本刊記者 徐俊釤
疫情全球大流行,加速了百年未有之大變局的變化。在更廣闊的全球視野和歷史縱深中,需要我們更精準把握科技創新的極端重要性。當下,以電為中心、以新能源大規模開發應用和電動汽車等新型用電設施廣泛發展為標志的新一輪能源革命蓬勃興起,我們同樣迫切需要走出一條具有中國特色的能源高質量發展之路,確保國家能源安全。
習近平總書記賦予浙江“努力成為新時代全面展示中國特色社會主義制度優越性的重要窗口”的新目標新定位,國家電網有限公司將國網浙江省電力有限公司(簡稱浙江電力)作為“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業的示范窗口”,在浙江率先建設國際領先的區域能源互聯網,全面支撐“重要窗口”建設。
作為全球能源生產和消費大國,中國堅持更加綠色、安全、高效的方式,致力于解決能源轉型發展中面臨的能源消費總量大、化石能源占比高、能源利用效率偏低等問題。
電力作為便捷、清潔和應用最為廣泛的二次能源,在推動能源革命、構建“清潔低碳、安全高效”的現代能源體系中,承擔著轉型中心環節的重任。國家電網有限公司順應時代潮流,發揮責任央企的“大國重器”和“頂梁柱”作用,提出了建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業的戰略目標,全力推動能源安全新戰略和能源互聯網建設在電網企業落地實踐。
然而,傳統電網在向能源互聯網演進中,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,即電網需要對大規模電力供應、大規模清潔能源具備足夠的承載能力,具備源網荷儲多元高互動能力,具備進一步強抗擾和自愈能力,具備高效運行能力。
以“重要窗口”浙江為例。浙江一次能源匱乏,是能源凈輸入省份,典型的省級受端電網,外來電占比超35%。隨著經濟進入高質量發展階段,以及人民對美好生活需求的不斷提高,浙江用電負荷和供電壓力持續增大,特高壓交直流混聯運行,新能源大規模并網,新型用能設施大量接入,電網形態越來越復雜,伴隨而來的是源荷缺乏互動、安全依賴冗余、平衡能力縮水、提效手段匱乏等多項發展矛盾。
今夏,浙江全社會最高用電負荷達9628萬千瓦,已超過英國、法國、德國等發達國家規模,即將進入億千瓦時代。浙江省內擁有13 類電源,2019 年底清潔能源裝機達1690 萬千瓦,是2015 年的5 倍。但是,市場配置、需求側聯動手段匱乏,海量資源仍處于沉睡狀態,浙江電網仍屬于“源隨荷動”的半剛性電網;且風電、光伏等清潔能源,外來電基本不參與省內調峰,造成系統調節能力下降并將持續下降。
另一方面,規劃、設計、運行、用電等多個環節的安全裕度交叉重疊,逐漸形成了以冗余保障電網安全的現實狀況,缺乏裕度釋放的有效手段。2019年,浙江最大峰谷差達3436萬千瓦,統調尖峰負荷95%以上累計時間為27 小時,為了一年中的27 小時尖峰用電,需要數臺百萬千瓦的發電機組和相關配套設施給予保障??梢?,以建設和擴張滿足負荷和安全要求的傳統電網發展模式,總是存在安全與效率的天然矛盾。而連續兩年的工商業降電價和2020年階段性降價,較大程度上影響了電網企業經營狀況,依靠規模擴張來滿足電力需求增長的模式不可持續。
管中窺豹。隨著中國經濟進入高質量發展階段,這些問題顯然不只是浙江一域問題。
這些年的能源電力發展就是在解決安全可靠、清潔低碳、質優價廉的矛盾中前進,但傳統模式注重解決其中一對矛盾、實現當期目標。能源轉型到今天,電網企業面臨的主要矛盾已從電力供需平穩問題,轉變為既要保障能源安全、又要推動低碳發展、還要降低用能成本的高質量發展矛盾。同時滿足“既、又、還”的“三重目標”,必然需要從全局、長遠的高度提供系統整體的同步解決方案。
從浙江發展大環境看,浙江的經濟條件、行政效率、社會治理、市場化程度和信息技術產業發展水平都居國內領先,率先構建國際領先的區域能源互聯網具有現實基礎。
從浙江能源電力發展狀況看,浙江省擁有種類最多的能源電力生產結構,新能源發展程度高、應用范圍廣,浙江電網率先建成了以“兩交兩直”特高壓為核心,以“東西互供、南北貫通”的500千伏雙環網為骨干的主網架,作為創建清潔能源示范省,清潔能源實現了全接入全消納,電能占終端能源消費比重已達38%,湖州“生態+電力”示范城市建設白皮書亮相聯合國氣候變化大會,京杭大運河全線公共水上服務區綠色岸電全覆蓋。

京杭大運河湖州段服務區的船主使用岸電。 資料圖
浙江作為互聯網產業發展最活躍的地區,正在深化“數字浙江”建設,“大云物移智鏈”等現代信息技術與能源電力技術的深度融合有著優渥的區位優勢和先行先試的基礎條件。新冠肺炎疫情期間,浙江電力創新推出的“企業復工電力指數”“電力消費指數”“轉供電費碼”等數字產品,有力支持了政府科學決策和小微企業復工復產。
此外,“塊阜之山,營宇狹小”,創造書寫過無數個“無中生有”奇跡的浙江,對改革創新、開放包容矢志不渝,在1994 年就啟動浙江電網模擬電力市場試運行,早早地觸碰了能源要素配置市場化改革的“螃蟹”。如今,更是成為全國首個開展電力現貨市場整月結算試運行的能源凈輸入省份,也是全國4個用能權改革試點省份之一。
基于這樣的背景和形勢下,針對浙江電網發展的痛點,以“節約的能源是最清潔的能源、節省的投資是最高效的投資、喚醒的資源是最優質的資源”為理念先導,浙江電力為省域層面實現能源高質量發展“三重目標”給出了系統的整體的同步的解決方案——建設能源互聯網形態下多元融合高彈性電網,充分發揮電網在連接電力供需、促進多能轉換、構建現代能源體系中的樞紐作用,發揮其引領力、輻射力、帶動力,打造能源互聯新形態,構建能源互聯網生態圈。
具體來說,就是以技術支撐、市場推動、政策引導、智能創造、組織創新“五組賦能”,縱向融合源網荷儲各環節要素,橫向融合能源系統、物理信息、社會經濟、自然環境各領域要素,發揮聚合效應,促使電網形態向具有高承載、高互動、高自愈、高效能四項能力的高彈性電網轉變,實現海量資源被喚醒、源網荷儲全交互、安全效率雙提升的電網升級。
浙江電力初步完成了多元融合高彈性電網的概念設計和框架體系構建,制定了彈性指數、效能指數、互聯指數三大維度指數構成的高彈性電網發展指標體系。形成了“四梁八柱”支撐體系,即圍繞源網荷儲四個電力系統核心環節,通過靈活規劃網架堅強、電網引導多能互聯、安全承載耐受抗擾、設備挖潛運行高效、各側資源喚醒集聚、源網荷儲彈性平衡、改革機制配套、科創引領數智賦能等八個方面,推進“多元融合”具體落地。
以多元融合高彈性電網建設為構建區域能源互聯網的核心載體,浙江電力開啟了向能源互聯網演進的新征程,并初步描繪了一個省級能源互聯網的未來形態愿景:通過清潔供給提供宜居生態,高效用能滿足美好生活,合作共贏實現美麗藍圖,全力服務浙江經濟社會發展,助推浙江清潔能源示范省創建,打造與“重要窗口”相適應的能源互聯網浙江樣板。
到2023 年,彈性指數實現國際領先,能效指數及互聯指數達到國際先進。支撐4000萬千瓦外來電受入,確保4700萬千瓦非化石能源全消納,用戶平均停電時間小于3.6 小時,移峰填谷能力達到千萬千瓦級別,推動浙江電能終端能源消費占比達到40%。源網荷儲“即插即用”、能量路由關鍵技術實現突破,現貨市場、輔助服務發展成熟。
到2030 年,率先在浙江建成具有中國特色國際領先的能源互聯網,三項指數全面達到國際領先。支撐浙江非化石能源發電量占比達50%,電能占終端用能比例率先超過45%,單位GDP能耗達到國際領先水平。電力大數據全面支撐能源互聯轉型和社會精準治理,市場機制健全,電力法律完善。
繁星點點,終可成浩瀚星海。美麗中國,未來可期。