国家电网探索能源转型变革的典型实践

导语：在综合能源服务中心内，源网荷储协调控制系统作为小镇能源互联网的指挥部，正在指挥冷热电各种能源的生产和分配。微网路由器在交流直流各种电压之间架起了“立交桥”，实现了分布式电源就地高效接入。长500米、宽3.5米的“三合一”电子公路集光伏发电、无线充电、无人驾驶为一体，是一条“不停电的智慧公路”。这里的车无需驾驶，不用加油，给人们带来便利、舒适的出行新体验。

金秋十月，大美姑苏。

一面是憨态可掬的熊猫，一面是秀美清雅的侍女——作为苏绣的绝技，“双面绣”不仅堪称苏州文化的标志，更可谓苏州经济社会发展的鲜活象征。

在保护历史文化传统与经济快速发展间，苏州呈现出令人惊叹的“双面精彩”，而传统文化与现代文明，千丝万缕地联系着城市的能源叙事。

10月18～19日，“一带一路”能源部长会议和国际能源变革论坛在江苏省苏州市举行。这是苏州第三次举办国际能源变革论坛。

能源变革走向何处?我们或可在千年姑苏城寻找到逐渐清晰的路径。

而从苏州能源变革实践的窗口望去，国家电网有限公司的电网发展线条正交织成庞大而又系统的网络，覆盖到能源转型变革的方方面面。

推进实施再电气化——以电为中心重塑能源格局

10月17日，苏州，晴。一辆辆电动公交车穿梭于苏州环古城区和往东20千米的2.5产业园区之间。这些电动公交车的信息很快就可以在由苏州供电公司开发的“车桩一体化”平台查到。“平台具有数据接入、充电设施和新能源汽车在线监测、档案管理、数据概览、统计分析等功能，目前已经完成在线运行。”苏州供电公司营销部副主任钱科军介绍。

在公交车终点2.5产业园区内，可以看到500千瓦屋顶光伏、40千瓦大棚光伏、2千瓦风机……园区的风力发电、屋顶光伏发电等分布式新能源建设快速发展，发出的电直接供应到产业园区，既发展了新能源，又为客户节省了成本。“我们每个月的电费相当于打了8折。”泛博智动有限公司张楠说。

苏州，一边是清洁能源发电比重日渐提升，另一边是电能替代的深度挖潜。清洁能源发电的注入使苏州能源绿意更浓，而它的能源发展轨迹正是公司加快再电气化进程的缩影。

进入21世纪，为应对气候变化、保护生态环境、保障能源供应，世界各国都在加快推进能源转型。2015年达成的《巴黎协定》，为这一轮能源转型提供了新的驱动力。从本质上看，这一轮能源转型是一个再电气化的过程。能源生产环节，体现为电能越来越多的由非化石能源转换而来，最终将主要由非化石能源特别是可再生能源转换而来;终端能源消费环节，体现为电能的利用范围前所未有的拓展，电力将成为支撑现代信息社会和数字经济的主要能源品种。

公司的再电气化实践正在重塑能源格局，催生新的用能方式，再造能源供应与消费体系。

目前，依托特高压技术，公司将中国西部北部的清洁能源发电，经济高效地输送到1000～2000千米外的东中部负荷中心，累计建成“八交十直”特高压工程，线路长度超过3万千米;经营区域并网可再生能源发电装机达到5.1亿千瓦，国家电网成为世界上资源配置能力最强、新能源并网规模最大的电网。

公司不仅加速生产环节再电气化，更在消费侧大力实施电能替代，积极推进以电代煤、以电代油，不断拓展电能替代的广度和深度。

数据是最有力的证明。公司在我国北方地区积极开展“煤改电”清洁取暖，替代传统煤炭散烧方式，累计完成电供暖面积5.3亿平方米;适应电动汽车高速发展，建成“九纵九横两环”高速公路快充网络，覆盖3.1万千米高速公路和150个城市;建成全球规模最大的智慧车联网平台，累计接入充电桩25万个，为全国200万辆电动汽车出行提供一键导航、充电优选、故障救援等一站式服务，积极引导电动汽车有序充电;在机场、港口、机井等方面积极推进油改电。

“未来是电气化的，高比例利用可再生能源将是电力行业的未来。”10月18日，国际可再生能源署总干事阿德南·阿明在参加国际能源变革论坛时，不止一次提到。

阿明的观点与公司董事长舒印彪在国际能源变革论坛上的发言主旨高度吻合。舒印彪表示：“未来的美好社会，必将是高度电气化的社会。”

适应能源转型的电网创新——向着新一代电力系统升级

电网连接能源生产和消费，是能源转换利用的重要枢纽和能源资源优化配置的基础平台。能源转型的不断深入，对电网的功能作用、运行方式提出了前所未有的考验。

随着能源转型的深入推进，从能源生产侧来看，风能、太阳能等新能源大规模、高比例接入电网，电力系统平衡调节和电网安全稳定运行面临一系列新挑战;从并网主体来看，大量分布式电源、微电网、电动汽车、新型交互式用能设备的接入，改变了传统的潮流从电网到客户的单向流动模式，电网运行的复杂性、不确定性显著增加。

“这就需要电网更加灵活、智能。中国在智能电网方面做出很多努力，我听说，中国国家电网公司安装了4亿只智能电表。这是一个巨大的、令世界其他国家的人感到震惊的数字。同时，他们的特高压技术走进了巴西，实现了大量的可再生能源从能源中心输送到负荷中心，创造了一个全新的模式。”阿德南·阿明在19日举行的电力系统转型分论坛上对公司取得的成绩表示赞赏，同时也向与会嘉宾抛出了问题，“随着可再生能源的大范围开发利用，世界该如何应对这场能源变革?”

“我们要主动转型，加大科技创新力度，向着具有广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控、开放共享特征的新一代电力系统升级。”舒印彪在电力系统转型分论坛上给出了答案，而这个答案从苏州的实践中可窥见一斑。

轻波微澜的金鸡湖畔，从星港变电站和公园变电站送出的4回20千伏线路好像4辆车，分别行驶在各自的道路上，由红绿灯控制车辆的走向。但是现在，全国首个20千伏配电网四端口柔性直流换流系统的建成，使原有的红绿灯被环形道路所取代，“四辆车”连接到四端口柔直交流侧，直流侧连接到同一直流母线，并通过分布式控制层接收网源荷(储)协调控制的指令，实现各端口间能量和信息的互联互通。“该系统好比一台‘能源路由器’，使线路之间可以‘手拉手’。项目投运后，该区域客户年均停电时间将由原来的5.2分钟减少到1.57分钟。”苏州主动配电网综合示范项目经理董晓峰说。

这是苏州5个主动配电网综合示范项目之一。去年10月，公司制订出台《苏州国际能源变革发展典范城市智能电网创新示范区总体方案》，总投资73.8亿元的40项2018年度专项行动正逐一落实推进。

有着“电网智能导航仪”之称的苏州南部电网500千伏统一潮流控制器(UPFC)示范工程于去年年底投运，对潮流的精准控制使电网受电能力提升130万千瓦;建成大规模源网荷友好互动系统，实现376万千瓦用电负荷秒级控制、200万千瓦用电负荷毫秒级控制，有效增强了电网应对故障能力;世界首条特高压GIL管廊工程隧道全面贯通，形成交流双环网，像一个超大的电能蓄水池，可以大量吸收内蒙古、山西、四川等能源基地的清洁电能……一系列世界首创技术工程大幅提升江苏电网的供电能力、可靠性和区外受电能力，推动实现能源的跨区互联和优化配置。

从这里出发，公司正在更大范围、更深层次打造新一代电力系统。从加快构建坚强的网络结构到综合安全防御体系，从提升快速平衡调节能力到实现新能源友好并网，公司正将能源变革的力量凝聚、放大、传递。

同里小镇能源互联网——探寻未来能源变革路径

同里，枕水而眠，跨越千年。

行走在同里古镇，道路两旁的路灯上出现了一块太阳能面板和一个快速转动的装置。原来，这些路灯都被改造成了集风能与太阳能发电为一体的绿色能源载体。不仅如此，停车场上的电动车充电桩、同里湖畔的电动游船、老弄堂里的线路改造……同里古镇奏响了新能源建设进行曲。

能源体系在这里正悄然改写。而在距离小镇两千米外的同里综合能源服务中心，一天这样开始。

10月17日8时，在综合能源服务中心内，源网荷储协调控制系统作为小镇能源互联网的指挥部，正在指挥冷热电各种能源的生产和分配。微网路由器在交流直流各种电压之间架起了“立交桥”，实现了分布式电源就地高效接入。长500米、宽3.5米的“三合一”电子公路集光伏发电、无线充电、无人驾驶为一体，是一条“不停电的智慧公路”。这里的车无需驾驶，不用加油，给人们带来便利、舒适的出行新体验。

9时，办公楼里充足的能源供应、科学的能源利用，让人们全身心地投入工作。

14时，天气说变就变，阴雨天会大大影响太阳能的吸收。能源互联网可以应对各种状况，按需调节可中断负荷，虚拟同步机柔性降低负荷功率，电池梯级利用储能电站释放事先储存的电能，花瓣型配电网快速恢复供电，电动汽车反向充电……

19时，夜幕降临，家中的智能家居已经为主人的归来做好了准备，屋内照明、房间温度、热水温度都已自动调节好。

目前，由公司打造的同里综合能源服务中心示范工程建成投运，15项世界领先的能源创新示范项目将愿景变为现实。在阳光的照耀下、微风的吹拂间，如今的同里，是未来城市能源变革的方向。

不仅在苏州，放眼湖南、天津等省市，公司提供的综合能源服务也取得良好成效。近年来，公司积极贯彻落实能源“四个革命、一个合作”战略思想，深入开展大众创业万众创新、建设国家级双创示范基地，谋划建设一批世界级能源创新项目，集中呈现未来城市能源系统的核心要素，打造新型小镇能源互联网典型构建模式，展示未来城镇能源供应新理念、能源配置新形态、能源消费新模式、能源服务新体验，在推动以清洁和绿色方式满足电力需求、构建可持续发展方面迈出坚实步伐。