作為(wei)全面貫通(tong)生產、傳輸、存儲、消費以(yi)及市場的能源(yuan)系(xi)統(tong)演(yan)進高級形(xing)態，能源(yuan)互聯網(wang)不僅(jin)是清(qing)潔能源(yuan)大(da)規模(mo)開發、配置、使用的重(zhong)要平(ping)臺(tai)，更成(cheng)為(wei)突破能源(yuan)發展資源(yuan)約束(shu)(shu)(shu)、環境約束(shu)(shu)(shu)及時空(kong)約束(shu)(shu)(shu)的根本之(zhi)策。
能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)是一(yi)種新(xin)型能(neng)源(yuan)(yuan)系統，可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)優(you)先，以電力為(wei)基(ji)礎，因(yin)此在‘雙碳’目標下(xia)，能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)的(de)核(he)心形(xing)態就是構建(jian)以新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)為(wei)主體的(de)新(xin)型電力系統。在10月13日召開(kai)的(de)2021國(guo)家能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)大會上，清華(hua)大學能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)創新(xin)研(yan)究院高峰表(biao)示。
同日(ri)發(fa)(fa)(fa)布的(de)(de)《2021國家能(neng)源互(hu)聯網(wang)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)年(nian)度(du)報(bao)告》顯示，能(neng)源互(hu)聯網(wang)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)歷經1970-2003年(nian)的(de)(de)概(gai)念孕(yun)育、2004-2013年(nian)的(de)(de)初步(bu)研究、2014-2016年(nian)的(de)(de)啟航出發(fa)(fa)(fa)、2017-2019年(nian)的(de)(de)試點示范，以(yi)及2020年(nian)至今的(de)(de)多元發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)五個階段。進入2020年(nian)，隨著雙碳目標的(de)(de)提出，能(neng)源互(hu)聯網(wang)進入方向更(geng)為(wei)聚焦的(de)(de)加速發(fa)(fa)(fa)展(zhan)(zhan)通(tong)道，政府與產(chan)(chan)學研各(ge)界積(ji)極行動，以(yi)政策機制為(wei)導(dao)引，以(yi)科技創新為(wei)抓手，以(yi)產(chan)(chan)業轉型(xing)為(wei)核(he)心，謀篇布局。
配電網成(cheng)主戰場
能源格局的深刻調整，使得電(dian)網的電(dian)源結構、形態、負荷特性(xing)以及運行特性(xing)等具備全新特征，新型電(dian)力系統亟待(dai)加快構建。
國網上海(hai)能(neng)源(yuan)互(hu)聯網研究院劉海(hai)濤認為(wei)，配電(dian)網將成為(wei)新(xin)型電(dian)力(li)系統(tong)建設的(de)主戰場。瞄準雙碳戰略目標的(de)實(shi)現，配電(dian)網將發生重大變革，將從以(yi)電(dian)能(neng)傳(chuan)輸、分配為(wei)主的(de)通道型設施(shi)，轉(zhuan)變為(wei)資源(yuan)聚(ju)合、優化、交(jiao)換，以(yi)及(ji)各利益主體(ti)平等交(jiao)易的(de)平臺型基(ji)礎設施(shi)。
國家電(dian)力(li)投資集團有限公司戰略規劃部主(zhu)任何(he)勇健也認為(wei)，以新(xin)能源(yuan)為(wei)主(zhu)體的(de)新(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)核(he)心是新(xin)型，配電(dian)網將成(cheng)為(wei)電(dian)力(li)發展的(de)主(zhu)導力(li)量。
應看到，配網(wang)側新(xin)型(xing)電力系(xi)統面臨諸多(duo)發(fa)展挑戰。配電網(wang)的發(fa)展變化速(su)度快，但其發(fa)展目前還(huan)不平衡(heng)、不充分;配電網(wang)規劃建設實(shi)施難度增(zeng)大，運(yun)行控制安(an)全風險驟增(zeng)，用(yong)能服(fu)務互動需(xu)求(qiu)多(duo)樣。劉海濤提醒。
在其看來，未來配網側新(xin)型電(dian)力系統的發展，將通過設備(bei)層、網絡(luo)層、平臺層、應用層關鍵技術與裝備(bei)的革新(xin)，以清潔低(di)碳、安全可(ke)靠、柔(rou)性互動(dong)、透明高(gao)效為目標，實(shi)現(xian)(xian)接納新(xin)能源發電(dian)和新(xin)型柔(rou)性負荷、實(shi)現(xian)(xian)運行的經(jing)濟高(gao)效和優化，支撐(cheng)現(xian)(xian)代能源體系的加速構建。
另一邊，南(nan)方電(dian)(dian)網從今年3月開始，對構(gou)建(jian)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統也展開了深(shen)入(ru)研究，提出了四個(ge)階段(duan)建(jian)設(she)路徑，通過頂層設(she)計、分布實(shi)施、有序推進新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統的構(gou)建(jian)，力(li)(li)爭在2030年前基(ji)本建(jian)成新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統。
新(xin)型電(dian)(dian)力(li)系統(tong)主(zhu)(zhu)要的特征是以新(xin)能源為(wei)主(zhu)(zhu)體，‘兩(liang)(liang)高和三性(xing)(xing)(xing)’(注：兩(liang)(liang)高是高比例新(xin)能源接入(ru)、高比電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子設(she)備應(ying)用;三性(xing)(xing)(xing)是隨機性(xing)(xing)(xing)、波動(dong)性(xing)(xing)(xing)和間(jian)歇性(xing)(xing)(xing))特點(dian)將帶來兩(liang)(liang)個方面的挑戰，一是電(dian)(dian)力(li)保(bao)障，二是慣量下降。南方電(dian)(dian)網科(ke)學(xue)研究院曾勇(yong)剛坦(tan)言。
以云(yun)南(nan)電(dian)(dian)網(wang)和廣東電(dian)(dian)網(wang)為例，全(quan)年(nian)的(de)高峰時段90%概(gai)率下可保(bao)證風力(li)出力(li)是5%左右。照此(ci)計算，到2030年(nian)，南(nan)方電(dian)(dian)網(wang)新能源裝機將達到2.5億千(qian)瓦。按照5%計算，裝機替(ti)代只有(you)1250萬千(qian)瓦，仍需規(gui)劃大(da)量常規(gui)機組做電(dian)(dian)力(li)保(bao)障(zhang)。
當前，南(nan)方電(dian)(dian)網(wang)(wang)與(yu)云南(nan)電(dian)(dian)網(wang)(wang)實現了異(yi)步(bu)，廣東電(dian)(dian)網(wang)(wang)正(zheng)(zheng)在進行柔性直流互聯，南(nan)方電(dian)(dian)網(wang)(wang)逐步(bu)變成3到4個交流同步(bu)電(dian)(dian)網(wang)(wang)。這將對系統(tong)慣性帶來(lai)更(geng)大影響(xiang)。構建新型電(dian)(dian)力系統(tong)，對系統(tong)慣量應更(geng)加關注，尤其要關注交流同步(bu)電(dian)(dian)網(wang)(wang)的頻率(lv)同步(bu)穩定(ding)問題。曾勇(yong)剛提醒，歐洲現在面臨的挑戰正(zheng)(zheng)是慣性下降問題。
通過對歐(ou)洲一些經驗的調研，有(you)幾(ji)方面可以借鑒。第一是(shi)(shi)關(guan)注增強慣量，第二是(shi)(shi)提升頻率(lv)支撐，第三(san)是(shi)(shi)加強區域互聯，第四是(shi)(shi)靈活的調節能力。曾勇剛(gang)建議。
據了解，南(nan)方電(dian)(dian)(dian)網(wang)為(wei)構建新型(xing)電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)，正重點突(tu)破八項關鍵技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)，涉及(ji)規模(mo)化(hua)經(jing)濟型(xing)儲能(neng)(neng)應用技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、新能(neng)(neng)源全面可觀可測可控技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、不同(tong)時間尺度(du)的(de)概率化(hua)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)量(liang)平衡技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、新型(xing)電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)慣量(liang)評估(gu)及(ji)頻率運行(xing)控制技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、高度(du)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)化(hua)的(de)電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)諧波及(ji)振蕩抑制技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、大(da)規模(mo)新能(neng)(neng)源接(jie)入(ru)的(de)全景仿真技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)變流(liu)設(she)備構網(wang)型(xing)控制技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)、電(dian)(dian)(dian)-碳聯動的(de)運營(ying)技(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)等。
新能(neng)源滲透需技術加持
能源(yuan)(yuan)互聯(lian)網(wang)浪潮的興起，為推動(dong)傳(chuan)統電網(wang)改造升(sheng)級提供了有(you)力抓(zhua)手，也為培(pei)育清潔能源(yuan)(yuan)、綠(lv)色環保等新型產業(ye)帶來了發展機(ji)遇(yu)，不少(shao)企業(ye)爭先入場。
中(zhong)國(guo)華能(neng)集團清潔(jie)能(neng)源(yuan)技術研究(jiu)院李衛東表示(shi)，能(neng)源(yuan)是我(wo)國(guo)經濟發展(zhan)的基礎(chu)性行業，能(neng)源(yuan)做不到萬物互(hu)(hu)聯(lian)，國(guo)家經濟社(she)會發展(zhan)就會呈現落后的形態。我(wo)們要(yao)想在沙漠(mo)和戈壁構(gou)建萬億級新能(neng)源(yuan)，必須(xu)依靠能(neng)源(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網這(zhe)一全新手(shou)段(duan)解(jie)決(jue)這(zhe)一問題。
可(ke)再(zai)生(sheng)、分布(bu)式、互聯性(xing)、開放性(xing)、智能(neng)化五大特(te)征，基本勾勒了以(yi)新(xin)(xin)能(neng)源為主體新(xin)(xin)型(xing)電力(li)系(xi)統的特(te)點。我們(men)正在打造一個高比例可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源技術研發體系(xi)。李衛東說。
伴隨高比例可再生能(neng)源技術體系的(de)構建(jian)，以風、光、儲等為代表的(de)新能(neng)源滲透率也在不斷提高。
北京清能(neng)(neng)互聯(lian)科(ke)技(ji)有限公司(si)CTO賴曉文提醒，在(zai)相(xiang)對較低的新(xin)能(neng)(neng)源滲透率下，尚且(qie)能(neng)(neng)夠通過(guo)系統(tong)調度的優化和(he)市(shi)場機制的激勵，激發現有資源的響(xiang)應和(he)互動，促成新(xin)能(neng)(neng)源的消(xiao)納。不過(guo)，在(zai)新(xin)能(neng)(neng)源滲透率達到相(xiang)對較高的狀態(tai)時，就需要對電(dian)源、電(dian)網、負荷、儲能(neng)(neng)等(deng)方面的技(ji)術增配和(he)升級開展(zhan)相(xiang)應的工作。
在(zai)其(qi)看來，當前不少(shao)企業急(ji)需面向新型(xing)電力(li)系統(tong)的(de)(de)規(gui)劃(hua)和(he)運行模(mo)擬的(de)(de)技術方(fang)法和(he)工(gong)(gong)具，但(dan)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)規(gui)劃(hua)和(he)模(mo)擬工(gong)(gong)具卻存在(zai)五個相對不足。即(ji)，缺(que)少(shao)低(di)碳規(gui)劃(hua)的(de)(de)模(mo)型(xing);無法模(mo)擬新能源的(de)(de)隨機出力(li);通常(chang)僅(jin)面向電力(li)系統(tong)的(de)(de)典型(xing)運行方(fang)式開展，亟需全新的(de)(de)工(gong)(gong)具;需要大(da)量的(de)(de)模(mo)型(xing)數(shu)據(ju)、邊(bian)界條件的(de)(de)數(shu)據(ju);可視化程度低(di)。
針(zhen)對上述(shu)不足，我們提出了面向雙(shuang)碳目標的源-網-荷-儲協同(tong)(tong)規劃與運行(xing)模(mo)擬解決方案(an)。將模(mo)型(xing)和數(shu)據(ju)進一步(bu)聚(ju)合成服(fu)務，在數(shu)據(ju)層(ceng)、計算層(ceng)和展(zhan)示(shi)層(ceng)提供相應(ying)的服(fu)務支(zhi)撐能力，從而支(zhi)撐上層(ceng)的六(liu)大應(ying)用，包括電網模(mo)型(xing)構建、運行(xing)場景預測(ce)、協同(tong)(tong)規劃優(you)化、持(chi)續運行(xing)模(mo)擬、大數(shu)據(ju)挖掘分析，以及全(quan)景綜合展(zhan)示(shi)。賴曉(xiao)文(wen)說(shuo)。
值得一提的是，作(zuo)為能源互聯網(wang)供(gong)需之(zhi)間(jian)互動的核心，儲能的發(fa)展備受期待。
未來，60%到70%的儲能市場(chang)將源于新能源消納。按照(zhao)國家發改(gai)委(wei)的預期(qi)，未來五(wu)年儲能市場(chang)將呈現十倍(bei)的增(zeng)長。北京(jing)海博(bo)思創科技股份有限(xian)公(gong)司張劍(jian)輝分析。
他(ta)進一(yi)(yi)步建(jian)議(yi)，我們要考慮到，即(ji)使是強配，新能(neng)(neng)源(yuan)如何能(neng)(neng)與(yu)(yu)儲能(neng)(neng)一(yi)(yi)起聯(lian)合(he)參與(yu)(yu)電(dian)力市場的交易，促進新能(neng)(neng)源(yuan)消納。在滿足經濟性基(ji)礎上，在新能(neng)(neng)源(yuan)配置較多的地方(fang)，可建(jian)設共(gong)享儲能(neng)(neng)電(dian)站(zhan)，為周邊新能(neng)(neng)源(yuan)消納服務，同時接受電(dian)網調度，參與(yu)(yu)電(dian)網的調峰調頻。(原(yuan)文采集自(zi)中(zhong)國(guo)工業新聞網，如涉及版(ban)權問題，請(qing)聯(lian)系我們刪除)
