建设能源互联网 为美丽中国赋能
能源互联网形态下多元融合高弹性电网高端研讨会在杭举办
随着我国经济进入高质量发展阶段,加快构建能源互联网已成为全社会广泛共识。9月26日,由中国能源研究会主办、国网浙江省电力有限公司协办,以“建设能源互联网 为美丽中国赋能”为主题的能源互联网形态下多元融合高弹性电网高端研讨会在浙江杭州成功举办。
来自国家能源局、浙江省人民政府的有关领导,中国科学院、中国工程院院士,及能源研究机构、高等院校、能源电力企业等相关专家学者共聚一堂,共同探讨能源互联网形态下多元融合高弹性电网的特征、建设路径,通过交流与分享国内外、关键领域相关经验和最新研究成果,共谋能源电力高质量发展之道。
国网浙江电力董事长、党委书记尹积军在主旨演讲中指出,建设能源互联网形态下多元融合高弹性电网,推动能源高质量发展,为美丽中国赋能,为美好生活充电。今年夏季,浙江全社会最高用电负荷达到9268万千瓦,同比增长8.82%,浙江电网即将进入亿千瓦时代。浙江多种能源并存的生产和消费形态对能源互联网建设提出了客观要求,当代先进的电网和信息通信技术为能源互联网建设提供契机和动能,浙江经济社会发展和电网的基础条件为引领能源互联网建设提供了信心和动力。
国网浙江电力将以多元融合高弹性电网建设推动能源互联网的省域领先实践,发挥其引领力、辐射力、带动力,打造能源互联新形态,构建能源互联网生态圈,实现保障能源安全、推动低碳发展、降低用能成本的能源高质量发展“三重目标”,创造能源互联网省域实践的“浙江经验”和“浙江样本”。
“建设高弹性电网是保障
国家能源安全的重要内容”
当前,我国能源发展中以化石能源为主的能源体系以及粗放式发展模式与生态文明建设、经济高质量发展要求不协调问题日益凸显,亟待转变能源发展方式、优化能源结构,构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。而电力是清洁低碳能源开发利用的主要领域。但新能源大规模接入,将不可避免对电网造成冲击,必须有效提升电力系统应对极端自然灾害和人为攻击的能力,保障我国能源安全。探索研究弹性电力系统,建设高弹性电网,是保障能源安全的重要内容。
能源安全事关国家安全,弹性电力系统建设需要高等院校、科研院所、电网公司、发电集团协同攻关,浙江电网提出建设多元融合高弹性电网,非常具有创新性,在探索弹性电力系统方面开了个好头。多元融合高弹性电网既强调海量资源被唤醒、源网荷储全交互、安全效率双提升,又强调要具备重大灾变的恢复能力,与弹性电力系统促进能源转型、保障电力安全的本质高度一致。
建议在源侧通过多能互补,实现弹性互补;网侧通过设备潜力挖掘,实现灵活运行;荷侧通过唤醒海量用户资源,实现需求响应弹性;储能通过市场机制,成为良好弹性资源。她希望多元融合高弹性电网建设能够取得突破,形成示范效应,做好产学研结合,为全世界弹性电力系统的研究探索打造样板,为国家的能源安全战略作出积极贡献。
“建设高弹性电网
抓住了整个行业发展最关键的要点”
如何破解电网安全、低碳和经济协同的难题,国家电网公司提出“建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业”的战略目标,国网浙江电力在落实国家电网战略目标过程中,提出以能源互联网形态下多元融合高弹性电网为主要载体。
可以说,能源互联网催生了高弹性电网,高弹性电网将引领电网的转型。浙江在落实国家电网战略目标过程中,抓住了多元融合高弹性电网,就相当于选对了一个目标,抓住了整个行业发展最关键的要点,纲举目张,抓住这个关键以后,再高效地推进,就能够真正实现能源互联网战略的落地。
推进多元融合高弹性电网建设,不仅需要技术突破,还需要体制和机制变革,创造能源生态圈机制,让所有参与者价值共生、共赢、共存。市场机制激活资源要素弹性,数字技术使要素功能智能化,多能融合产生各要素之间的竞争性弹性,互联网平台实现各要素之间的高效互动,电网迎来多元驱动、要素融合的高弹性时代,弹性十足的电网将有力支撑能源转型与高质量发展。
“高弹性电网建设理念走在国际先进行列”
国网浙江电力提出的能源互联网形态下的多元融合高弹性电网建设,理念上已走在国际的先进行列。很多的课题和问题在国际上都很难找到可以参考的先例,需要自行探索。这意味着它的市场机制设计和以往相比,也具有很大挑战,需要大力创新。
首先体现在广度上。唤醒海量资源,意味着需要有灵活、公平的动态变化机制,让不同资源找到它合理的位置。第二是在深度上,已经从原来的小时级资源响应,到了现在毫秒级的响应。这意味着已经超出了人力实时干预的能力。在这种情况下,这些资源怎样在不同时间点发挥不同价值,就需要尊重不同资源的响应特性、物理特点、参与市场,包括可持续的红利分配机制和多样化的商业模式。这个深度也是从来没有遇到过的。
高弹性电网建设非常契合国家提出的供给侧改革要求。供给侧改革结合能源行业就是要解决全要素生产率的提升,在不追加资本、人力的情况下,保障发展的效率和速度。而高弹性电网就是在做这两方面的深入工作,这也是新时代赋予电力人的使命。
“高弹性电网是一场深入且深刻的革命”
当前中国面临着能源消费总量大、化石能源占比高、能源利用效率偏低等问题。要实现能源的完全碳中和,就要把以化石能源(煤油气)为主的能源结构改变成以水电、风电、光电、核电等组成的以零碳能源为主的低碳能源结构。未来,低碳能源中一半以上为风电、光电,这些不可调控的电源大大降低了电网对用电侧峰谷变化的调节与适应能力,如何使电力负荷调控由目前的刚性转为柔性,以适应电源侧大比例的不可调控电源,是今后风电、光电发展的待解难题。
在这样的大形势下,要充分发挥建筑在低碳能源中的重要作用。据预测,未来,我国建筑年用电量将在2.5万亿千瓦时以上,并将有2亿辆充电式电动汽车,二者所消耗的电力之和将达到用电总量的35%以上。如果建筑全部成为带有充电桩的柔性建筑,不仅可吸纳接近一半由风电、光电所造成的发电侧波动,还能有效解决建筑本身用电变化导致的峰谷差变化。但要达到这样的效果,必须建立光、储、直、柔配电系统。
直流输电技术将对高弹性电网建设起到推动作用。采用直流输电技术后,光伏、风电等低碳能源就能通过直流变压器与建筑负荷相连,减少中间变换环节,降低损耗,同时通过调节直流电压幅值,调控建筑瞬时用电功率,充分利用电动汽车电池的充放电潜能,将建筑用电从以前的刚性负荷变为可根据要求调控的弹性负荷,从而实现“需求侧响应”方式的弹性负荷。
能源革命是一场深入的革命,电力系统肩负重任。要从电源结构、电网形式、供需关系到价格政策等整个系统进行大的变化。国网浙江电力提出的多元融合高弹性电网是能源变革过程中一个率先尝试的过程,为全国电力系统起到了一个很好的带头作用。
“建设不怕台风的电网,浙江作了很好的示范”
作为重要的基础设施,电力系统的安全直接影响着国家安全与国民经济的发展。随着生产力提高,现代社会对电力供应的依赖度越来越高,整个社会已经不能承受停电之重。
浙江受台风等自然灾害的影响较为频繁,对电网破坏带来的损失越来越大,但电力新技术的发展,也使得对突发事件的应对更为有效。弹性电力系统就是为了有效应对小概率、高损失的极端事件,因此要建立“五步”全方位建设体系:即平时预、灾前防、灾中守、灾后抢、事后评,通过这五个环节的全链条精准建模、定量评估,为防御台风作决策支持。
国网浙江电力建设能源互联网形态下多元融合高弹性电网的实践,在今年防御台风“黑格比”中得到检验,通过台风监测预警中心数据应用、“灾害数据指南针”“灾害恢复指数”等数字化手段,在精准防御上迈出了一大步,效果非常显著,台风登陆后45个小时就实现全部受影响配网的快速复电,这个水平在国际上也是领先的。
建设一个不怕台风的电网,是一个非常艰巨也非常宏伟的目标,浙江已经作了一个很好的示范,相信建成不怕台风的电网的目标一定会实现。
“数字化转型为多元融合高弹性电网
建设提供技术支撑”
在电力行业的数字化转型升级过程中,互联网公司在数字化、网络协同、数据智能三个方面的经验可以借鉴。电力公司在做业务顶层设计时,可以尝试尽可能让多种角色在一张网上协同完成业务活动,打破部门间的壁垒和系统集成思维。要在技术和理念上使用业务中台去实践,重视对数据的智能化处理,使业务更加精准。要从数据、技术、组织、产品等四个维度考虑,做好数据中台建设。
国网浙江电力提出多元融合高弹性电网建设,其实是一个供需平衡的过程,但这个平衡是需要依赖数据去驱动的,通过对数据的智能处理,准确预测供需。而实现供需平衡的前提是确保电网的稳定可靠,这又可以通过数字孪生电网,运用互联网技术,把线下的电网映射到线上的电网上去。再通过不停地模拟训练,提升电网自愈能力,保障电网稳定可靠。
(本版图片由国网浙江电力提供)