智能電網(wǎng)是對電網(wǎng)未來發(fā)展形態(tài)的探索和實踐,需順應能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢和能源革命要求,全面加快新形勢智能電網(wǎng)建設(shè),實現(xiàn)能源電力的高質(zhì)量發(fā)展。發(fā)展智能電網(wǎng)應聚焦電力系統(tǒng)的本質(zhì)安全、整體效率、公共事業(yè)屬性,充分發(fā)揮其作為產(chǎn)業(yè)平臺的優(yōu)勢。同時,推進智能電網(wǎng)建設(shè)需要政府、電網(wǎng)企業(yè)及全社會共同參與、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、形成合力。
新中國成立以來,我國電力工業(yè)經(jīng)歷了由小到大、由弱變強、從落后走向先進的發(fā)展歷程,奠定了堅實的發(fā)展基礎(chǔ)。1949-2019年,我國全社會用電量達到7.2萬億千瓦時,增長超過1900倍;全國發(fā)電裝機容量達到20億千瓦,增長超過1000倍;電網(wǎng)規(guī)模迅猛發(fā)展,35kV及以上輸電線路長度達到190萬千米、變電容量達到70億千伏安,電壓等級已達到1100千伏的世界最高水平。電力工業(yè)的巨大發(fā)展成就,為我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展提供了堅實的電力供應保障。
十九大后,中國特色社會主義進入新時代,我國經(jīng)濟由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段。在能源轉(zhuǎn)型的總體趨勢和日益復雜的國際形勢下,面對新時代的新形勢新要求、新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的新機遇,我國電力工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)新特征、孵化新形態(tài)、涌現(xiàn)新業(yè)態(tài)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)在信息化、自動化、互動化的驅(qū)動下,通過集成先進技術(shù)應用,逐步形成新一代電力系統(tǒng)——智能電網(wǎng)。在此基礎(chǔ)上,能源電力行業(yè)不斷演化升級,數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)及5G等新技術(shù)突破催生電力物聯(lián)網(wǎng);電網(wǎng)智能化水平提升帶動多種能源優(yōu)化互補,促進綜合能源、智慧能源發(fā)展;“互聯(lián)網(wǎng)+”理念衍生能源互聯(lián)網(wǎng)等發(fā)展新形態(tài)。新時代背景下,智能電網(wǎng)在現(xiàn)代能源體系中的戰(zhàn)略定位更加重要,需順應能源轉(zhuǎn)型發(fā)展趨勢和能源革命要求,全面加快新形勢智能電網(wǎng)建設(shè),實現(xiàn)能源電力的高質(zhì)量發(fā)展。
能源電力轉(zhuǎn)型對電網(wǎng)發(fā)展提出新要求
進入工業(yè)文明以來,化石能源的使用大大促進了人類文明的發(fā)展進程,但同時也帶來了資源枯竭、環(huán)境污染、氣候變化、能源安全等現(xiàn)實問題。在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,互聯(lián)網(wǎng)理念、先進信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,也對能源行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。進入新時代,我國積極推進能源轉(zhuǎn)型與能源革命,著力構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系,對電網(wǎng)發(fā)展提出了新要求。
電力消費增長仍具潛力,電氣化水平持續(xù)提升,電網(wǎng)發(fā)展需規(guī)模與質(zhì)量并重。新時代要處理好人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾,需要繼續(xù)堅持經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展。對比世界發(fā)達國家發(fā)展水平,我國未來用電需求增長仍有較大潛力。隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的深化和終端能源消費的升級,電氣化水平將持續(xù)提升。電網(wǎng)規(guī)模尤其是中低壓電網(wǎng)建設(shè)仍將持續(xù)擴大,電力供應的可靠性及供電質(zhì)量需求也將進一步提升。
新時代電力安全保障及綠色發(fā)展對電網(wǎng)提出更高要求。在新時代國家總體安全觀的要求下,能源電力供應安全的重要性逐步凸顯,電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對于保障國民經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展發(fā)揮著關(guān)鍵作用??稍偕茉幢壤掷m(xù)提升,更大范圍、更大規(guī)模的交直流混聯(lián)電網(wǎng)建設(shè)都在不同程度地影響電網(wǎng)的運行特性,電力市場化改革的深入推進也會產(chǎn)生更為復雜多樣的系統(tǒng)運行方式,這些都對電網(wǎng)的安全運行和管理水平提出了更高要求。
智能電網(wǎng)是對電網(wǎng)未來發(fā)展形態(tài)的探索和實踐。近年來,“數(shù)字電網(wǎng)”“堅強智能電網(wǎng)”“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”“能源互聯(lián)網(wǎng)”等新概念層出不窮,但其實質(zhì)都是對新需求下電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)的探索和嘗試,發(fā)展目標一致,只是在表述上各有側(cè)重。我國早在2015年就發(fā)布了《關(guān)于促進智能電網(wǎng)發(fā)展的指導意見》,明確大力推進智能電網(wǎng)建設(shè)。在不斷實踐的過程中也逐步發(fā)現(xiàn),發(fā)展智能電網(wǎng)不應僅局限于電網(wǎng)的智能化、信息化等范疇,而應從未來能源發(fā)展的高度著眼,統(tǒng)籌研判電網(wǎng)的發(fā)展方向和路線;在建設(shè)過程中,既要百花齊放,也要重點突出,聚焦電網(wǎng)發(fā)展的中心定位,著力解決核心問題。
加快智能電網(wǎng)發(fā)展要把握四個要點
智能電網(wǎng)建設(shè)是一項復雜的系統(tǒng)性工程,涵蓋電力系統(tǒng)的全環(huán)節(jié)、全領(lǐng)域,對能源行業(yè)發(fā)展、城市轉(zhuǎn)型升級及經(jīng)濟社會發(fā)展都起著舉足輕重的作用。發(fā)展智能電網(wǎng)應立足長遠、高點站位,從我國新時代高質(zhì)量發(fā)展全局出發(fā),研判未來能源電力行業(yè)發(fā)展趨勢,準確把握我國電網(wǎng)的發(fā)展方向和演進路線,加快推進智能電網(wǎng)建設(shè)。
聚焦電力系統(tǒng)的本質(zhì)安全,提高駕馭復雜大電網(wǎng)運行調(diào)控水平。國家總體安全觀對大電網(wǎng)安全提出了新要求,高質(zhì)量發(fā)展新形態(tài)催生了負荷側(cè)新需求,大電網(wǎng)安全與用戶供電質(zhì)量是不可分割的兩個方面。隨著西電東送發(fā)展和可再生能源大規(guī)模開發(fā),復雜大電網(wǎng)對系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn),持續(xù)提升電網(wǎng)調(diào)度控制水平應是智能電網(wǎng)發(fā)展的重中之重。電網(wǎng)調(diào)度控制技術(shù)的發(fā)展趨勢應貫穿發(fā)輸配用全環(huán)節(jié),實現(xiàn)全過程、一體化,不宜人為地將主網(wǎng)側(cè)與配用電側(cè)割裂;同時,還需考慮人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的融合創(chuàng)新,推動電網(wǎng)調(diào)控技術(shù)迭代升級。
聚焦電力系統(tǒng)的整體效率,提升電網(wǎng)資產(chǎn)運營及管理水平。新時代電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的目標在于實現(xiàn)從規(guī)模擴張到效益提升的轉(zhuǎn)變,將改變傳統(tǒng)粗放式發(fā)展模式,推動電網(wǎng)技術(shù)變革和管理理念革新。應用云大物移智等新技術(shù),提高電網(wǎng)設(shè)備、運行、管理等全環(huán)節(jié)的感知與控制能力;注重底層設(shè)施的數(shù)據(jù)模型及標準建設(shè),提升電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量,強化數(shù)據(jù)管理;同步開展基礎(chǔ)設(shè)施智能化與數(shù)字平臺建設(shè),實現(xiàn)底層設(shè)施與上層業(yè)務的貫通,優(yōu)化系統(tǒng)運行和管理;深入挖掘資產(chǎn)數(shù)據(jù)價值,實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動決策,提升電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率與管理效益。
聚焦電網(wǎng)的公共事業(yè)屬性,促進可再生能源發(fā)展,提升獲得電力水平。電網(wǎng)自身具備典型的公共事業(yè)屬性,服務用戶、服務經(jīng)濟社會發(fā)展是其核心定位。推進智能電網(wǎng)建設(shè),應不斷提升風電、光伏等可再生能源消納能力,滿足多元負荷發(fā)展需求,提供靈活、友好、便捷的用戶響應服務,創(chuàng)新發(fā)展分布式能源、微電網(wǎng)、儲能等多種用能形式,支撐經(jīng)濟社會低碳綠色發(fā)展;不斷豐富能源電力服務的內(nèi)涵和外延,拓展能源電力服務新模式,持續(xù)提升獲得電力水平和電力普遍服務能力,增強用戶獲得感。
充分發(fā)揮電網(wǎng)作為產(chǎn)業(yè)平臺的優(yōu)勢,促進能源共享經(jīng)濟發(fā)展。電網(wǎng)作為能源電力資源優(yōu)化配置的重要平臺,在引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展過程中具有天然優(yōu)勢。應依托電網(wǎng)數(shù)字化建設(shè)推動能源數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,深入挖掘能源數(shù)據(jù)價值,積極培育能源大數(shù)據(jù)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,建立能源數(shù)據(jù)服務與信息安全標準化體系,推動能源電力大數(shù)據(jù)信息服務、綜合能源服務等領(lǐng)域的業(yè)務拓展,實現(xiàn)能量流、信息流、價值流的“三流合一”,發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟,促進能源共享經(jīng)濟發(fā)展。
推進智能電網(wǎng)建設(shè)的三點建議
鑒于智能電網(wǎng)涉及范圍大、影響領(lǐng)域廣、挑戰(zhàn)難度大,推進智能電網(wǎng)建設(shè)需要政府、電網(wǎng)企業(yè)及全社會共同參與、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、形成合力,逐步形成有利于智能電網(wǎng)發(fā)展的良好環(huán)境,加快智能電網(wǎng)落地。
做好頂層設(shè)計,加強行業(yè)指導。堅持規(guī)劃先行,基于新形勢新要求進一步組織深化智能電網(wǎng)研究,明確新時代智能電網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)路線和發(fā)展模式,建立健全智能電網(wǎng)相關(guān)標準體系,推動智能電網(wǎng)國際合作創(chuàng)新;統(tǒng)籌加強對行業(yè)發(fā)展的指導,加大各行業(yè)之間的協(xié)調(diào)力度,為智能電網(wǎng)未來發(fā)展指明方向。
試點示范先行,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推進。鼓勵試點示范,因地制宜開展各類創(chuàng)新示范項目建設(shè),加強對創(chuàng)新示范項目的科學評估和閉環(huán)管理,著重考察創(chuàng)新示范項目的技術(shù)經(jīng)濟性和市場前景,逐步探索形成可復制可推廣的經(jīng)驗和成果,通過試點示范統(tǒng)籌引領(lǐng)智能電網(wǎng)規(guī)?;ㄔO(shè)。
完善配套機制,培育創(chuàng)新土壤。逐步完善智能電網(wǎng)配套政策體系,在項目建設(shè)、并網(wǎng)、交易等方面予以政策支持;完善相關(guān)機制建設(shè),培育開放共享的市場環(huán)境,支持儲能、微電網(wǎng)、分布式能源等能源形態(tài)健康發(fā)展;推動構(gòu)建智能電網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)體系,引導各方共同參與,激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展活力,培育創(chuàng)新土壤。
全面加快智能電網(wǎng)建設(shè)是落實新時代能源轉(zhuǎn)型與能源革命要求的有效途徑,具有廣闊的發(fā)展前景,但也面臨著極大的挑戰(zhàn)。應準確把握我國新形勢智能電網(wǎng)的發(fā)展定位,科學謀劃合理可行的發(fā)展路線,以創(chuàng)新示范統(tǒng)籌引領(lǐng)智能電網(wǎng)建設(shè),推進能源電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(作者供職于電力規(guī)劃設(shè)計總院)
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