重任在肩
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)," 新一代電網(wǎng) " 是關(guān)鍵
在加速邁向 "3060 目標 " 的幾十年內(nèi),電力系統(tǒng)在功能定位、生產(chǎn)方式、運行機理、傳輸過程及消費形態(tài)等各個方面,將面臨百年未有之變局。
基于對全球各主要市場能源轉(zhuǎn)型實踐的廣泛研究,埃森哲認為中國電力行業(yè)正處于從 " 簡單的可再生能源替代 " 邁向 " 復雜的綜合能源系統(tǒng) " 的重要拐點,破局關(guān)鍵在于系統(tǒng)性提升新能源的消納水平和應用比重。
電網(wǎng)作為新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺及核心樞紐,重要性不言而喻。埃森哲認為,一張能夠適應大規(guī)模、高比例新能源發(fā)展需要的" 新一代電網(wǎng) " 應當具備靈活調(diào)節(jié)、多網(wǎng)互聯(lián)、安全堅韌、智能互動等主要特征:
靈活調(diào)節(jié):新型電力系統(tǒng)要求著力實現(xiàn)新能源功率精準預測,并通過抽水蓄能、新型儲能等各項電網(wǎng)側(cè)調(diào)節(jié)能力建設(shè)和控制優(yōu)化,從電源側(cè)和儲能側(cè)平抑新能源發(fā)電波動帶來的影響。
多網(wǎng)互聯(lián):新型電力系統(tǒng)將進一步優(yōu)化完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu),加快建設(shè)特高壓,提升新能源外送消納力度,快速發(fā)展分布式電源及微電網(wǎng),促進新能源就地消納,通過形成 " 跨區(qū)域主干電網(wǎng) + 中小型區(qū)域電網(wǎng) + 有源配電網(wǎng)及微網(wǎng) " 的多網(wǎng)互聯(lián)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)新能源因地制宜,廣泛接入消納。
安全堅韌:新能源機組大規(guī)模接入帶來運行特性、穩(wěn)定機理、平衡控制等一系列變化,疊加氣候變化帶來臺風、地震、暴雨、山火頻發(fā)等自然災害,給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)。新型電力系統(tǒng)要求通過升級電網(wǎng)感知基礎(chǔ)、提升故障識別能力并建立故障防御體系,有效防范連鎖故障和大面積停電風險,加強電網(wǎng)故障快速恢復能力,保障社會正常用電。
智能互動:電氣化加速和海量分布式能源并網(wǎng)將導致需求側(cè)用電隨機性進一步加大,對電網(wǎng)調(diào)度帶來挑戰(zhàn)和壓力,新型電力系統(tǒng)要求借助負荷實時感知、完善需求響應、虛擬電廠和智能充電等雙向互動方式,緩解用電波動并保障供需平衡。
美國能源部于 發(fā)布《電網(wǎng)現(xiàn)代化規(guī)劃》,推動傳統(tǒng)電網(wǎng)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型,以應對可再生能源、儲能和分布式發(fā)電等發(fā)展需求帶來的挑戰(zhàn),提升美國在全球綠色能源經(jīng)濟中的競爭力。
擘畫藍圖
新時代電網(wǎng)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級路徑
新型電力系統(tǒng)的建設(shè)藍圖業(yè)已繪就,電網(wǎng)企業(yè)作為關(guān)鍵力量,應當把握機遇、積極作為,選擇有針對性的轉(zhuǎn)型路徑,促進全行業(yè)低碳可持續(xù)發(fā)展。綜合國內(nèi)建設(shè)現(xiàn)狀和國際先進實踐,埃森哲提出電網(wǎng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型之路可分" 三階段、三步走 "。
階段一:強筋健骨,要素升級
硬實力是系統(tǒng)升級的根本保障。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)可從" 源、網(wǎng)、荷、儲、市場 " 五大核心要素入手,瞄準 " 新一代電網(wǎng) " 的建設(shè)目標,系統(tǒng)梳理提升舉措,強化電力系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。
電源側(cè):開展風、光等新能源功率精準預測,優(yōu)化運行方式,提升對于新能源的消納承載能力。
電網(wǎng)側(cè):統(tǒng)籌 " 跨省區(qū)主干電網(wǎng) + 中小型區(qū)域電網(wǎng) + 配網(wǎng)及微網(wǎng) " 多層次電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè),升級電力系統(tǒng)運行控制體系和故障防御體系。
負荷側(cè):加強用戶側(cè)能效監(jiān)測、狀態(tài)感知和互動響應能力,打造負荷側(cè)從實時感知分析到自動優(yōu)化控制的端到端、定制化服務(wù)能力。
儲能側(cè):加快推進抽水蓄能,電化學儲能及氫能等新型儲能規(guī)?;瘧茫鰪婋娋W(wǎng)安全穩(wěn)定運行和供電保障能力,優(yōu)化電網(wǎng)投資效能。
市場側(cè):積極參與電力現(xiàn)貨市場建設(shè),健全電力價格合理形成和成本疏導機制,完善輔助服務(wù)市場交易機制和儲能電站投資回報機制,調(diào)動各方參與調(diào)節(jié)的積極性。
軟實力是價值實現(xiàn)的必要條件。在推動基礎(chǔ)要素升級的同時,電網(wǎng)企業(yè)需要著力打造駕馭新型電力系統(tǒng)的運營架構(gòu)和能力體系。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)可以借助國際先進電網(wǎng)企業(yè)的運營能力框架,圍繞資產(chǎn)管理、現(xiàn)場作業(yè)、電網(wǎng)和系統(tǒng)運行、客戶支持及運營等領(lǐng)域多管齊下,系統(tǒng)分析并逐一梳理各項業(yè)務(wù)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求下的提升方向和優(yōu)化需求。
靈活性管理是新型電力系統(tǒng)建設(shè)要求的核心能力之一,英國國家電網(wǎng)(National Grid)通過靈活性管理能力建設(shè)以平緩電網(wǎng)投資,強化波動應變能力。
資產(chǎn)管理:搭建靈活性尋源平臺管理本地電網(wǎng)阻塞,平抑電網(wǎng)投資壓力。
電網(wǎng)運行:加強電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)流管理,優(yōu)化對分布式發(fā)電波動的主動管理。
客戶運營:建立靈活性結(jié)算及支付管理流程和系統(tǒng)能力。
階段二:數(shù)據(jù)驅(qū)動,智慧運營
數(shù)據(jù)是未來能源系統(tǒng)的基石,電網(wǎng)企業(yè)將部署更多數(shù)據(jù)密集型流程,以支持面向新型電力系統(tǒng)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。埃森哲建議結(jié)合自身實際及監(jiān)管要求,依循升級數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺、拓展核心系統(tǒng)邊界、打造 360 ° 透明電網(wǎng)、進階至高度智能電網(wǎng)的數(shù)字化演進路線,賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
升級數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺:傳統(tǒng)系統(tǒng)平臺難以應對數(shù)據(jù)量指數(shù)級增長及快速變化的服務(wù)需求,電網(wǎng)企業(yè)需要升級支持海量分散、內(nèi)外交互、實時共享等數(shù)據(jù)應用需求的基礎(chǔ)平臺、服務(wù)架構(gòu)和傳輸技術(shù),構(gòu)建堅強數(shù)據(jù)底座。
拓展核心系統(tǒng)邊界:分布式電源快速發(fā)展推動能源轉(zhuǎn)型持續(xù)向低壓電網(wǎng)下沉,電網(wǎng)企業(yè)需要通過拓展核心系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋面和控制水平,將數(shù)字化能力快速拓展至高級配電管理和分布式資源管理等領(lǐng)域,并支持跨企業(yè)的第三方數(shù)據(jù)交換。
打造 360 ° 透明電網(wǎng):新型電力系統(tǒng)對數(shù)據(jù)分析能力的要求進一步提高,電網(wǎng)企業(yè)可透過部署物聯(lián)網(wǎng)解決方案和數(shù)字孿生建模技術(shù),拓寬數(shù)據(jù)采集渠道,細化數(shù)據(jù)粒度,并與企業(yè)數(shù)據(jù)平臺、靈活性平臺等內(nèi)外部系統(tǒng)平臺共享。
進階至高度智能電網(wǎng):通過云技術(shù)、邊緣計算、5G等前沿科技的部署,推動邊緣節(jié)點數(shù)據(jù)管理和就地優(yōu)化,使電網(wǎng)具備高度智能和快速響應的調(diào)控能力,賦能虛擬電廠、V2G(電動汽車入網(wǎng))等技術(shù)規(guī)模應用,支撐電壓和頻率控制、短時重過載實時優(yōu)化等高階場景實現(xiàn)。
階段三:開放共享,模式創(chuàng)新
在電網(wǎng)基礎(chǔ)升級和數(shù)字能力建設(shè)的基礎(chǔ)上,電網(wǎng)企業(yè)可從電網(wǎng)側(cè)和負荷側(cè)兩端發(fā)力,通過業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新進一步挖掘增長潛力,釋放系統(tǒng)價值。
在電網(wǎng)側(cè),電網(wǎng)企業(yè)可基于高度智能化的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施所具備的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和數(shù)字化能力,對外提供數(shù)據(jù)服務(wù)和技術(shù)支持,在資產(chǎn)共享、碳排監(jiān)測、智慧城市、安防監(jiān)控、智能樓宇等多方面與第三方開展合作,創(chuàng)建" 電網(wǎng)即服務(wù) "新模式。
在負荷側(cè),電網(wǎng)企業(yè)可依托新型電力系統(tǒng)打造全新平臺化聚合能力,將各類終端電力用戶、分布式產(chǎn)銷者、能源聚合商lass="ql-size-normal">、售電服務(wù)企業(yè)和充電樁運營企業(yè)等各類終端能源伙伴納入統(tǒng)一生態(tài)系統(tǒng),為工商業(yè)和家庭用戶提供全方位、個性化、一站式能源服務(wù),推動低碳能源解決方案創(chuàng)新,形成" 能源方案提供者 "新模式。
藍圖已繪就,揚帆正當時。新型電力系統(tǒng)建設(shè)是電力行業(yè)的一次深遠變革,也是電力企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的 " 必答題 "。埃森哲建議電網(wǎng)企業(yè)主動把握機遇、順勢而為、積極布局,結(jié)合自身實際量身定制轉(zhuǎn)型發(fā)展之路,推動電力行業(yè)巨輪行穩(wěn)致遠,在實現(xiàn) " 雙碳 " 目標的歷史進程中展現(xiàn)更大作為。
原標題:瞄準新型電力系統(tǒng),打造“新一代電網(wǎng)”