文_王曉
國網(wǎng)浙江省電力有限公司深入分析“雙碳”目標帶來的新機遇新挑戰(zhàn)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的新任務新要求，加快建設多元融合高彈性電網(wǎng)，引領支撐浙江提前碳達峰。
問題與挑戰(zhàn)——
破解能源轉(zhuǎn)型“三元矛盾”
電力作為優(yōu)質(zhì)高效的二次能源，是能源轉(zhuǎn)型的中心環(huán)節(jié)。然而，現(xiàn)有電網(wǎng)向新型電力系統(tǒng)演進中，面臨源荷缺乏互動、安全依賴冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等問題，迫切需要加快高承載、高互動、高自愈、高效能四大核心能力建設，即電網(wǎng)需要對大規(guī)模電力供應、大規(guī)模清潔能源接入具備足夠的承載能力，具備源網(wǎng)荷儲多元高互動能力、進一步強抗擾和自愈能力以及高效運行能力。
近年來，浙江持續(xù)推進清潔能源示范省創(chuàng)建，在能源需求側(cè)、供給側(cè)向清潔低碳和電氣化發(fā)力，推動實現(xiàn)能源領域的“兩個50%”。浙江新能源裝機總量由2015年的371萬千瓦增長至2020年年底的1943萬千瓦，電能終端消費占比已超35%。浙江也在能源技術(shù)、能源體制等方面實施突破，成為全國首個現(xiàn)貨市場開展整月結(jié)算試運行的能源凈輸入省份，也是全國4個用能權(quán)改革試點省份之一。
但是，浙江占比達25%的風光核等電源基本不參與調(diào)峰，調(diào)節(jié)能力不足問題凸顯；電網(wǎng)仍呈現(xiàn)“源隨荷動”的半剛性特征，市場條件不成熟，需求側(cè)聯(lián)動手段匱乏，大量負荷側(cè)資源仍在沉睡，未參與互動；規(guī)劃、設計、運行、用電等多個環(huán)節(jié)的安全裕度交叉重疊，逐漸形成了以冗余保障電網(wǎng)安全的現(xiàn)實狀況，缺乏裕度釋放的有效手段；傳統(tǒng)發(fā)展模式下安全與效率存在天然矛盾，難以找到同時提升的路徑，電網(wǎng)建設投入邊際效益遞減，效率效益提升受安全因素制約。
浙江目前統(tǒng)調(diào)尖峰負荷95%以上的年累計時間為27小時。為了一年中27小時的尖峰用電，需要數(shù)臺百萬千瓦的發(fā)電機組和相關配套設施給予保障。顯然，依靠規(guī)模擴張來滿足電力需求增長的模式不可持續(xù)。喚醒沉睡的海量資源、挖掘電網(wǎng)自身潛力刻不容緩。
這些顯然不只是浙江一域的問題。能源轉(zhuǎn)型到今天，電網(wǎng)企業(yè)需要解決的主要矛盾，已從電力供需平穩(wěn)問題，轉(zhuǎn)變?yōu)榧纫Ｕ夏茉窗踩?，又要推動低碳發(fā)展，還要降低用能成本的高質(zhì)量發(fā)展之間的矛盾。傳統(tǒng)粗獷式的發(fā)展模式不能同時滿足“既、又、還”，從而形成能源高質(zhì)量發(fā)展的一個“三元矛盾”。
針對浙江電網(wǎng)發(fā)展的痛點，以“節(jié)約的能源是最清潔的能源、節(jié)省的投資是最高效的投資、喚醒的資源是最優(yōu)質(zhì)的資源”為理念先導，國網(wǎng)浙江電力提出建設能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)下多元融合高彈性電網(wǎng)，通過全方位挖掘和調(diào)動源網(wǎng)荷儲四個實體系統(tǒng)及市場、機制、業(yè)態(tài)等社會系統(tǒng)資源，構(gòu)建一張海量資源被喚醒、源網(wǎng)荷儲全交互、安全效率雙提升的高彈性電網(wǎng)，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
路徑與實踐——
加快建設多元融合高彈性電網(wǎng)
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、引領支撐浙江高質(zhì)量提前碳達峰，多元融合高彈性電網(wǎng)是核心載體，是國網(wǎng)浙江電力工作的主陣地。
3月31日，浙江海寧尖山“源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū)”和“綠色低碳工業(yè)園建設示范區(qū)”掛牌成立。這是我國建立的首個“源網(wǎng)荷儲一體化示范區(qū)”，也是浙江響應中央碳達峰、碳中和部署設立的首個“綠色低碳工業(yè)園”。事實上，尖山地區(qū)已經(jīng)具備“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的基礎條件。2019年，國家能源局在尖山初步建成了源網(wǎng)荷儲一體的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)。2020年全年，尖山新區(qū)本地新能源發(fā)電量5億多千瓦時，占地區(qū)全社會用電量比例超過30%。按照每戶每月用電200千瓦時計算，這些電足夠20多萬戶家庭使用一年，相當于一個中等縣城的居民年用電量，而且都是清潔能源，相當于每年節(jié)約標準煤20多萬噸，減少二氧化碳排放近50萬噸。
2月25日，湖州創(chuàng)新推出“能源碳效碼”，依托電力大數(shù)據(jù)平臺，集成區(qū)域、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的用電、用氣、用煤、用油等能耗數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成碳排放量，結(jié)合區(qū)域、企業(yè)產(chǎn)值，進行精準統(tǒng)計、分析和賦碼，讓企業(yè)能效水平一“碼”了然，為政府部門分類施策提供科學有力的依據(jù)，精準定位企業(yè)能源消費“碳足跡”，精準服務重點行業(yè)，提前實現(xiàn)碳達峰。
2020年4月，寧波鄞州投運浙江首條動態(tài)增容電力線路，實現(xiàn)電網(wǎng)輸送限額動態(tài)調(diào)整，輸送能力提升20%，在500千伏錢湖變基建施工期間有效解決了15萬千瓦供電缺口。實施設備動態(tài)增容，更重要的是為電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供解決方案。據(jù)了解，2025年，浙江電網(wǎng)220千伏線路的容載比按1.9控制，如果能降到1.85，可以少安排220千伏變電容量576萬千瓦，相當于少建12座220千伏變電站。
湖州星星商業(yè)廣場在2020年8月12日第一次參與了電力需求響應，從用能者成為了“供能者”。工作人員通過遠程操作，可實現(xiàn)廣場中央空調(diào)運行功率與冷卻水溫柔性調(diào)節(jié)，1小時“降低”負荷520千瓦，廣場運營方可獲取相應補貼。當年，國網(wǎng)浙江電力匯聚577萬千瓦削峰負荷、322萬千瓦填谷負荷的可調(diào)節(jié)“負荷資源池”，折算成經(jīng)濟價值，相當于少建一座500萬千瓦級的大型電站，節(jié)省投資數(shù)百億元。
溫州供電公司在永嘉成功完成極端天氣災害下分布式自愈配電網(wǎng)試驗，調(diào)動源網(wǎng)荷儲多元素及控制技術(shù)，45分鐘內(nèi)順利完成臺風災害下山區(qū)配電網(wǎng)停電后自愈。“災害數(shù)據(jù)指南針”“災害恢復指數(shù)”等大數(shù)據(jù)產(chǎn)品也在抗擊臺風“黑格比”中成功應用。大數(shù)據(jù)讓電網(wǎng)“不怕臺風”成為可能。
2020年12月末，國網(wǎng)浙江電力完成100萬千瓦秒級可中斷負荷接入工程建設。秒級可中斷負荷系統(tǒng)建成后，在特高壓直流大功率失去、嚴重自然災害導致電網(wǎng)大規(guī)模網(wǎng)架受損、局部斷面設備越限等場景下，可實現(xiàn)秒級可中斷負荷的快速精準調(diào)節(jié)，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和電力供需平衡。
用電負荷柔性可調(diào)節(jié)，源網(wǎng)荷儲高效互動……一個個高承載、高互動、高自愈、高效能的高彈性電網(wǎng)建設應用場景在浙江不斷涌現(xiàn)，提升了局部電網(wǎng)彈性，以更經(jīng)濟高效的方式助力浙江電網(wǎng)平穩(wěn)運行。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，浙江未來可期。
