文章來源：能源發(fā)展與政策-吳昊

文章標簽：【電力系統(tǒng)】【機房監(jiān)控】【電網(wǎng)機房動力環(huán)境監(jiān)控】【UPS電源監(jiān)控】【蓄電池監(jiān)控】【電源及環(huán)境監(jiān)控】

隨著“雙碳”戰(zhàn)略逐步推進，電力系統(tǒng)的功能定位、供給結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)形態(tài)正在被重塑。國家能源局近日發(fā)布的《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書（征求意見稿）》（以下簡稱《藍皮書》）提出，電力供給結(jié)構(gòu)要從以化石能源發(fā)電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉(zhuǎn)變；電力系統(tǒng)調(diào)控運行模式要由單向計劃調(diào)度向源網(wǎng)荷儲多元智能互動轉(zhuǎn)變。

近年來，在一系列政策推動下，我國電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型按下“快進鍵”。作為新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關(guān)鍵載體，新型電力系統(tǒng)以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務，以源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同、靈活互動為堅強支撐，“打造新型電力系統(tǒng)”的“歷史大戲”正在新的機遇和挑戰(zhàn)中加速上演。

疊加“新技能” 電力系統(tǒng)迎接“工業(yè)4.0”

當前，“工業(yè)4.0”是各行各業(yè)重要的轉(zhuǎn)型目標，智能化、數(shù)字化等一大批新的技術(shù)被疊加在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之上。對于電力系統(tǒng)，智慧融合正在成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障，在這些新技術(shù)的加持下，電網(wǎng)正逐漸變得“聰明”起來?！端{皮書》指出，新型電力系統(tǒng)以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動，呈現(xiàn)出數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合的特點。

未來，適應新型電力系統(tǒng)海量異構(gòu)資源的廣泛接入、密集交互和統(tǒng)籌調(diào)度，“云大物移智鏈邊”等先進數(shù)字信息技術(shù)在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)廣泛應用，將助力各環(huán)節(jié)實現(xiàn)高度數(shù)字化、智慧化、網(wǎng)絡(luò)化的革新升級。基于人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新興技術(shù)，智慧化調(diào)控運行體系將加快升級，滿足分布式發(fā)電、儲能、多元化負荷發(fā)展需求。

除了與智能化、數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合，電力系統(tǒng)本身的新技術(shù)也是其轉(zhuǎn)型的動力。比如，響應速度快、可控性好、運行方式靈活的柔性直流技術(shù)。業(yè)內(nèi)專家表示：“如果把電網(wǎng)比作一張輸送電力的‘路網(wǎng)’，那么柔性直流就像一輛行駛其中的‘超級貨車’，與交流和常規(guī)直流相比，它不用牽引，不挑道路，可隨時‘卸貨’，可隨時切換方向，能把‘忽大忽小’的風力發(fā)電和光伏發(fā)電穩(wěn)妥送出?！?/span>

隨著“新技能”的不斷疊加，未來電力系統(tǒng)將能夠在不同應用場景中促進新能源消納利用。《藍皮書》提出，電網(wǎng)穩(wěn)步向柔性化、智能化、數(shù)字化方向轉(zhuǎn)型，大電網(wǎng)、分布式智能電網(wǎng)等多種新型電網(wǎng)技術(shù)形態(tài)融合發(fā)展。電網(wǎng)全面柔性化發(fā)展，常規(guī)直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網(wǎng)等新型輸電技術(shù)廣泛應用，將支撐“大電網(wǎng)”與“分布式智能電網(wǎng)”的多種電網(wǎng)形態(tài)兼容并蓄。

面向新能源 儲能與多能互補協(xié)同發(fā)力

在實現(xiàn)“雙碳”目標、能源轉(zhuǎn)型的道路上，風電、光伏發(fā)電是最為核心的技術(shù)之一。但隨著風光發(fā)電占比的不斷提升，新能源波動性和間歇性造成的電力輸出不穩(wěn)定，給電力系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，并造成了“棄風棄光”的消納難題。而解決消納等新能源大規(guī)模發(fā)展的難題，儲能在電力系統(tǒng)中的應用被普遍認為是“一劑良藥”。

目前，儲能已具備快速發(fā)展的基礎(chǔ)，未來應抓住新型電力系統(tǒng)平衡這條主線，結(jié)合不同儲能的技術(shù)特點進行科學配比。專家認為，從技術(shù)特點及電網(wǎng)友好性看，抽蓄、光熱及儲熱具有運行穩(wěn)定、儲能時間相對較長、電網(wǎng)友好型強等優(yōu)勢，未來或?qū)⒂休^高配比。比如，光熱發(fā)電有助于解決高比例可再生能源系統(tǒng)的電力電量供應問題、系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)問題以及電力系統(tǒng)安全問題。

從儲能在電力系統(tǒng)中應用的角度，《藍皮書》提出，系統(tǒng)形態(tài)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲”四要素轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)多種新型技術(shù)形態(tài)并存，推動解決新能源發(fā)電隨機性、波動性、季節(jié)不均衡性帶來的系統(tǒng)平衡問題，多時間尺度儲能技術(shù)規(guī)?；瘧?。

除了儲能的應用，在源端的多能互補，也被視為一把打開解決新能源消納問題之門的鑰匙。有專家坦言，未來要加快構(gòu)建以儲能為核心的多能互補新能源體系，“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需要促進新型儲能多元化發(fā)展，推動熱儲能、氫儲能、電化學儲能等各類儲能形式發(fā)展，同時積極發(fā)展源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補”。

為此，《藍皮書》要求，充分利用各類電源互補互濟特性，構(gòu)建多元綠色低碳電源供應結(jié)構(gòu)?？茖W有序安排新增電源裝機規(guī)模、結(jié)構(gòu)和布局，充分發(fā)揮水、核、風、光、煤、氣等多能互補優(yōu)勢。統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護，積極安全有序發(fā)展核電，大力推動新能源開發(fā)建設(shè)，按需規(guī)劃清潔高效火電合理布局，因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電。

三個“小目標” 打造電氫互補能源體系

為更好地護航電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型建設(shè)，《藍皮書》以2030年、2045年、2060年為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建戰(zhàn)略目標的重要時間節(jié)點，制定新型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑，即加速轉(zhuǎn)型期（當前至2030年）、總體形成期（2030年至2045年）、鞏固完善期（2045年至2060年），有計劃、分步驟推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“進度條”。

其中，在“加速轉(zhuǎn)型期”，要推動各產(chǎn)業(yè)用能形式向低碳化發(fā)展，非化石能源消費比重達到25%，新能源開發(fā)實現(xiàn)集中式與分布式并舉，引導產(chǎn)業(yè)由東部向中西部轉(zhuǎn)移。在“總體形成期”，隨著水電、新能源等大型清潔能源基地的開發(fā)完成，跨省跨區(qū)電力流規(guī)模進入峰值平臺期，電力系統(tǒng)清潔低碳化轉(zhuǎn)型提速，新型電力系統(tǒng)總體形成。

而到了“鞏固完善期”，實現(xiàn)全社會綠色轉(zhuǎn)型和智慧升級是其核心功能定位，高開放性是新型電力系統(tǒng)持續(xù)演化、釋放更多戰(zhàn)略價值潛力的關(guān)鍵驅(qū)動力。隨著支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的重大關(guān)鍵技術(shù)取得創(chuàng)新突破，以新能源為電量供給主體的電力資源與其他二次能源融合利用，助力新型能源體系逐步成熟完善。

在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的進程中，氫作為一種二次能源，其與電力協(xié)同互補形成的“電氫”體系，被寄予厚望。專家指出，風電和光伏的大規(guī)模發(fā)展需要大容量儲能技術(shù)和氫能技術(shù)與之相匹配，解決其固有的不穩(wěn)定性問題。未來，電能和氫能將共同作為綠色能源的終端形態(tài)，“電氫能源體系”將成為構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的途徑之一。

在《藍皮書》的三個“小目標”中，氫的應用成為電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要任務。在“鞏固完善期”，交通、化工領(lǐng)域綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨等新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式將大范圍推廣。通過電轉(zhuǎn)氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用，重點發(fā)展基于液氫和液氨的化學儲能等長時儲能技術(shù)路線。

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