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城市配电网将呈现出更多新业态 弹性需进一步加强

2022-08-11 11:09来源:中国能源报作者:杨晓冉关键词:配电网微电网新型电力系统收藏点赞

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住建部、国家发改委日前联合发布的《“十四五”全国城市基础设施建设规划》(以下简称《规划》)对城市韧性电网和智慧电网建设提出了要求——建设以城市为单元的应急备用和调峰电源。推进分布式可再生能源和建筑一体化利用,有序推进主动配电网微电网、交直流混合电网应用,提高分布式电源与配电网协调能力。同时,推进城市能源系统高效化、清洁化、低碳化发展,增强电网分布式清洁能源接纳和储存能力,以及对清洁供暖等新型终端用电的保障能力。

《规划》的出台,意味着城市配电网弹性将得到进一步加强。当前,智慧电网、微电网凭借对分布式电源灵活高效的集成能力,成为一些地方构建新型电力系统的重要抓手。业内专家指出,城市是智慧电网的主战场,需要不断技术攻关、完善机制。

城市配电网

将呈现出更多新业态

业内专家认为,随着分布式能源、电动汽车、低压直流等技术的推广应用,尤其是“互联网+”技术与电力技术的融合,将会产生更多富有想象空间的新业态,从而进一步促进新型电力系统的构建、丰富与完善。

中国能源研究会能源互联网中心主任曾鸣指出,城市基础设施中最重要的部分就是电网,包括微电网或微能网,以及分布式能源。未来,城市配电网将呈现出更多新业态。与传统的配电网单向供电给用户不同,未来的配电网要与分布式能源密切互动,同时要与用户的用能方式密切结合。

“用户可能会使用多种能源,其中,分布式清洁能源尤其得到国家大力支持。配电网为支持这样的用能模式,就要和分布式清洁能源互动,和用户的负荷需求互动。这种互动包括运行调度之间的相互协调,以及未来能源市场中需求侧各类用户的参与。”曾鸣进一步解释,新型电力系统的构建,就是要让可再生能源实现大规模并网和消纳。而配电网恰好可支持清洁能源通过分布式的方式实现大规模消纳应用。

而在企业人士看来,在这样的城市电网和分布式清洁能源规划下,电力系统的责任已从原来的保障能源基本供应、能耗双控和实现高质量发展,提升到助力实现降碳目标的新高度。“《规划》将推动提升新能源供电水平,升级社会电气化水平,强化电网智能化能力,并实现源网荷储深度协调互动,从而助力新型电力系统构建,助力碳达峰碳中和目标的实现。”浙达能源智慧电网从业人员分析。

智慧电网

支撑整个电网的安全运行

在新型电力系统中,城市电网一直都是韧性电网和智慧电网的主战场。而电力峰谷差大、对电力系统可靠性要求高是城市电网的典型特征。“相较于农村用电,城市用电往往具有用户类型多、用电设备种类多、用电量大、负荷峰谷差大、季节用电明显等特征,并且随着分布式光伏、储能,电动汽车等新型产消者的涌现,城市电网呈现出用电设备电力电子化、城市电源逐步空心化、潮流双向潮汐化等趋势,给电网的安全稳定运行、电力可靠供应等带来巨大挑战。这就更需要城市电网具有足够的韧性和弹性,在抵御各类自然灾害的同时,也能防止人为破坏造成的影响,并能及时恢复供电,保障电力安全可靠供应。”华北电力大学电气与电子工程学院副教授郑华指出。

“加强电网韧性意味着其防冲击和可调节的能力将进一步增强,智慧电网就是通过一系列先进的数字信息技术支撑整个电网的安全运行和市场运作。因此,基于城市用电特点,韧性电网和智慧电网的发展非常必要。”曾鸣分析。

近年来,多地积极实践智慧电网建设。2019年,全国首个城市级能源互联网落地,其核心示范区不仅实现了可再生能源100%接入与消纳,还实现了清洁能源、高效电网、低碳建筑、智慧用能、绿色交通的广泛开放互联,以及电网侧与消费侧的绿色共享;今年5月,福建打造的首个“配—微”电网融合发展综合示范项目,基于大德记开关站建设集光伏建筑一体化、台区柔性互联、分布式储能、直流供电于一体的“光储直柔”项目启用,该项目相当于一个小型发配电系统直流微电网,可将光伏设备所发电量储存起来,在夜间或阴雨天为建筑供电。

应把不同政策

协调起来

目前,我国已开展了多年的智慧电网相关研究、示范与推广应用,涵盖规划、运维、运行和运营等方面,应用了智慧配网终端、低压直流、分布式发电与控制、能源路由器、智慧运检等一系列配套技术,形成了一系列技术标准与管理规范,在一些城市局部电网中已做到了可观、可测与可控。“但是,由于配电网的规模是输电网的十倍甚至几十倍,全面升级的成本将是一个天文数字,需要逐步推进。因此,距离理想中的城市智慧电网还有很多技术与机制需要探索。”郑华直言。

在技术方面,上述浙达能源相关从业人员指出,未来应注重清洁能源并网稳定性的研究。“要分析以新能源为主体的新型电力系统的转动惯量特征及关联因素灵敏度,进行新型电力系统功率频率稳定特性研究。同时,还应研究系统电压稳定性、频率稳定性问题,开展电压、频率波动、电网谐波畸变关联特征分析等。此外,还要加强电网的新能源功率精准度预测、低碳经济调度与能源保障等运行技术的研究。”

在体制机制方面,曾鸣指出,配电网和分布式能源用户之间的互动形成了市场,要有新的参与主体进入,把现货市场和一系列的辅助服务市场进行对接、完善、协同,将来还要实现电能市场和碳市场的融合、协同。“在机制和市场规则的设计,以及市场的运行控制方面,都需要相关政策进一步支持。目前的政策还不够完善,甚至有的政策之间还会相互打架。下一步应把不同的政策协调起来,真正支撑并提高城市用能用电效率。”曾鸣建议。


原标题:城市配电网弹性将进一步加强
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