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我国推动传统配用电系统向新型配用电系统升级

在能源政策、技术、公司战略、用户需求变化等因素的综合影响下,配电系统与用电系统发展面临诸多新形势,系统形态元素不断丰富,系统融合发展趋势不断增强,传统管理方式面临挑战,系统运行控制模式亟需改变,推动传统配用电系统向新型配用电系统升级。

系统演化升级将包括物理形态和运行形态两个层面。

在物理形态层面:一是系统由无源网络向有源网络发展。随着分布式电源以及用户侧综合能源系统的发展,配用电系统将由传统的无源网络向有源网络发展,源的具体形式也将进一步丰富。

二是系统用电负荷类型多样化发展。在电能替代、能源消费清洁化等政策驱动下,用户侧负荷设备类型更加丰富;同时,随着新型负荷接入,系统将具有更多灵活性资源。

三是系统中的设备将向小型化、集成化、智能化方向发展,以适应电网数字化、能源互联网建设需求;同时积极应用环保气体开关设备、节能型变压器等,促进电网绿色发展。

四是大规模公共直流配电仍需时日,仍将以交流配电为主。在供电可靠性要求高、可再生能源集中的局部地区,可采用交直流混合配电,用户侧内部可能形成全直流配电形态。

五是系统将实现物理信息高度融合。基于系统数字化智能化升级需求,实现系统感知全覆盖及用户侧灵活性资源接入,通过数字孪生提升系统可观测性与可控性。

在运行形态层面:一是系统运行高度互动化。通过源网荷储各类多元主体互动,提升系统安全运行水平。此外,通过生产环节互动,支撑系统精益运维管理与用户优质服务。

二是系统运行目标综合化。未来配用电系统的运行目标将不仅要确保安全可靠供电,还需确保分布式能源本地消纳,加强与主网互动,支撑以新能源为主体的新型电力系统构建。

三是负荷管理方式多样化、柔性化。随着需求响应负荷精准调控、现货市场建设、用户侧综合能源系统等,系统负荷管理手段将多样化发展,调控方式趋向柔性化。

四是系统运行参与主体多元化。在市场化政策影响下,配用电系统将由原来的用户与供电公司二元关系,演化为用户、负荷集成商、售电公司等多元复杂关系。

五是系统资源价值利用最大化。通过综合能源站建设、设备设施商业化共享、电力大数据服务等,推动传统供电业务模式多样化拓展,实现配用电系统资源价值最大化利用。

在上述形态变化综合影响驱动下,系统将从原先被动、单向、垄断的单一电力供应系统向主动、双向、市场化的能源综合服务转变。从系统功能来看,配用电系统日益成为多种服务诉求和利益诉求汇集的生态系统,被赋予多样化的平台角色。

一是供电服务的基础保障平台。配用电系统是电网的重要组成部分,为人民美好生活和经济社会发展提供安全、可靠、优质的供电服务,将是配用电系统最基础的功能。

二是可再生能源的友好消纳平台。配用电系统作为连接可再生能源与用户的网络,需综合利用源网荷储等技术,确保可再生能源就近消纳,支撑新型电力系统及双碳目标实现。

三是多利益主体的互动参与平台。随着电力体制改革深入,配用电系统将成为多利益主体相互交织、高度互动参与、创新服务创造价值的平台。

四是能源互联网的重要支撑平台。配用电系统是能源互联网的重要基础,通过支撑各类能源系统高效运行,逐步向以电为主、多种能源互联的智能化、多元化能源互联网演进。

从系统特征来看,未来新型配用电系统将呈现供电能力充裕、网架可靠灵活、系统全景感知、运行智能互动、运营协同高效、资源价值重构等特征。

一是供电能力充裕。能够充分满足正常的用户业扩需求及政策性用电需求,包括新基建设施需求、能源消费电气化需求及低碳转型需求等。

二是网架可靠灵活。网架接线具有良好的兼容性和可扩展性,有效支撑分布式电源、规模化电动汽车及综合能源等的灵活接入,提高供电可靠性。

三是系统全景感知。具有系统状态、设备状态、运行环境、作业管控等全景数据感知功能,同时实现用电信息、分布式电源、储能和可控负荷等用户侧数据在线感知。

四是运行智能互动。通过柔性负荷、分布式电源及可调设备的互动,合理控制电网元件,提高设备运行效率,缩小负荷峰谷差,支撑电网优化运行,支撑可再生能源消纳。

五是运营协同高效。通过营配调业务协同、传统与新兴业务协同等,实现内部高效管理,实现电网与经济社会发展的协同;同时,与增量配网运营商、综合能源服务商、售电商、负荷集成商等构建协同高效的服务生态。

六是资源价值重构。通过多站融合、杆塔商业化、综合能源站等实现基础设施共享;充分挖掘电力大数据价值,实现电力数据对征信、城市治理、经济景气研判、节能减排等工作的支撑,实现系统资源价值最大化。

随着能源技术不断进步、能源体制改革深入推进,配用电系统将不断呈现新的发展需求和态势,系统功能形态将越来越多元化、综合化,数字化、智能化转型速度日益加快,系统将持续向更高级形态演化。

(作者均供职于国网(苏州)城市能源研究院产业技术中心)

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