格局，由全業(yè)態(tài)參與方合力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
（作者系南瑞集團(tuán)有限公司配電公司副總經(jīng)理，教授級(jí)高級(jí)工程師。編輯：蘇慧婷）
