基于比較優(yōu)勢(shì)的“價(jià)值共創(chuàng)型”電網(wǎng)企業(yè)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建研究

孫亞璐 丁坤 楊昌海

國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司 甘肅 蘭州 730030

1 研究背景

甘肅省地處西部地區(qū)，土地廣袤、資源豐富，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)意義重大。首先是落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記生態(tài)文明思想、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的必然途徑。能源行業(yè)碳排放占全國(guó)總量的80%以上，電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過(guò)40%[1]。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是重要途徑[2]。其次是甘肅省放大比較優(yōu)勢(shì)、培育壯大新能源產(chǎn)業(yè)鏈的有為之舉。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)與發(fā)展新能源相輔相成，加快推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng),將帶動(dòng)甘肅省新能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)做大做優(yōu)做強(qiáng)。第三是甘肅省破解能源供需矛盾、保障電力安全可靠供應(yīng)的客觀需要。隨著新能源逐步成為新增電源主體，電力供需平衡面臨前所未有的挑戰(zhàn)，構(gòu)建功能更加強(qiáng)大、運(yùn)行更加靈活、更加具有韌性彈性的新型電力系統(tǒng)尤為迫切。

2 甘肅省構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的比較優(yōu)勢(shì)

甘肅省在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)上具有資源、區(qū)位、網(wǎng)架、儲(chǔ)能、產(chǎn)業(yè)等五大比較優(yōu)勢(shì)。一是能源資源富集，新能源可開(kāi)發(fā)量居國(guó)內(nèi)前列。風(fēng)能、太陽(yáng)能技術(shù)可開(kāi)發(fā)量分別達(dá)5.6億kW·h、95億kW·h時(shí)，居全國(guó)第4、第5位，開(kāi)發(fā)利用空間巨大。預(yù)計(jì)到2025年，甘肅省新能源裝機(jī)占比將超過(guò)60%，在國(guó)內(nèi)將率先實(shí)現(xiàn)“以新能源電力為主體”目標(biāo)。二是地理區(qū)位特殊，能源輸送戰(zhàn)略通道作用凸顯。甘肅省是西部地區(qū)唯一具有承東啟西、南拓北展區(qū)域優(yōu)勢(shì)的省份，相較于青海、新疆等?。ㄗ灾螀^(qū)），距離中東部負(fù)荷中心較近，能源電力大范圍、遠(yuǎn)距離優(yōu)化配置的成本優(yōu)勢(shì)明顯。三是電網(wǎng)互聯(lián)互通，電力跨區(qū)跨省互濟(jì)能力強(qiáng)。甘肅電網(wǎng)是西北電網(wǎng)的中心和功率交換樞紐，目前有19回750kV線(xiàn)路與周邊省份聯(lián)絡(luò)，在西北電網(wǎng)水火互濟(jì)、省際互調(diào)余缺、跨區(qū)優(yōu)化配置資源方面地位重要，在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)上具有互聯(lián)互通的網(wǎng)架基礎(chǔ)。四是儲(chǔ)能需求空間大，產(chǎn)業(yè)鏈培育前景廣闊。甘肅省昌馬、張掖、黃羊等11個(gè)站點(diǎn)、1300萬(wàn)kW裝機(jī)納入我國(guó)“十四五”抽水蓄能重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目，電化學(xué)等新型儲(chǔ)能也進(jìn)入發(fā)展窗口期，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)將成為帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長(zhǎng)極。五是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)良好，能源電力產(chǎn)業(yè)鏈培育潛力大。電力行業(yè)占甘肅省規(guī)上工業(yè)增加值比重已超過(guò)20%，蘭州、天水、酒泉等地市已具備相當(dāng)規(guī)模的電工電氣裝備制造基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)延鏈補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈潛力巨大。

3 “價(jià)值共創(chuàng)型”新型電力系統(tǒng)構(gòu)建思路

國(guó)網(wǎng)甘肅電力深入研究新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵和特征，明確利益相關(guān)方“價(jià)值共創(chuàng)”新型電力系統(tǒng)建設(shè)思路，發(fā)揮電力產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)作用和數(shù)據(jù)、技術(shù)、資源優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)電網(wǎng)升級(jí)為能源互聯(lián)網(wǎng)，打造能源配置樞紐、能源數(shù)據(jù)樞紐、電力服務(wù)樞紐，匯聚政府、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、設(shè)備廠商、能源服務(wù)廠商、科研機(jī)構(gòu)、客戶(hù)等利益相關(guān)方資源，構(gòu)建電力發(fā)展命運(yùn)共同體，共建系統(tǒng)、共創(chuàng)價(jià)值、共享利益，確保能源安全穩(wěn)定，大幅提升資源配置效率，提高生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)多方共贏。

立足當(dāng)前甘肅省能源資源現(xiàn)狀，堅(jiān)持以電力系統(tǒng)發(fā)展存在的問(wèn)題和困難為導(dǎo)向，圍繞電力“發(fā)、輸、配、用、市場(chǎng)”五個(gè)環(huán)節(jié)，建立一體化新能源生產(chǎn)管理體系，提升新能源供給能力，確保電源供給更均衡；構(gòu)建協(xié)同化輸電網(wǎng)管理體系，提升跨區(qū)跨省輸送能力，確保跨區(qū)互?；?jì)更規(guī)模；構(gòu)建數(shù)字化配電網(wǎng)管理體系，提升分布式清潔電源就地消納能力，確保電力運(yùn)行和控制更柔性；構(gòu)建靈活化新型負(fù)荷管理體系，提升電力負(fù)荷控制能力，確保用戶(hù)參與電力平衡更主動(dòng)；構(gòu)建多樣化電力交易體系，提升市場(chǎng)資源配置能力，確保電力供求關(guān)系更健康。

4 “價(jià)值共創(chuàng)型”新型電力系統(tǒng)主要做法

4.1 建立一體化新能源生產(chǎn)管理體系，提升新能源供給能力，確保新能源“發(fā)得出”

實(shí)施“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”和多能互補(bǔ)同步建設(shè)，聯(lián)合推進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)建設(shè)，發(fā)揮水電、煤電調(diào)節(jié)性能，適度配置儲(chǔ)能設(shè)施，統(tǒng)籌多種資源協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)、科學(xué)配置，強(qiáng)化新能源并網(wǎng)服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)清潔電力大規(guī)模生產(chǎn)和消納，提升新能源供給能力，確保電源供給更均衡。一是實(shí)施多方聯(lián)合推進(jìn)機(jī)制，推動(dòng)大型風(fēng)光電基地開(kāi)發(fā)。強(qiáng)化政企合作，促請(qǐng)出臺(tái)政策，為指導(dǎo)開(kāi)展大型風(fēng)光電基地建設(shè)，營(yíng)造良好政策環(huán)境。參與編制“十四五”時(shí)期以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目實(shí)施方案，與專(zhuān)業(yè)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)展大型風(fēng)光電基地網(wǎng)源規(guī)劃、沙漠輸變電工程建設(shè)的可行性與經(jīng)濟(jì)性研究，為新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)奠定規(guī)劃基礎(chǔ)。攜手產(chǎn)業(yè)鏈上下游開(kāi)展聯(lián)合建設(shè)，構(gòu)建“三型三化”（基地型清潔型互補(bǔ)型，集約化數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化）多能互補(bǔ)能源基地建設(shè)模式，打造“新能源+特色產(chǎn)業(yè)”樣板示范工程。二是建設(shè)煤電靈活調(diào)節(jié)資源，提升系統(tǒng)調(diào)峰能力。推動(dòng)新能源與優(yōu)質(zhì)煤電同步建設(shè)，實(shí)施煤電“三改”清單化管理，構(gòu)建細(xì)化的調(diào)峰容量補(bǔ)償機(jī)制。三是實(shí)施多能互補(bǔ)建設(shè)模式，優(yōu)化各類(lèi)電源配比。加快抽水蓄能規(guī)劃和建設(shè)，完善新能源配套儲(chǔ)能政策，大力推廣“光熱儲(chǔ)能+”發(fā)電模式，實(shí)踐“多能互補(bǔ)”發(fā)展新路徑。四是提升新能源開(kāi)發(fā)服務(wù)能力，提升并網(wǎng)服務(wù)效率。成立新能源并網(wǎng)服務(wù)中心，加強(qiáng)清潔能源協(xié)同調(diào)度，做好新能源監(jiān)測(cè)預(yù)警。五是構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+”新生態(tài)，助力分布式電源發(fā)展。深入應(yīng)用光伏云網(wǎng)平臺(tái)，開(kāi)展分布式光伏接網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)新“農(nóng)光互補(bǔ)”“林光互補(bǔ)”“漁光互補(bǔ)”等商業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)綜合效益最優(yōu)。

4.2 建立協(xié)同化輸電網(wǎng)管理體系，提升跨區(qū)跨省輸送能力，保障電力“輸?shù)蒙稀?/h3>

以新能源發(fā)展協(xié)同化管理為手段，加強(qiáng)輸電網(wǎng)規(guī)劃布局、網(wǎng)架建設(shè)和運(yùn)維檢修，不斷提升能源通道的布局科學(xué)性、利用高效性和運(yùn)行安全性，全面推動(dòng)新能源資源跨區(qū)跨省輸送，提升電力跨區(qū)跨省輸送能力，確保跨區(qū)域的電力互濟(jì)互保更規(guī)模。一是構(gòu)建輸電網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃?rùn)C(jī)制，提升能源通道布局科學(xué)性。統(tǒng)籌協(xié)調(diào)多方力量，全力推動(dòng)“十四五”期間“隴電外送”特高壓直流開(kāi)工建設(shè)。組建隴東到山東特高壓直流柔性團(tuán)隊(duì)，協(xié)調(diào)政府部門(mén)、研究和施工相關(guān)單位力量，全力推進(jìn)隴電入魯盡早核準(zhǔn)開(kāi)工；聯(lián)合電力研究機(jī)構(gòu)，加快開(kāi)展河西第二條（隴電入浙）特高壓直流通規(guī)劃論證和前期工作；全力爭(zhēng)取酒泉至中東部第二條直流納規(guī)，打造多端特高壓直流送端型、區(qū)域電網(wǎng)樞紐型的新型電力系統(tǒng)“甘肅樣板”。二是構(gòu)建源網(wǎng)共同檢修機(jī)制，提升能源通道運(yùn)行安全性。構(gòu)建源網(wǎng)共同檢修機(jī)制。與輸電線(xiàn)路連接的新能源場(chǎng)站溝通，根據(jù)風(fēng)、光預(yù)測(cè)情況、場(chǎng)站及輸電線(xiàn)路檢修計(jì)劃時(shí)間，提前協(xié)調(diào)，優(yōu)化方案，最大限度減少場(chǎng)站因檢修造成的發(fā)電量損失。三是構(gòu)建輸電網(wǎng)協(xié)同送電機(jī)制，提升能源通道利用高效性。通過(guò)加快送受端網(wǎng)架構(gòu)建、推動(dòng)配套電源發(fā)揮作用、優(yōu)化運(yùn)行方式、提高設(shè)備利用水平、簽訂長(zhǎng)期送受電協(xié)議、創(chuàng)新輸電組織模式等措施，持續(xù)提升特高壓通道利用率。優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式和系統(tǒng)運(yùn)行控制策略，提升重要斷面輸電能力和系統(tǒng)運(yùn)行效率，統(tǒng)籌基建和檢修停電安排，減少重復(fù)停電，優(yōu)化檢修方案，縮短停電時(shí)長(zhǎng)，保障新能源電量應(yīng)送盡送。

4.3 建立數(shù)字化配電網(wǎng)管理體系，提升新能源就地消納能力，保障電力“配得準(zhǔn)”

以建設(shè)一流數(shù)字化配電網(wǎng)為基礎(chǔ)，強(qiáng)化配套儲(chǔ)能建設(shè)，創(chuàng)新“有源”配電網(wǎng)管理模式，優(yōu)化升級(jí)配網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)，提升新能源就地消納能力，確保電網(wǎng)運(yùn)行和控制更柔性，配電網(wǎng)滿(mǎn)足多元化客戶(hù)的需求。一是建設(shè)“有源”配電網(wǎng)，創(chuàng)新配電網(wǎng)建設(shè)模式?？紤]大規(guī)模分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備和多元負(fù)荷接入需要，通過(guò)規(guī)劃引領(lǐng)、示范帶動(dòng)、技術(shù)創(chuàng)新、場(chǎng)景研究，探索基于新能源+儲(chǔ)能的“有源”配電網(wǎng)管理模式。二是建設(shè)數(shù)字化配電網(wǎng)，支撐分布式能源消納。構(gòu)建配電網(wǎng)數(shù)字化管理機(jī)制，強(qiáng)化數(shù)字化規(guī)劃工具應(yīng)用，推進(jìn)智能融合終端的建設(shè)，擴(kuò)大可觀可測(cè)可控范圍，實(shí)現(xiàn)客戶(hù)、配電網(wǎng)、分布式電源、儲(chǔ)能設(shè)備的互聯(lián)互通、人機(jī)交互，全面支撐分布式能源發(fā)電和多元負(fù)荷用電需要的實(shí)時(shí)匹配。三是實(shí)施互聯(lián)互通和智能控制技術(shù)創(chuàng)新。運(yùn)用新一代通信技術(shù)，升級(jí)配電系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)并部署臺(tái)區(qū)智能融合終端真型實(shí)證環(huán)境，完成臺(tái)區(qū)智能融合終端營(yíng)配數(shù)據(jù)交互性能、臺(tái)區(qū)拓?fù)渥R(shí)別功能測(cè)試，實(shí)現(xiàn)分布式光伏、無(wú)功補(bǔ)償單元、低壓智能斷路器的狀態(tài)感知，為臺(tái)區(qū)智能融合終端的建設(shè)應(yīng)用提供有力技術(shù)支撐。四是構(gòu)建數(shù)字孿生平臺(tái)?；贕IS地圖、三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，打造源網(wǎng)荷儲(chǔ)全息拓?fù)湟粡垐D，圖數(shù)一體繪制多態(tài)維直觀全域展現(xiàn)，并建立場(chǎng)-站-線(xiàn)-變-戶(hù)的可視化拓?fù)潢P(guān)系，形成“營(yíng)-配-調(diào)-規(guī)”全面貫通、網(wǎng)格化的結(jié)構(gòu)圖，應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的仿真計(jì)算，實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合、可觀可控”，從規(guī)劃這一源頭上推動(dòng)新能源消納全生命周期效益最優(yōu)[3]。五是建設(shè)新型配電調(diào)度體系，適應(yīng)分布式電源發(fā)展趨勢(shì)。建設(shè)貫穿省地縣的分布式電源調(diào)度管理系統(tǒng)，加快推進(jìn)全省地縣分布式電源調(diào)度管理系統(tǒng)建設(shè)，全面形成全景觀測(cè)、精準(zhǔn)控制、主配協(xié)同、具備新型電力系統(tǒng)特質(zhì)的有源配電網(wǎng)調(diào)度管理體系。

4.4 建立靈活化新型負(fù)荷管理體系，提升負(fù)荷控制能力，保障電力“用得好”

新型電力負(fù)荷將實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型向柔性、生產(chǎn)與消費(fèi)兼具型轉(zhuǎn)變，用戶(hù)將深度參與電力系統(tǒng)的平衡[4]?？紤]這一變化，需要不斷拓展電能替代廣度和深度，構(gòu)建新型負(fù)荷管理體系，創(chuàng)新綜合能源服務(wù)手段和模式，全面提升實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的實(shí)時(shí)控制能力，確保用戶(hù)參與電力平衡更主動(dòng)，保障電力安全有序供應(yīng)。一是拓展電能替代廣度，提升能源消費(fèi)電氣化水平。在工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域，加快推進(jìn)充電設(shè)施建設(shè)，開(kāi)展純電動(dòng)船舶推廣應(yīng)用，實(shí)施特色產(chǎn)業(yè)電氣化，推動(dòng)智能電網(wǎng)、新型儲(chǔ)能、新能源交通、分布式能源等技術(shù)在城市的利用，通過(guò)清潔能源和傳統(tǒng)能源的互補(bǔ)利用，實(shí)現(xiàn)城市能源消費(fèi)向綠色能源轉(zhuǎn)變。二是構(gòu)建新負(fù)荷管理體系，提升需求側(cè)響應(yīng)能力。成立屬地電力負(fù)荷管理中心，力爭(zhēng)形成覆蓋省市縣三級(jí)的電力負(fù)荷管理中心，協(xié)同地區(qū)政府，提供電力需求響應(yīng)、用戶(hù)負(fù)荷分析、節(jié)能降耗等電力負(fù)荷管理工作，確保群眾安全用電。建立可觀、可控、可測(cè)新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)響應(yīng)潛力，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有序送電。建設(shè)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源庫(kù)，探索可中斷負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)資源的日內(nèi)實(shí)時(shí)調(diào)控。三是提升綜合能源服務(wù)水平，推動(dòng)商業(yè)模式創(chuàng)新。以能效提升、分布式新能源開(kāi)發(fā)利用為重點(diǎn)，建設(shè)綜合能源服務(wù)平臺(tái)，高質(zhì)量推進(jìn)綜合能源服務(wù)。

4.5 建立多樣化電力交易管理體系，提升市場(chǎng)資源配置能力，保障電力“供得暢”

創(chuàng)新中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易分時(shí)段外送價(jià)格機(jī)制，創(chuàng)新新能源報(bào)量報(bào)價(jià)和用戶(hù)報(bào)量保價(jià)參與現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易模式，構(gòu)建輔助服務(wù)市場(chǎng)調(diào)峰機(jī)制，完善容量補(bǔ)償機(jī)制，開(kāi)展政策統(tǒng)籌和機(jī)制完善，完善新能源參與市場(chǎng)交易機(jī)制，利用市場(chǎng)化手段調(diào)動(dòng)交易各參與方主動(dòng)參與電力系統(tǒng)削峰填谷，平抑新能源出力波動(dòng)，提高電力系統(tǒng)對(duì)高比例、隨機(jī)波動(dòng)新能源的適應(yīng)性，提升電力市場(chǎng)資源配置能力，確保電力供需關(guān)系更健康。做好綠電結(jié)算、綠電認(rèn)證、綠證劃轉(zhuǎn)與綠電消費(fèi)證明等工作，建立綠色電力交易與可再生能源消納責(zé)任權(quán)重掛鉤機(jī)制，組織引導(dǎo)電力用戶(hù)與新能源企業(yè)簽訂中長(zhǎng)期交易合同，通過(guò)購(gòu)買(mǎi)綠色電力或綠證完成可再生能源消納責(zé)任權(quán)重。

5 結(jié)束語(yǔ)

2021年7月，國(guó)家電網(wǎng)公司辛保安董事長(zhǎng)指出“推動(dòng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)，就是推動(dòng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，二者是一個(gè)問(wèn)題、兩個(gè)視角”。甘肅省擁有建設(shè)新型電力系統(tǒng)的資源、區(qū)位、網(wǎng)架、儲(chǔ)能、產(chǎn)業(yè)等比較優(yōu)勢(shì)，國(guó)網(wǎng)甘肅電力需要匯聚“政產(chǎn)學(xué)研用”各方力量，以共建系統(tǒng)、共創(chuàng)價(jià)值、共享利益的模式，全力拓展服務(wù)范圍、創(chuàng)新服務(wù)方法，利用自身樞紐平臺(tái)及技術(shù)專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)，在源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)提供技術(shù)性、數(shù)據(jù)性、研究性和平臺(tái)性服務(wù)，在發(fā)電側(cè)，支持集中式大型風(fēng)光電基地布局，推進(jìn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)發(fā)展，做好清潔能源并網(wǎng)服務(wù)，規(guī)劃建設(shè)抽水蓄能、新型儲(chǔ)能等靈活調(diào)節(jié)電源，確保清潔能源充足穩(wěn)定供應(yīng)；在輸電和配電側(cè)，加強(qiáng)多端特高壓直流送端型電網(wǎng)平臺(tái)建設(shè)，推動(dòng)網(wǎng)源協(xié)調(diào)發(fā)展和調(diào)度交易機(jī)制優(yōu)化，打通制約新能源在更大范圍內(nèi)消納的輸送瓶頸；在用電側(cè)，拓展電能替代廣度深度，實(shí)施節(jié)能減排，推動(dòng)全社會(huì)節(jié)能提效，著力實(shí)現(xiàn)終端消費(fèi)電氣化、能效利用高效化。同時(shí)，還要推動(dòng)健全電力價(jià)格形成機(jī)制、推進(jìn)全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)和多層次電碳市場(chǎng)建設(shè)、建立“大科技”管理體系，確保電力“發(fā)得出、送得上、用得好”。