「市場(chǎng)觀(guān)察」“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規劃中的關(guān)鍵問(wèn)題思考
1、電力需求超過(guò)規劃預期,東中部出現供電緊張2018年,全國全社會(huì )用電量6.84萬(wàn)億千瓦時(shí),2016-2018年均增長(cháng)6.8%,超過(guò) 3.6%-4.8%的規劃預期。華東、東北地區2018年全社會(huì )用電量已超過(guò)2020年規劃預期。“十三五”以來(lái),東中部地區用電逐步趨緊。2018年,受高溫、極寒天氣影響,多省區采取了有序用電措施。2019年全國范圍未出現持續高溫天氣,基本未采取大范圍有序用電措施。電力負荷尖峰化特征愈加顯著(zhù)。各區域電網(wǎng)的日負荷特性均呈現“兩峰兩谷”特點(diǎn),尖峰負荷持續時(shí)間較短,97%最大負荷持續時(shí)間普遍低于50小時(shí)(2天),95%最大負荷持續時(shí)間普遍低于150小時(shí)(不足1周)。2、新能源裝機爆發(fā)式增長(cháng),利用效率逐步提升“十三五”前三年全國新能源裝機年均增速達到27.5%。截至2018年底,全國新能源發(fā)電裝機達到3.59億千瓦(其中風(fēng)電1.84億千瓦、光伏1.74億千瓦),新能源裝機占比達到總裝機的18.9%。12個(gè)省區新能源裝機已超過(guò)國家“十三五”規劃目標。新能源發(fā)電利用小時(shí)數同比上升。2014-2016年受政策利好、裝機爆發(fā)增長(cháng),利用小時(shí)數有所下降;近年來(lái)隨新能源消納措施逐步完善,利用小時(shí)數呈回升趨勢。2018年,全國風(fēng)電利用小時(shí)數2095小時(shí)、同比增加175小時(shí);太陽(yáng)能發(fā)電利用小時(shí)數1148小時(shí)、同比增加35小時(shí)。新能源利用效率逐步提高。2018年,全國新能源棄電量332億千瓦時(shí),利用率94.2%,連續兩年實(shí)現“雙降”,但部分省區仍面臨較大新能源消納壓力。3、建成一批西電東送工程,能源資源配置能力進(jìn)一步提高 “十三五”規劃建成跨區直流8項,目前已建成7項,新增換流容量13200萬(wàn)千瓦、線(xiàn)路長(cháng)度12638公里,輸電容量6600萬(wàn)千瓦,新增跨區輸電通道累計輸送電量約1900億千瓦時(shí)。預計到2020年,全國“西電東送”通道能力達到2.72億千瓦,基本實(shí)現國家規劃目標。2018年,跨區直流“西電東送”電量6814億千瓦時(shí),其中清潔能源電量2446億千瓦時(shí)。電網(wǎng)匯集和輸送清潔能源功能得到充分發(fā)揮,能源資源配置能力進(jìn)一步提高。4、配電網(wǎng)裝備水平進(jìn)一步改善,全面推廣標準化建設“十三五”期間配電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)貫徹“三通一標”要求,優(yōu)化設備序列,簡(jiǎn)化設備型式,推廣典型設計與標準物料,全面提高配電網(wǎng)檢修施工質(zhì)量,加大老舊及高損耗設備改造力度,配電網(wǎng)標準化水平進(jìn)一步提升。5、配電自動(dòng)化有序推進(jìn),可靠性水平大幅提高截至2018年底,配電自動(dòng)化總體覆蓋率61.8%,覆蓋27個(gè)省級電網(wǎng),13.26萬(wàn)條10千伏線(xiàn)路,配置了18萬(wàn)臺三遙終端、47萬(wàn)臺二遙終端。其中城網(wǎng)、農網(wǎng)分別為63.1%、32.8%。6、分布式能源占比進(jìn)一步提高,源網(wǎng)荷一體化發(fā)展特征顯著(zhù)截至2018年底,各類(lèi)分布式電源并網(wǎng)項目共60多萬(wàn)個(gè)、裝機規模容量共60GW(國家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區數據),比“十二五”末期增長(cháng)177%。其中分布式光伏增長(cháng)最為迅猛,比“十二五”末期增長(cháng)324%。7、充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )逐步完善,充換電設施體系初步形成初步建成點(diǎn)、線(xiàn)結合,覆蓋全國26個(gè)省市的充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò ),基本實(shí)現“省內國家級高速公路服務(wù)區”充電設施全覆蓋,實(shí)現所有地市城區均有快充站。電動(dòng)汽車(chē)充換電基礎設施體系初步形成。8、積極服務(wù)國家各項重點(diǎn)戰略,做好供電保障完成166個(gè)第一批邊防部隊電網(wǎng)建設任務(wù)。清潔取暖電供暖用戶(hù)累計達439.3萬(wàn)戶(hù),供暖面積7.2億平方米,北方15省取暖用電需求全面保障。積極開(kāi)展雄安新區電力專(zhuān)項規劃編制工作,主要成果納入國務(wù)院批復的雄安新區總體規劃。9、主動(dòng)承擔社會(huì )責任,配電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)向農村地區傾斜深入推進(jìn)新一輪農網(wǎng)改造升級工程,開(kāi)展“兩年攻堅戰”、“三區兩州”深度貧困地區電網(wǎng)建設等多項工程、農村地區供電保障水平持續提升。截止至2018年,農網(wǎng)10千伏線(xiàn)路平均供電半徑縮短至10.2公里,戶(hù)均配變容量由2015年的1.72千伏安提高至2.24千伏安,增幅30%。1、電力供需面臨新形勢,保供壓力與設備低效問(wèn)題并存一方面,隨著(zhù)經(jīng)濟結構優(yōu)化,城鎮化、工業(yè)化進(jìn)程加快,各省電力需求普遍超預期增長(cháng)。未來(lái)一段時(shí)間,全國電力需求還將維持較快增長(cháng),電力供需矛盾還將持續存在。2025年,華北、華東、華中地區電力缺口分別達到2100、2700、2050萬(wàn)千瓦。另一方面,用電負荷尖峰化特點(diǎn)還將進(jìn)一步突出。預計“十四五”期間,全國電力負荷峰谷差率將逐年提升,“電力缺口大,電量缺口小”特點(diǎn)突出。若按最大負荷安排網(wǎng)架將造成產(chǎn)能過(guò)剩、投資浪費等。2、直流輸電和新能源機組快速增加,電網(wǎng)運行控制特性日益復雜一方面,“十四五”期間華東、華中電網(wǎng)都將成為典型的多直流饋入電網(wǎng),受端地區電網(wǎng)受入直流落點(diǎn)密集,交直流耦合日趨緊密;另一方面,新能源裝機占比提升,其調峰調頻調壓特性與常規機組存在差距。電網(wǎng)發(fā)展需針對性加強交流系統承載能力,提高系統調節控制能力。3、新能源規模持續增長(cháng),電網(wǎng)資源配置能力需持續提升“十四五”期間新能源裝機規模還將持續增加,預計新增風(fēng)電裝機1.13億千瓦,太陽(yáng)能裝機9226萬(wàn)千瓦。為滿(mǎn)足新能源的高效利用,需進(jìn)一步從網(wǎng)架結構上加強配套工程建設,提升現有工程利用效率。4、高質(zhì)量發(fā)展理念深入踐行,電網(wǎng)投資效益需進(jìn)一步提升目前電力企業(yè)逐漸面臨產(chǎn)能過(guò)剩、資產(chǎn)效率偏低的問(wèn)題,國家降電價(jià)政策與市場(chǎng)改革進(jìn)程也對電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式提出了更高要求。發(fā)展中需要進(jìn)一步踐行高質(zhì)量發(fā)展理念,關(guān)注電網(wǎng)投入產(chǎn)出效益,提升投資效率效益。5、配電側能源供給多元化,配電網(wǎng)承載能力需進(jìn)一步提升配電側能源供給呈現多元發(fā)展。以分布式光伏、微型燃氣輪機為代表的分布式發(fā)電技術(shù),以蓄電池、超級電容為代表的儲能技術(shù),以冷熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱發(fā)電為代表的綜合能源技術(shù)與配電網(wǎng)高度融合,要求實(shí)現多種能源綜合效率的提升,提高配電網(wǎng)承載能力。6、配電側用電負荷復雜化互動(dòng)化,需要提升配電網(wǎng)的靈活性配電側用電負荷呈現互動(dòng)式發(fā)展,包括以電動(dòng)汽車(chē)充電樁、換電站為代表的互動(dòng)式負荷;以智能樓宇、智能家居為代表的柔性負荷,需要電網(wǎng)實(shí)現可觀(guān)、可測、可控,滿(mǎn)足多元化負荷靈活接入、實(shí)時(shí)監測和柔性控制。7、配電網(wǎng)絡(luò )的電子化、信息化,需要電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合柔性配電、軟開(kāi)關(guān)、固態(tài)變壓器、有源濾波器等新型裝置接入配電一次系統,高級量測、高級信息通信、高性能計算、大數據分析廣泛應用于二次系統。需要推動(dòng)“大云物移智鏈”等現代信息通信技術(shù)與電網(wǎng)深度融合,對電網(wǎng)發(fā)展提出了更高要求。8、能源交易的市場(chǎng)化水平提升,需要提升配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平以電力市場(chǎng)為核心的能源市場(chǎng)逐步放開(kāi),供給側與消費側市場(chǎng)主體廣泛參與、充分競爭,分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)、多方互動(dòng)、綜合能源交易等市場(chǎng)機制不斷豐富,對配電網(wǎng)的服務(wù)水平提出了更高要求。電網(wǎng)發(fā)展要服務(wù)能源轉型戰略實(shí)施。未來(lái),清潔低碳是能源轉型的首要特征。到2050年我國能源行業(yè)將達到“兩個(gè)50%”目標:電能在終端能源消費中的比重超過(guò)50%;非化石能源占一次能源的比重超過(guò)50%。這一目標意味著(zhù)一半以上的能源生產(chǎn)和消費都將依靠電力系統來(lái)完成,未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展需要不斷提升能源資源配置能力,具備強大的靈活調節能力,打造各電壓等級協(xié)調發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)。電網(wǎng)發(fā)展要服務(wù)電力市場(chǎng)化改革。國家調整輸配電價(jià)定價(jià)辦法,電網(wǎng)發(fā)展以市場(chǎng)為主導??鐓^專(zhuān)項輸電工程的送受端落點(diǎn)、消納方案等將更多由上網(wǎng)電價(jià)、調峰性能等市場(chǎng)因素決定;電網(wǎng)企業(yè)新增基建投資規模將更多結合對輸配電價(jià)的承受能力,通過(guò)企業(yè)盈利能力測算確定;增量配電網(wǎng)、分布式電源發(fā)展規模也將更多與政府的價(jià)格核定政策、補貼機制等密切相關(guān)。“十四五”將優(yōu)先考慮在負荷中心就地就近布局電源保障供應。在東中部布局一批清潔高效煤電,重點(diǎn)利用壓減散煤的減量集中用于發(fā)電。有序穩妥開(kāi)發(fā)東中部分布式和海上風(fēng)電,滿(mǎn)足負荷需求。考慮負荷尖峰化特性,從電源和負荷側發(fā)力,提高調節能力,精準削峰填谷。在電源側,加快抽蓄電站建設,實(shí)施火電靈活性改造,布局建設一批燃氣電站。在負荷側,推廣應用精準切負荷控制,推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)參與調峰,提高需求側響應能力。在上述措施的基礎上,對仍存在較大電力缺口的省份區域,結合送受端政府意愿,有序安排新增跨區輸電通道。“十四五”期間,加快推進(jìn)華中省間聯(lián)網(wǎng)加強,提高華中多直流饋入后的系統安全穩定水平;針對華北-華中弱聯(lián)系,實(shí)施聯(lián)網(wǎng)加強,提高饋入華北、華中直流的利用效率。針對大規模新能源接入和多直流饋入,一是通過(guò)電網(wǎng)合理分區降低交直流連鎖故障風(fēng)險;二是在受端地區按需配置調相機等動(dòng)態(tài)無(wú)功補償裝置,提高交流電網(wǎng)對直流的承載能力;三是逐步實(shí)施新能源機組技術(shù)改造、推廣應用虛擬同步、柔性輸電等新技術(shù),提升新能源場(chǎng)站與電網(wǎng)協(xié)調性能。3、服務(wù)新能源持續快速發(fā)展,按需實(shí)施配套主網(wǎng)架工程 持續優(yōu)化送受端電網(wǎng)結構,滿(mǎn)足新能源高比例接入后系統安全運行。受端針對新能源富集地區,合理構建電力送出通道,按需加強關(guān)鍵斷面。送端重點(diǎn)圍繞特高壓直流和清潔電力外送,實(shí)施配套接入和近區網(wǎng)架優(yōu)化工程,保證清潔能源安全高效送出。通過(guò)分析供電網(wǎng)格(單元)內近遠期土地利用特征,結合區域產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位和走勢,深入分析負荷特性,準確預測供電網(wǎng)格(單元)負荷近遠期增量和布局,研究制定精準科學(xué)的規劃方案。推動(dòng)堅強智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,以智能化配電設備建設為重點(diǎn),規?;渴鹋潆娢锫?lián)網(wǎng)智能終端、邊緣物聯(lián)代理等感知設備,將智能電表打造為家庭能源路由器,全方位服務(wù)“兩網(wǎng)融合”。加快部署智能終端:采用先進(jìn)的信息傳感技術(shù)、通信接入技術(shù)和物聯(lián)管理技術(shù),在電網(wǎng)運行、企業(yè)運營(yíng)、客戶(hù)服務(wù)、新興業(yè)務(wù)等方面,按需部署運行控制、設備監測、計量表計等6大類(lèi)終端,重點(diǎn)提高配網(wǎng)終端覆蓋范圍和用電終端感知深度。提高配電自動(dòng)化實(shí)用水平:規范有序推進(jìn)配電自動(dòng)化建設,挖掘海量采集數據價(jià)值,實(shí)現能力開(kāi)放,滿(mǎn)足多元化負荷發(fā)展需求,支撐以智慧能源綜合服務(wù)為代表的新興業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展,實(shí)現配電網(wǎng)可觀(guān)可控。促進(jìn)一、二次系統協(xié)調發(fā)展:實(shí)現物理網(wǎng)架與泛在物聯(lián)網(wǎng)的同步規劃、同步建設、同步實(shí)施。配電網(wǎng)規劃設計與建設改造同步考慮配電自動(dòng)化、智能終端建設需求,智能配電通信系統與配電網(wǎng)同步規劃、同步設計。3、構建開(kāi)放融合、多邊互動(dòng)的資源配置平臺深入挖掘大數據、云計算等新型技術(shù)應用;促進(jìn)分布式電源、微電網(wǎng)、儲能及電動(dòng)汽車(chē)充放電設施的發(fā)展以及在配用電側的即插即用、靈活接入和退出,促進(jìn)局域的電力、燃氣、熱力、儲能等資源互聯(lián)互通,實(shí)現多種能源綜合效率的優(yōu)化和提升。全業(yè)務(wù)統一數據中心:以全面支撐數據中臺建設需求為導向,開(kāi)展全業(yè)務(wù)統一數據中心相關(guān)組件優(yōu)化工作,并將確定利舊組件并入數據中臺,逐步實(shí)現全業(yè)務(wù)統一數據中心的應用和數據全部遷移至數據中臺。推動(dòng)云平臺建設:有效應用業(yè)界先進(jìn)產(chǎn)品與組件,迅速提升基礎支撐能力。完善三地數據中心之間(含內外網(wǎng))高速網(wǎng)絡(luò ),建立統一云管平臺、云安全防護體系和運維運營(yíng)體系。4、開(kāi)展配電側試點(diǎn)示范工程建設按照“因地制宜、循序漸進(jìn)、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)”的建設思路,優(yōu)先選取分布式光伏與直流負荷較為密集的建筑樓宇、數據中心、電動(dòng)汽車(chē)充換電站等地區建設低壓直流配電網(wǎng)。試點(diǎn)智慧LED路燈直流供電系統,優(yōu)化配置儲能系統,采用直流供電方式有效減少換流/整流環(huán)節,實(shí)現分布式光伏、直流負荷與儲能系統的即插即用與無(wú)縫融合,顯著(zhù)提升供電效率與電能質(zhì)量。“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)同的虛擬電廠(chǎng)示范工程“虛擬電廠(chǎng)”主動(dòng)規劃各要素的數量及接入點(diǎn),聚合多樣化的分布式資源,基于能源管理調控平臺集成分散在用戶(hù)側的集中式儲能/分布式儲能/用戶(hù)側UPS等資源,實(shí)現“源網(wǎng)-荷-儲”自主協(xié)同運行。虛擬電廠(chǎng)可實(shí)現可再生能源、儲能系統、電動(dòng)汽車(chē)等元素的有機聚合和協(xié)調優(yōu)化,使其作為一個(gè)特殊電廠(chǎng)參與電網(wǎng)運行管理。實(shí)現海量微小設備靈活接入、即插即用、協(xié)同管理,解決分布式接入成本高和無(wú)序并網(wǎng)的問(wèn)題。建設基于邊緣代理的分布式模塊化綜合能源站,就近消納本地可再生能源,經(jīng)濟、高效、可靠、柔性地滿(mǎn)足用戶(hù)冷、熱、電負荷需求,實(shí)現供能區塊安全用能、友好互動(dòng)。基于邊緣代理,實(shí)現“一次采集、多次使用”的跨專(zhuān)業(yè)數據共享,并引入相關(guān)安全防護策略下沉安全邊界,全面提升綜合能源站的集成化、模塊化水平,實(shí)現經(jīng)濟、高效供能。體系化探索直流充電樁、公交系統電動(dòng)充電弓、靜態(tài)無(wú)線(xiàn)充電樁、動(dòng)態(tài)充電公路等技術(shù)。應用電動(dòng)汽車(chē)V2G技術(shù),探索電動(dòng)汽車(chē)有序充電策略,積極推進(jìn)全局優(yōu)化的電動(dòng)汽車(chē)智能充放電模式,示范“清潔能源-智能電網(wǎng)-充電樁-電動(dòng)汽車(chē)”大范圍多向互動(dòng)。“十四五”是電網(wǎng)發(fā)展升級的關(guān)鍵時(shí)期,電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)要在安全、清潔、靈活、高效上下更大功夫。展望未來(lái),隨著(zhù)能源電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,智能配電工程必將快速推廣,智能配電技術(shù)必將廣泛應用,智能配電領(lǐng)域必將大有可為。期待“十四五”期間,智能配電為構建清潔低碳、綠色高效的能源體系作出新的更大貢獻!
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