近日，国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，提出要“打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统”，引起电力行业广泛关注。配电网如何加快柔性化、智能化、数字化转型，增强对新能源的接纳和调控能力，促进新质生产力的发展，是未来的重要发展方向。
新形势下的新挑战
近年来，政策不断释放利好信号，光伏电源、电动汽车等新型源荷蓬勃发展。根据国家能源局发布的数据，截至2023年，全国光伏发电累计装机容量已达6.1亿千瓦，同比增长55%，超越水电成为我国第二大电源；新增装机首次突破2亿千瓦，超过全球新增光伏发电装机的50%。在装机结构方面，中低压分布式光伏累计装机容量达到2.54亿千瓦，占比为42%，已逐步成为未来光伏发展的重点领域。
能源体系全面绿色低碳转型必然引发新能源和新业态发展规模的爆发式增长。配电网作为连接能源电力和消费的枢纽平台，为新质生产力的发展提供了巨大助力，但是在实现资源优化配置的同时，支撑新能源规模化开发、高比例消纳和新型负荷广泛接入也成为新形势下配电网高质量发展面临的最大挑战。
一方面，随着光伏装机容量的激增，部分分布式光伏渗透率较高的地区，光伏发电功率已层层上送至220千伏甚至是500千伏电网，引起输电网络潮流的不确定性，严重威胁电网的安全稳定运行。从国家能源局公布的2023年第三季度的数据来看，全国多省份已出现分布式光伏接网困难的情况。其中，广东省11个县无承载空间，13个县承载空间不足50兆瓦；山东省37个县暂停光伏接入，占比达27%；湖北、湖南、辽宁等地为解决消纳空间不足问题，纷纷发文暂停项目备案和并网工作，以缓解光伏承载难题。
另一方面，新能源的大规模开发也给电网调控运行带来巨大压力。长期来看，光伏出力和用户负荷拟合后形成的“鸭子曲线”以及低压网络“白天电压高、夜间电压低”等问题不可避免。当下国内现行标准未对低压分布式光伏低电压穿越能力等涉网技术标准作出明确要求，故障情况下甚至可能出现连锁脱网，扩大事故范围。
目前，国内的配电网发展仍然存在一些技术瓶颈，例如配电网供电保障能力、装备能效水平有待提高；有源配电网数字化、智能化建设仍处于起步阶段，海量多元用户与电网的双向能源信息交互不足；资源灵活利用水平低、分布式能源消纳受限等。配电网作为连接用户的“最后一公里”，供电场景丰富，因此亟须加快转型升级，以适应多样的供电需求。
配电网转型升级的四个关键
《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》为未来配电网的转型指明了方向，其中明确到2025年，供电能力合理充裕，具备5亿千瓦左右的分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力；到2030年基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型，实现主配微网多级协同、海量资源聚合互动、多元用户即插即用。
国家电网有限公司自2021年起，陆续在多个省份开展新型电力系统试点建设，在配电网多个技术领域开展试点探索，在配电网安全保供、低碳转型、灵活调度、智慧赋能等方面积累了宝贵的转型经验。
第一，夯实安全保供基础。安全保供始终是配电网发展的根本基础，通过构建标准清晰、灵活智能的配电网架建设，补齐电网薄弱短板，消除供电质量问题，提升综合防灾能力是安全保供的重要建设内容。
首先，为夯实新能源消纳网架基础，创新“工”字形、“井”字形网架结构。江苏武进高新区是国家电网新型电力系统建设的综合示范区，国网江苏电力创新开展配电网网架结构建设。2023年，示范区建成了一组“工”字形、“井”字形接线结构，解决了10条10千伏线路的供电半径大、联络线结构不合理、变电站无法全停全转等问题，部分接线组供电可靠率达到99.99%以上，为新能源高效消纳打下坚实基础。其次，探索配电网自愈技术，解决革命老区长线路频繁停电问题。福建省南平市吉阳镇巧溪村、圭历村地处闽北建瓯、建阳、顺昌三县（区）交界处，主要由10千伏张坑线和圭历线长距离供电，长期受电能质量不合格、频繁停电困扰。国网福建电力在张坑线与圭历线共安装了15台就地型智能分布式型馈线自动化终端，投运以来共实现了对1次短路故障、15次接地故障的正确隔离与自愈复电，故障停电时间同比缩短18小时。最后，开展防灾差异化试点，抵御风雷污涝多种灾害。国网福建电力建设了多灾害地区配电网规划与运行控制技术国网公司实验室，聚焦从规划设计源头提升配电网本质抗灾能力，开展配电网防灾规划、配电设施防风、防雷、防污等技术研究，实施“风雨无忧”“雷打不动”专项行动，开展防污闪差异化试点建设，通过差异化应用防灾物资、防灾运维手段等，目前已解决线路防风问题80项、防污闪问题51项，以及超长供电半径等问题528项，极大提升了沿海地区配电线路的防灾能力。
第二，加快清洁低碳转型。清洁低碳是配电网发展的核心目标，在用能结构上，结合区域特色可以积极探索水光互补、电能替代等新模式，实现低碳化及多元化的绿色转型。以浙江衢州水光储余缺互济项目为例，该项目试点水光储余缺互补技术，成就了分布式光伏和小水电的“双向奔赴”。通常情况下，光伏电站有光即发，无光即停，这也使得天气一旦发生变化，电网的供电能力将会产生大幅波动，电网调度员只能在波动发生后被动应对。但通过水光储余缺互补，能够实现在光伏发电能力较强时消纳多余电能，在光伏发电能力不足时补足电能缺口，将水电、光伏与储能资源融为一体进行调度运行管理，最大限度发挥源网荷储协同配合能力，电网调度的准确性和灵活性迎来质的飞跃。
第三，升级柔性灵活调控能力。柔性灵活是配电网发展的重要支撑，应用数字化技术及交直流混联、柔性互联等技术，通过全景监测、精准控制和优化协调各类可控资源，可有效解决新能源消纳及波动性等问题，提高电网快速灵活调节能力和稳定运行水平。以福建省东北部的西洋岛为例，早年，西洋岛由两回10千伏海缆供电，海缆故障频发且维护困难，严重影响西洋岛的供电可靠性。2021年，国网福建电力在岛上安装了3台2000千瓦风机、1000千瓦电化学储能装置和20.7千瓦光伏发电机组，组成了福建首个具备离网运行能力的弱联型微电网。该项目创新应用孤岛自平衡控制技术、风荷储功率协同优化等关键设备的核心技术，率先采用无就地主站的配电网微网协同运行控制模式，当海缆发生故障时，微电网快速切换到孤网模式，通过储能装置带动全岛配电变压器零起升压，实现负荷黑启动，保障微电网安全运行。
第四，赋能智慧融合转型。智慧融合是配电网发展的基础保障，通过智能化全面升级，打造资源聚合互动平台，使配电网具备充分的开放性，与分布式新能源、微电网、虚拟电厂等新主体、新业态兼容并蓄、互促发展。以成都新西区为例，这里诞生了西部首座上线运行的虚拟电厂，并依靠电力和算力等智能技术支撑配电网资源挖潜。成都高新西区虚拟电厂通过聚合高新西区IC低碳产业园的光伏和储能资源，以及京东方、德州仪器、华为等169家企业的负荷资源，同时，利用云计算、大数据、人工智能等技术，建设功能齐备高效的虚拟电厂信息化运行平台，形成了0.1万千瓦电源侧、5.76万千瓦负荷侧的灵活可调能力，投运后可以填补该区域60%以上的供电缺口。
深化改革创新，破解配电网发展难题
新形势下配电网要解决新型源荷承载消纳难题、服务新质生产力发展，技术创新和机制改革二者缺一不可。
首先，要注重规划引领，配电网规划要适应新能源、电动汽车、储能等产业发展，加强与城乡总体规划、国土空间规划的衔接。地方政府要建立分布式新能源与充电设施可开放容量发布和预警机制，联合电网企业常态开展大规模分布式新能源上送的电网安全运行边界分析，引导源荷合理分层接入与就近消纳。
其次，要强化科技创新，加强有源配电网规划方法、运行机理、平衡方式，以及微电网、虚拟电厂等新模式的调度运行控制方法研究，制定或优化适应源荷规模化发展的并网标准，推动形成统一的通信协议、自动化配置等并网技术规范。
再次，要优化市场机制，创新新能源、新业态可持续发展的商业模式，深化市场交易规则、分时电价、输配电价等机制的改革和创新，让电力的物理属性与经济属性深度融合，充分发挥市场的资源配置能力，服务新质生产力的高质量发展。
最后，要注重过程管理，政府部门要加大对电网规划建设的支持力度，同时在选址选线、用地手续审批、青赔等方面与电网企业形成合力，助力项目落地建设。电网企业要加强配电网从规划到落地各环节主体责任的落实，强化规划—可研—计划—建设全过程内部监督和管理，保障项目的落地建设和预期目标的实现。
（作者：陈彬 吴桂联，分别系国网福建经研院院长、国网福建经研院电网发展规划中心副主任）