當下，以電為中心、以新能源大規(guī)模開發(fā)應用和電動汽車等新型用電設施廣泛發(fā)展為標志的新一輪能源革命蓬勃興起，我國亟須走出一條具有中國特色的能源高質(zhì)量發(fā)展之路，確保國家能源安全。
習近平總書記賦予浙江“努力成為新時代全面展示中國特色社會主義制度優(yōu)越性的重要窗口”的新目標新定位。國家電網(wǎng)有限公司將國網(wǎng)浙江省電力有限公司作為建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略落地實踐的示范窗口，在浙江率先建設國際領先的省域能源互聯(lián)網(wǎng)。9月26日，在由中國能源研究會主辦、國網(wǎng)浙江電力協(xié)辦的能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)高端研討會上，專家學者齊聚一堂，結合行業(yè)現(xiàn)狀暢談能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，共謀能源高質(zhì)量發(fā)展之路。
同步實現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展“三重目標”，呼喚系統(tǒng)整體的同步解決方案
“當前，我國能源發(fā)展中以化石能源為主的能源體系及粗放式發(fā)展模式與生態(tài)文明建設、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展要求不協(xié)調(diào)問題日益凸顯，亟待轉變能源發(fā)展方式、優(yōu)化能源結構，構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系?！敝袊こ淘涸菏?、西安交通大學電氣學院榮譽院長邱愛慈在研討會上表示。
作為全球能源生產(chǎn)和消費大國，我國堅持以更加綠色、安全、高效的方式解決能源轉型發(fā)展中面臨的能源消費總量大、化石能源占比高、能源利用效率偏低等問題。2014年6月13日，習近平總書記在中央財經(jīng)領導小組第六次會議上提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略；2015年9月26日，習近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上，發(fā)出了構建全球能源互聯(lián)網(wǎng)、推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求的“中國倡議”。這為我國探索具有中國特色的能源轉型道路提供了根本遵循，也為同步實現(xiàn)保障能源安全、推動低碳發(fā)展、降低用能成本“三重目標”指明了方向。
據(jù)國際能源署預測，未來30年，煤炭和天然氣仍是重要資源形式。但由于新能源發(fā)電成本不斷降低，以及各種政策的支持，未來新增新能源裝機容量將會占新增總裝機容量的三分之二，全球新能源發(fā)電量占比將在2040年超過40%。“未來，低碳能源中一半以上為風電、光伏發(fā)電。這些不可調(diào)控的電源大大降低了電網(wǎng)對用電側峰谷變化的調(diào)節(jié)與適應能力。如何使電力負荷調(diào)控由目前的剛性轉為柔性，以適應電源側大比例的不可調(diào)控電源，是今后風電、光伏發(fā)電發(fā)展的待解難題。”中國工程院院士、清華大學建筑節(jié)能研究中心主任江億說。
電力作為便捷、清潔和應用最為廣泛的二次能源，在推動能源革命、構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系中，承擔著轉型中心環(huán)節(jié)的重任。公司順應時代潮流，發(fā)揮責任央企的“大國重器”和“頂梁柱”作用，提出了建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的戰(zhàn)略目標，全力推動能源安全新戰(zhàn)略和能源互聯(lián)網(wǎng)建設在電網(wǎng)企業(yè)落地實踐。
然而，傳統(tǒng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進的過程中，面臨源荷缺乏互動、安全依賴冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等問題。以“重要窗口”浙江為例。浙江大學電機系主任辛煥海在研討會上說，浙江一次能源匱乏，是能源凈輸入省份。浙江電網(wǎng)也是典型的受端電網(wǎng)，外來電占比超35%。近年來，浙江全社會用電量不斷增加，電網(wǎng)供電壓力增大。同時，特高壓交直流混聯(lián)運行、新能源大規(guī)模并網(wǎng)、新型用能設施大量接入等情況使得浙江電網(wǎng)形態(tài)越來越復雜，考驗著電網(wǎng)的安全性、可靠性。
顯然不只浙江電網(wǎng)遇到了這些問題。參與研討會的諸多專家認為，這些年，我國能源電力發(fā)展是在解決安全可靠、清潔低碳、質(zhì)優(yōu)價廉的矛盾中前進，但傳統(tǒng)模式注重解決其中一對矛盾、實現(xiàn)當期目標。能源轉型到今天，電網(wǎng)企業(yè)面臨的主要挑戰(zhàn)已從保障電力供需平穩(wěn)，轉變?yōu)榧纫Ｕ夏茉窗踩忠苿拥吞及l(fā)展，還要降低用能成本的高質(zhì)量發(fā)展矛盾。想要同時滿足這“三重目標”，必然需要從全局、長遠的角度提供系統(tǒng)整體的同步解決方案。
探索能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下的多元融合高彈性電網(wǎng)落地實踐，支撐能源轉型
當前，我國正處于能源轉型期。能源高質(zhì)量發(fā)展既要保障能源安全，又要推進能源綠色發(fā)展，以最經(jīng)濟的方式支持能源轉型。
這次研討會在浙江杭州舉行。浙江是我國經(jīng)濟最活躍的省份之一。從浙江發(fā)展大環(huán)境看，經(jīng)濟條件、行政效率、社會治理、市場化程度和信息技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平都居國內(nèi)領先水平，在浙江率先構建國際領先的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)具有現(xiàn)實基礎。
基于這樣的背景和形勢，針對浙江電網(wǎng)發(fā)展的痛點，國網(wǎng)浙江電力以“節(jié)約的能源是最清潔的能源、節(jié)省的投資是最高效的投資、喚醒的資源是最優(yōu)質(zhì)的資源”為理念先導，為省域層面實現(xiàn)能源高質(zhì)量發(fā)展“三重目標”給出了系統(tǒng)的解決方案——建設能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，充分發(fā)揮電網(wǎng)在連接電力供需、促進多能轉換、構建現(xiàn)代能源體系中的樞紐作用，發(fā)揮其引領力、輻射力、帶動力，打造能源互聯(lián)新形態(tài)，構建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈。
具體來說，建設高彈性電網(wǎng)，需要以技術支撐、市場推動、政策引導、智能創(chuàng)造、組織創(chuàng)新賦能，多元融合高彈性電網(wǎng)縱向融合源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)要素，橫向融合能源系統(tǒng)、物理信息、經(jīng)濟社會、自然環(huán)境各領域要素，發(fā)揮聚合效應，促使電網(wǎng)形態(tài)轉變，使電網(wǎng)具備高承載、高互動、高自愈、高效能四項能力，實現(xiàn)海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲全交互、安全效率雙提升的電網(wǎng)升級。
清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)智庫中心主任夏清說：“能源互聯(lián)網(wǎng)最終的目的是要激活所有沉睡的資源，這些沉睡的資源激活了，參與資源優(yōu)化配置的可行域變大，電網(wǎng)的彈性就變高了?！彼瑫r提到，未來的電網(wǎng)規(guī)劃方式不會再是簡單被動的，而是要從全局角度、用戶參與角度變革規(guī)劃思路，并且需要把數(shù)字和數(shù)字經(jīng)濟作為一種生產(chǎn)力，提升整個系統(tǒng)的效率。
華北電力大學副校長王增平分享了他關于電網(wǎng)安全和效率的思考：“國家能源安全和電力體制改革對大電網(wǎng)安全提出要求，要求在確保安全的同時，注重提升電網(wǎng)總體效率?！彼J為，建立“三道防線”之間更加協(xié)同的聯(lián)系機制，構建更加完善、更加堅強的電網(wǎng)防御體系是建設多元融合高彈性電網(wǎng)的一個重要指標。
專家學者獻言獻策，推動能源互聯(lián)網(wǎng)建設
目前，國網(wǎng)浙江電力初步完成了多元融合高彈性電網(wǎng)的概念設計和框架體系構建，制訂了彈性指數(shù)、效能指數(shù)、互聯(lián)指數(shù)三大維度指數(shù)構成的高彈性電網(wǎng)發(fā)展指標體系；圍繞源網(wǎng)荷儲四個電力系統(tǒng)核心環(huán)節(jié)，通過靈活規(guī)劃網(wǎng)架堅強、電網(wǎng)引導多能互聯(lián)、安全承載耐受抗擾、設備挖潛運行高效、各側資源喚醒集聚、源網(wǎng)荷儲彈性平衡、改革機制配套、科創(chuàng)引領數(shù)智賦能等八個方面，推進“多元融合”具體落地。
對于如何更好推進多元融合高彈性電網(wǎng)建設，參會專家紛紛建言獻策。邱愛慈認為，彈性電力系統(tǒng)建設是保障電力系統(tǒng)安全的重要探索。除了需要兼具正常運行下的靈活性，彈性電力系統(tǒng)還需加強極端事件下的恢復能力，準確識別電力系統(tǒng)應對極端事件面臨的最大風險和薄弱環(huán)節(jié)，從關鍵節(jié)點加固、應急響應和快速恢復等方面開展提升策略研究，從規(guī)劃層面實現(xiàn)電源結構與布局優(yōu)化，并結合人工智能等新型技術提升彈性電力系統(tǒng)抵御網(wǎng)絡攻擊的能力，保障能源轉型下的電力安全。
江億表示，據(jù)預測，未來我國建筑年用電量將在2.5萬億千瓦時以上，并將有兩億輛充電式電動汽車，二者所消耗的電力之和將達到全社會用電量的35%以上。設想一下，如果建筑全部成為帶有充電樁的柔性建筑，不僅可吸納接近一半由風電、光伏發(fā)電造成的發(fā)電側波動，還能有效解決建筑本身用電變化導致的峰谷差變化。但要達到這樣的效果，必須建立光、儲、直、柔配電系統(tǒng)。
中國科學院院士、國家電網(wǎng)有限公司一級顧問陳維江在研討會上分享了他關于柔性低頻交流輸電的構想。他認為，柔性低頻交流輸電是工頻交流輸電與直流輸電方式的有益補充，是實現(xiàn)新能源匯集后中遠距離輸電的有益探索。
臺風等自然災害在浙江較為多發(fā)，對電網(wǎng)運行造成一定的影響。西安交通大學黨委常委、電氣學院院長別朝紅談到，今年防御臺風“黑格比”中，通過臺風監(jiān)測預警中心數(shù)據(jù)應用、“災害數(shù)據(jù)指南針”等數(shù)字化手段，多元融合高彈性電網(wǎng)在精準防御上邁出了一大步。臺風登陸后45小時內(nèi)，浙江全部受影響配網(wǎng)就實現(xiàn)快速復電，這在國際上也是領先的。
“當前，用戶側和電網(wǎng)側都發(fā)生了巨大變化，用戶高品質(zhì)用電需求、電動汽車快速發(fā)展等都呼喚發(fā)展高彈性配網(wǎng)，滿足高要求安全用電?！彼拇ù髮W電氣工程學院教授劉俊勇建議通過市場化機制，激發(fā)社會資本活力，激發(fā)用戶互動能力。
能源革命是一場深入的革命，電力行業(yè)是關鍵領域。多方觀點的融合碰撞為建設多元融合高彈性電網(wǎng)、推動能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了更多啟示。
（黃琳 裘鵬 梅冰笑 張正華 王蕾 王曉 谷紀亭 方愉冬 錢政旭 蒙志全 對此文有貢獻）
