能源互联网进入加速发展通道 配电网成“主战场”

能源互联网作为能源系统进化的先进形式，全面贯穿生产、传输、储存、消费和市场，不仅是清洁能源大规模开发、配置和使用的重要平台，也是突破能源开发资源约束、环境约束、时空约束的根本政策。

　　“能源互联网是一种以电力为基础的新型能源系统。因此，在“双碳”目标下，能源互联网的核心形式是建立以新能源为主体的新型电力系统。”清华大学能源互联网创新研究所高峰在10月13日召开的2021年全国能源互联网会议上表示。

　　同日发布的《2021年国家能源互联网发展年度报告》显示，能源互联网发展经历了1970-2003年的概念孕育、2004-2013年的初步研究、2014-2016年的启航、2017-2019年的试点示范、2020年以来的多元化发展五个阶段。2020年，随着“双碳”目标的提出，能源互联网进入加速发展的方向更加集中，政府和各行各业积极行动，以政策机制为导向，以科技创新为出发点，以产业转型为核心，寻求布局。

　　配电网成为“主战场”

　　能源模式的深入调整使电网的电源结构、形式、负荷特性和运行特性具有新的特点，迫切需要加快新电力系统的建设。

　　国家电网上海能源互联网研究所刘海涛认为，配电网将成为新电力系统建设的主要战场。针对实现“双碳”战略目标，配电网将发生重大变化，从电力传输和分配的渠道设施转变为资源聚合、优化和交换的平台基础设施，以及利益相关者的平等交易。

　　国家电力投资集团有限公司战略规划部主任何永健也认为，以新能源为主体的新电力系统的核心是“新”，配电网将成为电力发展的主导力量。

　　“应该看到，新的电力系统面临着许多发展挑战。配电网发展变化迅速，但发展不平衡、不足；配电网规划建设难度增加，运行控制安全风险急剧增加，能源服务互动需求多样化。”刘海涛提醒说。

　　在未来，新电力系统的发展，将通过设备层、网络层、平台层、应用层关键技术和设备创新，以“清洁低碳、安全可靠、灵活互动、透明高效”为目标，最大限度地接受新能源发电和新灵活负荷，实现经济效益和优化运行，支持现代能源系统的加快建设。

　　另一方面，自今年3月以来，南方电网也对新电力系统的建设进行了深入研究，提出了通过顶层设计、分布实施、有序推进新电力系统建设的四个阶段建设路径，努力在2030年前基本建设新电力系统。

　　“新电力系统的主要特点是以新能源为主体，“两个高度和三个性别”（注：两个高度是高比例新能源接入和高比例电力电子设备应用；三个性别是随机性、波动性和间歇性）将带来两个挑战，一个是电力保证，另一个是惯性下降。”南方电网科学院曾勇刚承认。

　　以云南电网和广东电网为例，在全年高峰期90%的概率下，风力输出可以保证在5%左右。据此计算，到2030年，南方电网新能源装机将达到2.5亿千瓦。按5%计算，装机仅取代1250万千瓦，仍需规划大量常规机组进行电力保障。

　　“目前，南方电网和云南电网已经实现了异步，广东电网正在进行灵活的直流互联，南方电网已逐渐成为3到4个交流同步电网。这将对系统惯性产生更大的影响。建立一个新的电力系统，我们应该更加关注系统惯性，特别是交流同步电网的频率和稳定性。”曾勇刚提醒说：“欧洲现在面临的最大挑战是惯性下降。”

　　“通过对欧洲一些经验的研究，可以从几个方面学习。一是注重增强惯性，二是提高频率支持，三是加强区域互联，四是灵活调整能力。”曾勇刚建议。

　　据了解，为了构建新型电力系统，南方电网正专注于突破八项关键技术，涉及规模经济储能应用技术、新能源综合可测可控技术、不同时间尺度概率电力平衡技术、新电力系统惯性评价和频率运行控制技术、高电力电子电力系统谐波振荡抑制技术、大型新能源接入全景模拟技术、电力电子变流设备网络控制技术、电-碳联动运行技术等。

　　新能源渗透需要技术支持

　　能源互联网浪潮的兴起为推动传统电网的转型升级提供了强有力的起点，也为培育清洁能源、绿色环保等新产业带来了发展机遇。许多企业争相“进入”。

　　中国华能集团清洁能源技术研究所李卫东表示，能源是中国经济发展的基础产业。如果能源不能实现万物互联，国民经济社会发展将呈现落后的形式。如果我们想在沙漠和戈壁建设万亿新能源，我们必须依靠能源互联网的新手段来解决这个问题。

　　李卫东说：“可再生、分布式、互联、开放、智能五个特点基本概述了以新能源为主体的新电力系统的特点。我们正在建立一个高比例的可再生能源技术研发系统。”。

　　随着高比例可再生能源技术体系的建设，以风、光、储等为代表的新能源渗透率也在不断提高。

　　北京清能互联网技术有限公司首席技术官赖晓文提醒说：“在相对较低的新能源渗透率下，通过系统调度的优化和市场机制的激励，可以激发现有资源的响应和互动，促进新能源的消费。然而，当新能源渗透率达到相对较高的状态时，有必要对电力、电网、负荷、储能等方面的技术进行分配和升级。”

　　目前，许多企业迫切需要新电力系统规划和运行模拟的技术方法和工具，但传统的规划和模拟工具存在五个相对不足。即缺乏低碳规划模型，不能模拟新能源的随机输出，通常只有典型的电力系统运行模式，迫切需要新工具，模型数据大，边界条件数据大，可视化程度低。

　　“针对上述不足，我们提出了双碳目标源-网络-荷-存储协同规划和运行模拟解决方案。进一步将模型和数据集成到服务中，为数据层、计算层和显示层提供相应的服务支持能力，支持电网模型构建、运行场景预测、协同规划优化、连续运行模拟、大数据挖掘分析、全景综合显示等六大应用。”赖晓文说。

　　值得一提的是，储能的发展作为能源互联网供需互动的核心，备受期待。

　　北京海博思创科技有限公司张建辉分析：“未来，60%至70%的储能市场将来自新能源消费。根据国家发展和改革委员会的预期，未来五年储能市场将呈现十倍的增长。”。

　　他进一步建议，“我们应该考虑新能源如何与储能一起参与电力市场的交易，以促进新能源的消费，即使是强匹配。在满足经济需求的基础上，在新能源配置较多的地方，可以建设共享储能电站，为周边新能源消费服务，接受电网调度，参与电网的峰值调整频率。”

文章来源 : 中国工业新闻

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