在碳達(dá)峰碳中和背景下,新能源發(fā)電接入電網(wǎng)的比例將不斷提升,這將增加配電網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度,要求配電網(wǎng)逐步向供需互動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡。
“配電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的主戰(zhàn)場(chǎng),正面臨保障電力持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)和加快清潔低碳轉(zhuǎn)型的雙重挑戰(zhàn)。”這是記者在近日召開(kāi)的“2021年第五屆中國(guó)配電技術(shù)高峰論壇”上聽(tīng)到的聲音。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),配電網(wǎng)作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的排頭兵,其終端智能化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已初見(jiàn)成效。但在新形勢(shì)下,仍需推動(dòng)其轉(zhuǎn)型升級(jí)和創(chuàng)新發(fā)展。
向可控現(xiàn)代配電網(wǎng)演變
國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長(zhǎng)劉亞芳表示,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求可再生能源必須成為主體能源。新型配電系統(tǒng)作為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分,要具備足夠的系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力,不斷提高各類(lèi)可再生能源開(kāi)發(fā)和消費(fèi)占比。未來(lái)的新型配電系統(tǒng)應(yīng)該是多能互聯(lián)互濟(jì)、源網(wǎng)荷儲(chǔ)深度融合的綜合智慧能源系統(tǒng),可支撐能源生產(chǎn)和消費(fèi)做到清潔低碳、安全可靠、智慧靈活、經(jīng)濟(jì)高效。
南網(wǎng)專(zhuān)家委員會(huì)副主任余建國(guó)表示,在碳達(dá)峰碳中和背景下,新能源發(fā)電接入電網(wǎng)比例將不斷提升,這將增加配電網(wǎng)系統(tǒng)的復(fù)雜程度,要求配電網(wǎng)逐步向供需互動(dòng)的有源網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡。
“在配網(wǎng)從不可控的傳統(tǒng)配電網(wǎng)向可控的現(xiàn)代配電網(wǎng)演變過(guò)程中,‘綠色低碳、智能可控、供需互動(dòng)’等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)研究及應(yīng)用是基礎(chǔ)性保障,是實(shí)現(xiàn)可靠、高效、優(yōu)質(zhì)配網(wǎng)發(fā)展的唯一途徑。”國(guó)網(wǎng)設(shè)備管理部配電處主管劉日亮表示。
在南網(wǎng)生產(chǎn)技術(shù)部副總經(jīng)理李銳看來(lái),建設(shè)新型配電系統(tǒng)就是要強(qiáng)化物理電網(wǎng)智能化改造,以先進(jìn)配電技術(shù)裝備和數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)生產(chǎn)服務(wù)效率提升,從能源生產(chǎn)、能源配送、能源存儲(chǔ)、能源消費(fèi)等環(huán)節(jié)助力構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
發(fā)揮消納新能源的容器作用
據(jù)了解,“十三五”以來(lái),我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。截至2020年底,國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)域供電可靠率、農(nóng)網(wǎng)供電可靠率分別為99.970%、99.843%,城、農(nóng)網(wǎng)綜合電壓合格率分別為99.995%、99.803%,配電自動(dòng)化覆蓋率90%,總計(jì)接入1.2萬(wàn)千瓦分布式清潔能源,超過(guò)100萬(wàn)個(gè)電動(dòng)汽車(chē)充電樁。
記者采訪發(fā)現(xiàn),隨著我國(guó)配電網(wǎng)的快速發(fā)展,不少省市已經(jīng)開(kāi)始探索低壓直流微電網(wǎng)、低壓直交流柔性電網(wǎng)等前沿技術(shù)。
冀北智能配網(wǎng)中心主任劉亞新向記者介紹,他們正在研究“低壓配網(wǎng)交直流柔性組網(wǎng)技術(shù)”。通過(guò)深入分析5G基站、充電樁等多種直流負(fù)荷,以及光伏、儲(chǔ)能等分布式能源的大量接入和應(yīng)用實(shí)際,開(kāi)展配網(wǎng)側(cè)基于直流組網(wǎng)技術(shù)的交直流混合供電系統(tǒng)研究。
中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司副院長(zhǎng)高克利表示,隨著分布式電源的大量接入和配電物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的大力推進(jìn),配電網(wǎng)的安全運(yùn)行面臨更多不確定的安全挑戰(zhàn),中國(guó)電科院已著手將零信任架構(gòu)技術(shù)引入配電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)體系,與此同時(shí),正在積極推進(jìn)數(shù)字化主動(dòng)配電系統(tǒng)技術(shù)研究,切實(shí)提升配電系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)柔性互聯(lián)、靈活控制和協(xié)調(diào)互動(dòng)能力。
南網(wǎng)科學(xué)研究院配電技術(shù)研究所所長(zhǎng)袁智勇認(rèn)為,在新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下,配電網(wǎng)將發(fā)揮消納新能源電力的容器作用,承載消納遠(yuǎn)端集中接入的新能源和就地接入的分布式電源。大量分布式光伏、分散式風(fēng)電、儲(chǔ)能站將饋入配電網(wǎng)形成新型配電系統(tǒng)。新型配電系統(tǒng)將逐步采用交直流混合柔性供電、冷熱氣電多能耦合供能,在多市場(chǎng)主體博弈和差異性負(fù)荷需求環(huán)境下,成為結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備繁多、技術(shù)龐雜的高維信息物理系統(tǒng)。南方電網(wǎng)公司已提出建設(shè)數(shù)字電網(wǎng)的戰(zhàn)略部署,推動(dòng)新一代數(shù)字技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)、業(yè)務(wù)、生態(tài)深度融合。
推進(jìn)配套設(shè)備研發(fā)及基礎(chǔ)性研究
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),新型配電網(wǎng)具有“四高”的特征,即高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備、高度數(shù)字化、高度智能化。配電網(wǎng)的運(yùn)行、分析、仿真等技術(shù)也將出現(xiàn)巨大改變,比如,配電網(wǎng)運(yùn)行分析技術(shù)將向更深、更廣的方向發(fā)展。隨著配電網(wǎng)智能化程度不斷提升,亟需加強(qiáng)基礎(chǔ)研究。
國(guó)家電網(wǎng)有限公司設(shè)備管理部配電處處長(zhǎng)寧昕表示,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將逐漸改變傳統(tǒng)配電網(wǎng)的形態(tài),配網(wǎng)一次形態(tài)由典型的傳統(tǒng)交流輻射網(wǎng)絡(luò),向微電網(wǎng)、交直流混聯(lián)和柔性負(fù)荷的能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變。配網(wǎng)二次控制策略由集中控制,向集中控制與分布式控制就地相結(jié)合模式轉(zhuǎn)變。此外,構(gòu)建以新能源為主體的新型配電系統(tǒng),還需進(jìn)一步提升低壓配網(wǎng)的透明化程度。
國(guó)網(wǎng)信通產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理、北京智芯微電子科技有限公司執(zhí)行董事趙東艷表示,新一代配電網(wǎng)的建設(shè)將加大電網(wǎng)智能終端部署、配電通信網(wǎng)建設(shè)和配電自動(dòng)化實(shí)用化。因此,要提升配電設(shè)備狀態(tài)感知能力與提高設(shè)備智能化水平,以保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。
“配電網(wǎng)領(lǐng)域涉及專(zhuān)業(yè)眾多、技術(shù)繁雜。”國(guó)網(wǎng)上海能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司雙創(chuàng)運(yùn)營(yíng)中心總監(jiān)韓篩根表示,配電網(wǎng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向,需要突破多學(xué)科融合難題,扎實(shí)推進(jìn)基礎(chǔ)性研究工作,特別是一二次設(shè)備深度融合后交互的反作用對(duì)設(shè)備安全性與可靠性的影響,加大對(duì)適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的配電裝備關(guān)鍵基礎(chǔ)性研究的投入。
原標(biāo)題:配電網(wǎng)率先迎來(lái)技術(shù)革命