当前位置:能源资讯 » 能源人物 » 国内能源人物

中国工程院院士、天津大学教授王成山:未来,配电网在系统结构、运行方式、市场机制等方面都将发生重大变革

日期:2024-04-11    来源:国家电网报

能源资讯中心

2024
04/11
09:47
文章二维码

手机看新闻

关键词: 王成山 天津大学教授 中国工程院院士 新型电力系统

随着分布式电源与新型负荷的快速发展,配电网逐步向源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络演进。日前,《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》(以下简称《指导意见》)、《配电网安全风险管控重点行动工作方案》接连发布。近日,记者就配电网高质量发展采访了中国工程院院士天津大学教授王成山

“双碳”背景下的配电网发展趋势

记者:在您看来,新型电力系统已经成为“双碳”目标能否实现的关键性因素,正处于技术爆发的阶段。在技术发展的同时,电力行业还将出现哪些新趋势、新业态?

王成山:电力系统从来没有像现在这样,需要那么迫切地去交叉融合。这个趋势是双向的交叉融合,且前景广阔、需求迫切。一是电气工程学科的内部融合;二是与外部的学科融合,比如人工智能、信息工程;三是能源业态融合,比如综合能源服务、氢电耦合等。

记者:“双碳”目标对基于新型电力系统的配电网有何新的要求?

王成山:配电网在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面作用重大,特别是在“双碳”背景下,配电网的支撑作用更加凸显。它是分布式电源、充电桩的接入载体,是实现各种分布式能源综合高效利用、电力用户节能减排的关键支撑。近年来,台风、雨雪冰冻等极端天气造成配电网故障的情况时有发生。同时,分布式新能源快速发展,新能源汽车及充电桩规模日益增大,电力市场建设不断推进。这对配电网的软硬件系统、市场机制建设都提出了更高要求。

配电网建设面临诸多挑战

记者:对于配电网承载能力,《指导意见》提出,到2025年,具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力。您认为,配电网发展将面临哪些挑战?

王成山:从装备到结构、从规划到运行、从运营到市场,配电网面临着诸多挑战。

一是保供基础还需进一步夯实。通过近20年的不断投资和建设改造,我国配电网的供电能力和供电可靠性都有了很大提高,特别是在一些较发达的城市或地区,配电网运行水平已进入国际先进行列。但在一些城镇,特别是老旧小区和农村地区,配电网的结构还比较薄弱,潜在的运行风险大,抗灾能力不足,智能化水平亟待提高。

二是对新能源和新兴业态的承载力不足。伴随着分布式光伏、新能源汽车的发展,配电系统中储能的容量正在快速增加,但如何发挥好储能的作用,真正利用储能解决问题,还需要不断实践探索。同时,微电网、交直流混合配电网、分布式智能电网广泛应用,配电网的业态也将发生重大变革,需要提升配电网的承载能力,支撑我国能源转型发展。

三是需要加强配电网发展各环节的统筹衔接,进一步强化全过程管理。在规划工作中,既要做好配电网与新能源电源、充电桩、储能等的协同规划,又要加强与城乡总体规划和国土空间规划的衔接,同时还要做好与其他基础设施的统一规划;在项目投资管理中,既要加大电网企业的投资力度,又要鼓励多元主体投资,创新投资方式;在工程建设中,需要多部门协调,各种市政建设工程协同;在调度运行机制上,要充分利用用户侧资源消纳可再生能源电力,利用微电网、虚拟电厂等实现电力供需互动、源荷储联动,充分利用好市场机制。

记者:配电网的结构形态转型是一个长期的过程,您认为应当如何推动配电网高质量发展?

王成山:未来,配电网在系统结构、运行方式、市场机制等方面都将发生重大变革。要推动配电网高质量发展,还需要做到以下几点。

一是加强规划引领。规划是配电网发展的基础,加强规划引领可以有效提高配电网建设的投资效益,实现配电网形态转变过程中的提质增效。

二是坚持系统观念。配电网直接面向电力用户,需要坚持统筹衔接各种资源要素,在新型配电网的发展过程中更好地满足用户的需求。

三是推动创新突破。近年来,分布式新能源、新型储能、充电桩、微电网、虚拟电厂等快速发展,需要配电网在结构形态上加以改变,以便更好地利用这些主体自身的调控能力。同时,配电网运行模式也要不断创新,为大量新主体参与电网运行创造条件。

有效提升电力供需互动水平

记者:配电网发展不仅是供给侧需要考虑的问题,也涉及到需求侧。《指导意见》希望解决的主要卡点、堵点问题同样位于需求侧。您如何看待下一步电力系统供需互动的发展?

王成山:在我国灵活性电力调节资源短缺的情况下,提升电力供需互动水平成为保障系统安全和高比例新能源消纳的重要手段。先进储能技术的应用与用户侧互动资源的挖掘,对新型电力系统源荷平衡至关重要。

实际上,“源随荷动”的时代已经过去,现在我们强调源荷互动,要加强负荷侧参与电力系统调节的能力。未来,用电量会进一步增长,但配电网很难再成倍地增加容量,也就是很难“再建一个配电网”,必须采取新的措施和技术手段缩小峰谷差、降低峰荷、优化配电网结构等。电力供需互动形式既体现在单侧互动也体现在双侧互动,供需单侧互动主要包括供方发电权交易和需方用电权交易等,而供需双侧互动包括需求侧响应等。

记者:从研发角度,您认为电力供需互动技术在实现多重目标的过程中将面临何种挑战?

王成山:从技术类型来看,供需互动技术目前主要包括以下6项:考虑隐私保护的多源数据融合技术、灵活资源的精准画像与互动能力的评估技术、市场机制下基于云端的电网调控靶向决策、用户侧基于边端的供需互动自主响应决策、电力供需互动管理、电力供需互动边缘控制。技术领域目前主要面临3个挑战:规模化灵活资源动态聚合和特征提取、电力供需互动精准调控、研发多层级供需互动系统与控制终端。

电力供需互动可以实现多种功能,如移峰填谷、系统调频、局域电网源荷平衡、应急保供电等。提升电力供需互动水平,亟须建立市场环境下多时间尺度、多主体、多目标供需平衡主动响应的电价模型、激励机制。

电力供需互动依赖市场机制、技术和政策支持。需要尽快出台鼓励智能用电、引导负荷聚合商参与等一系列支持政策。在实际应用中,如何提高海量用户的互动意愿,进一步有效聚合用户资源并实现精准调控是电网供需互动技术的难点问题,需要提出行之有效的解决方案。

记者:展望未来,您认为还有哪些供需互动应用场景可以进一步探索?

王成山:充分挖掘电力供需互动环节的潜力,是推动构建新型电力系统的关键环节之一。需要推广应用负荷需求侧响应与智慧用能等技术,打破相关技术在示范落地、市场推广上的瓶颈。

未来,应推动基于大数据大模型的应用落地实践,着力提升工业高载能负荷灵活性,加强居民类海量负荷供需互动、工商业建筑“光储直柔”互动,构建切实有效的车网双向互动体系,推动共享储能、虚拟电厂等技术的大范围、规模化应用。

总之,由于供需互动技术直接涉及广大电力用户,相关的市场机制、互动模式、技术架构、硬件和软件系统都需要不断创新并落地实施,虽然难度大,但市场前景广阔。


返回 国际能源网资讯 首页

能源资讯一手掌握,关注 "国际能源网" 微信公众号

看资讯 / 读政策 / 找项目 / 推品牌 / 卖产品 / 招投标 / 招代理 / 发新闻

扫码关注

0条 [查看全部]   相关评论

国际能源网站群

国际能源网 国际新能源网 国际太阳能光伏网 国际电力网 国际风电网 国际储能网 国际氢能网 国际充换电网 国际节能环保网 国际煤炭网 国际石油网 国际燃气网