2024年是实现“十四五”规划目标任务的关键一年,新型电力系统建设进入新阶段。近期,国家电网、南方电网分别发布了“新型电力系统建设路线图”,以下为详细内容。
国家电网
国家电网有限公司面向“双碳”目标推进能源转型,探索性提出加快建设数智化坚强电网,既是推动构建新型电力系统、建设新型能源体系的关键之举,也为新型电力系统建设提供了新范式、探索了新路径、拓展了新空间。
01、夯实四大基础 高质量协调统筹
当前,新型能源体系和新型电力系统的发展演化呈现时间跨度长且不确定性强的突出特征,高质量统筹能源电力安全保供和清洁低碳转型,是一项复杂的系统性工程,过渡期中的多目标协同至关重要。新型电网是建设新型电力系统和新型能源体系的核心平台,围绕骨干网架建设、各级电网协同、信息技术驱动和数智发展赋能等方面,持续夯实其四大基础,是打造数智化坚强电网的关键抓手。
加强特高压和超高压骨干网架建设,即以大能源观为引领,立足经济社会高质量发展的能源需求和能源资源禀赋特征,持续完善适应多能源资源大范围优化配置、灵活调度要求的骨干网架,夯实数智化电网建设的物理基础。
推动各级电网协调发展,即以适应高比例可再生能源电力系统“源荷互动”平衡模式为目标,优化各级电网发展节奏和布局,提升承载高比例可再生能源外送消纳能力、多直流馈入能力、分布式新能源并网能力等,实现输电网、配电网与微电网的灵活互济、协调运行。
实现“大云物移智链”等现代信息技术的全面驱动,即以现代信息技术为依托,实现源网荷储各环节各类主体的信息共享和能力互补,充分释放其间所蕴含的巨大效率效益空间,有力贯彻落实全面节约战略,以更加高效的方式打造数智化坚强电网。
坚持数字化智能化绿色化发展,即以数字化转型为基础,以智能化发展为手段,以绿色化发展为目标,实现以科学供给满足经济社会发展和人民生产生活的合理需要。一方面,电力可以全面反映人类社会生产生活方式和发展诉求,坚持数字化智能化绿色化发展,将带动能源领域实现价值的全面跃升,体现出更为突出的数据价值、服务价值和平台生态价值。另一方面,将从经济社会的更广维度,实现更加高效的供需协同,为经济社会发展提供有效的先行保障和服务能力。
02、围绕四大特征 促进协同互动
现代电网深度嵌入现代化产业体系,是经济活动中须臾不可相离的能源基础设施与产业基础设施。电力安全保供是须臾不可忽视的“国之大者”。当前,能源转型加速演进,新能源高比例接入电网,受气候变化、极端灾害等因素叠加影响,电网安全发展的复杂性和不确定性日益加剧。打造气候弹性强、安全韧性强、调节柔性强、保障能力强的数智化坚强电网,服务新型电力系统和新型能源体系,体现了国家电网公司党组在新时代新征程推动能源高质量发展的主动担当
电网气候弹性强,是新型电网系统性应对气候波动影响的能力特征。要求电网能应对各种极端气候灾害的考验,从主配网网架、线路、设备,到与之衔接的电源、负荷、储能等环节,都具备系统性应对气候变化波动影响的能力。
电网安全韧性强,是新型电网系统性抵御电力系统扰动冲击的能力特征。要求电网应对“双高”特征下电力系统运行的随机扰动,抵御来自不同环节、不同区域、不同时域对电力系统的冲击。
电网的调节柔性强,是新型电网系统性开展灵活调节的能力特征。要求电网能够充分调动各类社会资源要素,纳入电网的配置优化中,让市场价格信号和数字技术共同发挥作用,克服电力系统时空资源分布的极度不平衡问题。
电网的保障能力强,是新型电网系统性配置资源要素的能力特征。要求电网能够在常态运行与应急状态下充分调动所需的资源要素,并具备及时供给到全网各地的调配能力。
建设“四强”的数智化电网是打造新型电网能力的重大举措,充分体现了电网高质量发展的系统观、整体观和全局观,将有力支撑能源保供与低碳转型,促进新型电力系统各个环节的协同互动,为更好支撑和服务中国式现代化贡献国网力量。
03、深化三大内涵 提升供电能力
站在能源安全新战略的高度上,深度把握数智化坚强电网的内涵特征,方可加深对数智化坚强电网“是什么”的系统性认识。
从形态来看,数智化坚强电网包括交直流混联,大电网、配电网、微电网等多种电网形态有机衔接,集中式、分布式能源系统相互补充。
从技术来看,数智化坚强电网是人工智能、边缘计算、数字孪生、区块链、安全防护等数字技术、先进信息通信技术、控制技术与柔性直流、可再生能源友好接入、源网荷储协调控制等能源电力技术深度融合。
从要素来看,数智化坚强电网涵盖电力流、业务流、数据流、价值流等多流合一,多形态、多主体协同互动,大范围柔性互联、新能源广域时空互补、多品种电源能量互济。
04、强化四大功能 推动创新发展
数智化坚强电网作为新型电网的重要形态,是推进新型电力系统、新型能源体系建设的核心环节和主要抓手,不仅在改造电网形态、增强电网功能方面发挥重要作用,还将依托数智化深度嵌入、广泛连接、高频互动的内在特征,在全行业全社会中发挥不可忽视的支撑赋能功能,集中体现在数智赋能赋效、电力算力融合、主配协调发展和结构坚强可靠四方面。
首先,数智化坚强电网以数据跨系统协同与深度应用有力支撑电网高质量发展,进一步推动能源转型深入、碳管理体系优化、经济社会监测完善与国际竞争主动。
其次,数智化坚强电网以电力和算力在技术、设施和机制多方面深度融合发展,催生电力算力一体化资源供给调配服务发展,推动“东数西算”战略落地,培育全新发展空间和动能。
再次,数智化坚强电网顺应能源转型和新型电力系统构建的新形势新需求,推进主配网协同控制能力建设,结合主配网实时运行方式,实现能源的全域、全息把控,调度指挥管理能力显著提升。
最后,电网安全可靠是基本前提,始终把保障安全可靠供电作为电网的首要任务,推进网架韧性、安全质效升级,实现网架结构清晰坚强、供电能力合理充裕、设备设施健康可靠、供电质量持续提升。
05、发挥五大价值 应对发展需要
在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,建设多元清洁的能源供应体系,推动能源转型势在必行。加之极端天气等自然灾害频发,统筹发展与安全难度增加,需要依靠数智化技术全面有效感知电网的复杂性和不确定性,更加精准高效配置资源要素,为电网建设运营提供科学实效支撑。打造数智化坚强电网是当前阶段应对电力安全保供和能源清洁低碳转型的必由之路,将重点发挥创新、协调、绿色、开放、共享五大价值。
一是创新发展价值,即强化技术创新,实现对电网全环节全链条全要素灵敏感知和实时洞悉、网络结构动态优化、生产运行精准控制、用户行为智能调节。
二是协调发展价值,即深化主配网均衡协调发展,提升各电压等级电网的快速响应、防灾抗灾、自治自愈自修复能力。
三是绿色发展价值,即加快能源绿色低碳转型,支撑源网荷储数碳互动、多能协同互补、新能源大规模高比例并网。
四是开放发展价值,即构建开放包容的电网运营环境,满足电动汽车、微电网、新型储能、虚拟电厂等交互式多元主体友好接入。
五是共享发展价值,即构建互利共享的产业生态体系,带动能源电力产业基础高级化、产业链现代化。
南方电网
南方电网公司将坚持顶层设计与重点突破相结合,从七大方面制定26项重点举措,力争到2025年建成初步具备,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”基本特征的新型电力系统。
01、推动清洁能源供给
目前,南方五省区新能源装机突破1.2亿千瓦,全网可再生能源发电利用率达99.9%,清洁电源供给格局基本形成。
下一步,南方电网公司将加快新能源高效开发利用,保障新能源“应开尽开、应并尽并、能并快并”。
>>做好海上风电系统规划;
>>加快区内规划煤电灵活性改造进度,开发云南后续水电;
>>积极引入区外清洁电力。
力争到2025年实现非化石能源装机占比达到60%,发电量占比达到55%,逐步显现新型电力系统特征。
02、打造数字电网关键载体
“双碳”背景下,电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备广泛应用,对电力系统安全、高效、优化运行提出更大挑战。
建设适应新型电力系统的数字电网,需要电力运行“主动脉”的主网架更安全坚强,“毛细血管”配电网更灵活可靠,“中枢大脑”调度系统响应更智能迅速。
南方电网公司将开展“十五五”电网规划研究、构建“合理分区、柔性互联、安全可控、开放互济”的电网主网架,提档升级城市配电网基础设施,加快农村电网改造,推进云边融合智能调度系统全网应用和适应源网荷储形态主动协同控制体系建设。
03、构建绿色互动消费模式
用电低谷时向电网买电,用电高峰时反向向电网送电,新型电力系统中,像新能源汽车这类负荷侧资源能够通过与电网灵活互动实现负荷产销一体化。
下一阶段,南方电网公司将着力构建绿色互动消费模式,大力提升电力负荷弹性。
>>在负荷侧,进一步提升电力需求响应能力,加快公司负荷管理系统建设,挖掘多类可调节负荷柔性互动潜力和刚性可控负荷能力;
>>在消费侧,将持续扩大绿电绿证交易规模,大力推进交通、工业等领域电气化,逐步提升终端用能电气化水平;
>>在产业侧,将积极开拓企业电碳耦合业务服务市场,积极拓展能效提升服务。
04、加快多元储能协同发展
新型电力系统离不开新型储能这一“超级充电宝”。
南方电网公司将高质量高标准打造新型储能试点示范项目,加强新型储能创新投入和攻关研发,积极探索、推广共享储能商业模式,引领、服务南方五省区储能产业发展。
同时发挥好抽水蓄能对新型电力系统的调节作用,加快已核准抽水蓄能电站建设和推进新电站规划。
05、完善电力市场体制机制
完善的电力市场体制机制是连接电力交易供需两端的桥梁,更是促进市场资源配置优化、实现良性内生循环的前提。
如何更好发挥电力现货价格的引导作用、更充分激发绿电交易活力、更快融入大局,服务全国电力统一市场建设,这是南方区域电力市场下一阶段的建设重点。
为此,南方电网公司将健全完善电力市场体制机制,让绿色发展新模式新业态充分涌现。
>>进一步推动价格形成和成本疏导机制完善,在燃煤机组容量补偿机制、西电东送输电价格机制等重点机制适应市场规则上下细功夫;
>>推动健全绿电消费激励约束机制,将绿电交易电量纳入碳排放试点履约抵扣范围,推进省间绿电点对点常态化交易,完善绿证全生命周期管理机制;
>>积极推进南方区域电力市场建设,推动南方区域电力现货市场连续结算运行,推动修编“两个细则”,鼓励新兴主体参与辅助服务市场,盘活南方区域电力辅助服务市场,加强现货市场与服务市场的有序衔接,推动区域调频、跨省备用、省内备用、调峰与区域现货联合出清。
06、强化技术装备科技创新
面向未来,南方电网公司将继续强化技术装备科技创新。
>>一方面深入开展新型电力系统的基础理论研究,完善技术谱系,布局一批理论研究专项,集中优势力量攻坚重大基础理论;
>>另一方面,推进新型电力系统技术标准化工作,利用好产学研深度融合优势,依托联合研究院等加强颠覆性技术布局,完善新型电力系统标准体系表,制定实施标准编制三年行动计划。
07、加强点面结合示范引领
下一步,南方电网公司将加强点面结合示范引领,让标志性成果指向标作用充分发挥。
>>深化拓展新型电力系统示范区建设,基本建成首批35个新型电力系统示范区,形成一批标志性成果;
>>继续深化拓展新型电力系统示范元素,围绕其关键元素演进趋势和典型应用场景研究,遴选新一批示范区;
>>打造一批新型电力系统示范项目,强化科技创新、规划研究和示范项目的统筹结合,由点及面,点面结合,在全网层面发挥好标志引领作用。
来源:国家电网、南方电网