加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)“3060”目標(biāo)的必然選擇。現(xiàn)階段，新型電力系統(tǒng)的主要特征是實(shí)現(xiàn)新能源高比例接入，加快信息技術(shù)與能量供給的深度融合，電力傳輸更加高效且富有韌性。依托新型電力系統(tǒng)建設(shè)，整合各類型能源資源，到碳中和階段，新型電力系統(tǒng)將逐漸發(fā)展為更加柔性、更加開放、高度智能的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
（本文來源：微信公眾號(hào)“能源研究俱樂部”ID:能源研究俱樂部）
【新型電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)展望 袁輝 胡槐生 徐波 孟祥 （中國(guó)能建安徽省電力設(shè)計(jì)院有限公司）】
一、新型電力系統(tǒng)是更加柔性和開放的能源互聯(lián)網(wǎng)
新型電力系統(tǒng)能夠高效集成各種分布式能源，通過多傳感、大數(shù)據(jù)、智能管控等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源實(shí)體與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，優(yōu)化能源生產(chǎn)、輸送和使用；同時(shí)繼續(xù)擔(dān)當(dāng)分級(jí)分層能源設(shè)施的“神經(jīng)”和“骨架”，加速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能調(diào)度及市場(chǎng)自由交易，促進(jìn)分布式智慧能源計(jì)量結(jié)算場(chǎng)景落地，逐漸發(fā)展為柔性和開放的能源互聯(lián)網(wǎng)。
二、分布式微網(wǎng)成為大電網(wǎng)的重要互補(bǔ)項(xiàng)
新型電力系統(tǒng)豐富了原有的能源互聯(lián)網(wǎng)概念并將其擴(kuò)展為：既包括遠(yuǎn)距離、復(fù)雜龐大的能源傳輸系統(tǒng)，如全球、洲際或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的能量傳輸共享；也能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域能源就近交易，分布式微網(wǎng)成為大電網(wǎng)的重要互補(bǔ)項(xiàng)，電網(wǎng)將形成大量分散+集中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
跨區(qū)送電是全局調(diào)配，區(qū)域供能是末端深挖，新型電力系統(tǒng)將部分跨區(qū)送電（特高壓）轉(zhuǎn)移到局域用能上，將更加注重能量的就地就近消納。未來局域智能微網(wǎng)將成為重要的供能形式，和跨區(qū)送電方式相互補(bǔ)充、相互支撐。
三、戶用光伏將是重要的發(fā)展形式
截至2020年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)2.5億千瓦，其中集中式電站占比68.93%，分布式光伏占比31.07%。與集中式光伏發(fā)電相比，分布式光伏就地消納的輸電成本和損耗較低，加上受土地、環(huán)境等約束更少等特征，新型電力系統(tǒng)中，戶用光伏將幫助實(shí)現(xiàn)地區(qū)可再生能源電量的高比例自給。
四、區(qū)塊鏈技術(shù)將在新型電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用
區(qū)塊鏈被認(rèn)為是繼蒸汽機(jī)、電力、互聯(lián)網(wǎng)之后真正具有變革潛力的顛覆性技術(shù)，助推能源互聯(lián)網(wǎng)升華到2.0形態(tài)。
與傳統(tǒng)技術(shù)相比，區(qū)塊鏈具有四大優(yōu)勢(shì)：a）采用分布式核算和存儲(chǔ)，系統(tǒng)效率大大提高；b）通過智能合約共享資源，不依賴于中間機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)備份和信用背書；c）公開透明、自動(dòng)執(zhí)行、強(qiáng)制履約；d）不可篡改，信息添加至區(qū)塊鏈即永久封存，無(wú)法在單個(gè)節(jié)點(diǎn)修改數(shù)據(jù)。
區(qū)塊鏈的去中心化實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)者、售電部門和消費(fèi)者的“直連”，將分散的新能源發(fā)電接入現(xiàn)有電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不借助中心結(jié)算的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接交易，資源利用更加集約高效。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的區(qū)域售電將成為智慧能源的重要突破口。
對(duì)于電力/能源區(qū)塊鏈技術(shù)的研究，目前世界各國(guó)基本處于同一起跑線，區(qū)塊鏈與“互聯(lián)網(wǎng)＋”的結(jié)合將引發(fā)能源領(lǐng)域新一輪的技術(shù)革命。
五、將形成新的智慧能源商業(yè)模式和生態(tài)
順應(yīng)電力零售的市場(chǎng)化趨勢(shì)，以分布式發(fā)電靈活性交易為切入點(diǎn)，電力零售、需求側(cè)容量交易和運(yùn)維、節(jié)能等綜合能源服務(wù)都可以通過物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)外互聯(lián)網(wǎng)電商平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，借助供需匹配和智能結(jié)算，打造新的智慧能源商業(yè)模式和生態(tài)。
新型智慧能源商業(yè)模式特點(diǎn)：a）用戶和發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電力交易；b）分散決策；c）決策調(diào)度：未來電力調(diào)度的客體是大量的分布式能源以及智慧用電負(fù)荷，通過區(qū)塊鏈生成調(diào)度決策；d）實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的帕累托最優(yōu)，資源配置效率較高。
智慧用能還原了能源的商品屬性，建立起競(jìng)爭(zhēng)、開放、有序的供能和用能市場(chǎng)，對(duì)冷、熱、電等資源進(jìn)行優(yōu)化配置，達(dá)到競(jìng)爭(zhēng)性供需平衡的狀態(tài)，大幅提高微網(wǎng)的用能效率和效益。智能控制+新型電力交易將為我國(guó)的碳交易、微電網(wǎng)、智慧能源等注入新的生機(jī)，推動(dòng)智慧電力/能源生態(tài)形成和能源體制機(jī)制重建。
六、企業(yè)節(jié)能，用戶節(jié)約，用能更加智能、精確、經(jīng)濟(jì)
與傳統(tǒng)能源、電力用能模式相比，區(qū)域電力互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的電力生產(chǎn)商、配電運(yùn)營(yíng)商、傳輸運(yùn)營(yíng)商和供、用能單位，可以直接在各個(gè)層次上進(jìn)行交易，電量結(jié)算不再依靠傳統(tǒng)電力結(jié)算平臺(tái)，個(gè)人或企業(yè)可以直接進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易，能源的商品屬性和金融屬性將進(jìn)一步凸顯。
基于分布式賬本和智能化合約的新型電力交易，將在發(fā)電和用電間建立起一種智能連接，利用區(qū)塊鏈計(jì)算技術(shù)，大幅降低交易成本，提升交易效率；實(shí)現(xiàn)用戶與電源、電網(wǎng)的柔性互動(dòng)，用戶側(cè)負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)；由集中式整體平衡向分散化決策、帕累托最優(yōu)的局部微平衡發(fā)展，將極大提升能源消費(fèi)供給的柔韌度和透明度，用能更加智能、精確、經(jīng)濟(jì)。
七、終端用能將和移動(dòng)互聯(lián)、智能家居進(jìn)一步融合
第四次工業(yè)革命建立在數(shù)字感知基礎(chǔ)上，智能傳感器及控制設(shè)備將萬(wàn)物緊緊相連，能源商品市場(chǎng)化、供應(yīng)多樣化、系統(tǒng)分散化及電網(wǎng)智能化將成為越來越清晰的發(fā)展趨勢(shì)。
未來通過移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備的語(yǔ)音交互、體感交互、無(wú)線通信等手段，便可以控制家中用能設(shè)備，冷、熱、電、氣等能量通過能源路由器、競(jìng)爭(zhēng)性交易平臺(tái)進(jìn)行分配重組，實(shí)現(xiàn)信息交互和匹配性用能。
八、可再生能源滲透率更高
2030年之前近十年時(shí)間，是各地新型電力系統(tǒng)、能源物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展、壯大的重要戰(zhàn)略突破期，能源設(shè)施逐步實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，隨著智能控制和儲(chǔ)能的突破，能量可被存儲(chǔ)也可隨時(shí)調(diào)用，用能選擇性將更廣，光伏等可再生能源在家庭和企業(yè)用能中的占比將有所提高。區(qū)域新型電力系統(tǒng)中，可再生能源滲透率的相關(guān)指標(biāo)都將進(jìn)一步提高。（包括η1=可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量/電網(wǎng)內(nèi)峰值負(fù)荷，η2=清潔能源發(fā)電量/總用電量等）
九、新型電力系統(tǒng)呼喚新型儲(chǔ)能技術(shù)的突破
未來發(fā)電設(shè)備將逐漸呈現(xiàn)分散化的特征，電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生改變，電化學(xué)儲(chǔ)能、氫能等新型儲(chǔ)能作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，將進(jìn)一步發(fā)揮削峰填谷作用。但目前儲(chǔ)能產(chǎn)品成本還較高，用戶側(cè)儲(chǔ)能盈利手段更多在于峰谷電價(jià)差套利，輔助服務(wù)市場(chǎng)的激勵(lì)作用還沒有體現(xiàn)出來。新型電力系統(tǒng)建設(shè)期待著儲(chǔ)能技術(shù)的突破和發(fā)展。
|
