向新而行，億級電網(wǎng)轉型的“浙江方案”
來源：南方周末
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發(fā)布時間：2024-12-06
三年前，浙江電網(wǎng)成為國家電網(wǎng)有限公司確立的三個新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一，為了讓電網(wǎng)這條高速公路不出現(xiàn)大堵車，國網(wǎng)浙江省電力有限公司提出了“三網(wǎng)一改”的解決方案（建設資源配置型堅強主網(wǎng)、高效互動型新型配網(wǎng)、全域服務型數(shù)字電網(wǎng)，以及推動政策、市場、管理等體制機制改革）。
2024年8月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，推進新型電力系統(tǒng)建設取得實效。三年實踐，國網(wǎng)浙江電力拿出了適應受端大電網(wǎng)多元融合發(fā)展的新型電力系統(tǒng)建設的“浙江方案”。
找電，讓電，頻繁調整生產計劃，每次憶及“迎峰度夏”情形，蔣利都唏噓不已。
蔣利所在的大智機械，是寧波一家主營風電機組零配件的企業(yè)。每年夏天，風力資源豐富的“三北”地區(qū)迎來風力發(fā)電機安裝的旺季，公司也隨之進入訂單高峰期。
彼時，蔣利電話的一頭是來自客戶的催促——在北方各大風電場里，公司生產的地錨是風力發(fā)電機安裝的第一道工序，如果地錨無法供貨到位，后面工作就得暫停；電話的另一頭則是工人的抱怨——在生產車間，近200名工人因為企業(yè)“讓電于民”錯避峰生產，他們的上下班時間也隨之調整，打亂平常生活節(jié)奏。
過去的這個夏天，在持續(xù)大范圍高溫天氣影響下，浙江全社會最高用電負荷達到1.23億千瓦，比預測高300萬千瓦，相當于多出一個舟山市的用電負荷。
“億級電網(wǎng)”可追溯至2021年夏天，當時浙江最高負荷突破1億千瓦，也成為繼廣東、江蘇后的第三個省級“億級電網(wǎng)”。在可預見的未來，這個擁有6600多萬常住居民的民營經濟強省的電力需求，仍將面臨長期上升的趨勢。
針對高比例外來電、高比例新能源、高比例峰谷差的“三高”特點，如何破解既要保障電力供應安全可靠，又要推動清潔低碳發(fā)展，還要降低用能成本的“不可能三角”，成為浙江亟須解決的難題。
三年前，浙江電網(wǎng)成為國家電網(wǎng)有限公司確立的三個新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一，為了讓電網(wǎng)這條高速公路不出現(xiàn)大堵車，國網(wǎng)浙江省電力有限公司提出了“三網(wǎng)一改”的解決方案（建設資源配置型堅強主網(wǎng)、高效互動型新型配網(wǎng)、全域服務型數(shù)字電網(wǎng)，以及推動政策、市場、管理等體制機制改革）。
2024年8月，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，推進新型電力系統(tǒng)建設取得實效。三年實踐，國網(wǎng)浙江電力拿出了適應受端大電網(wǎng)多元融合發(fā)展的新型電力系統(tǒng)建設的“浙江方案”。
花落浙江
“七山一水二分田”，對自然稟賦匱乏的警醒一直刻在浙江人的骨子里。作為經濟大省、資源小省，浙江全省國內生產總值和最高用電負荷分列國內第四、第三位。
2022年“迎峰度夏”時，蔣利每天急著向有關部門打報告寫申請，逐級往上遞交。當?shù)卣彩株P心企業(yè)的運營情況，專門召開會議，最終為大智機械協(xié)調了用能份額。度過危機之后，用電的挑戰(zhàn)還是像懸在頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍難以預料，公司立馬開始在園區(qū)屋頂增設太陽能光伏，這類嘗試亦是各家企業(yè)用能思路轉變的一個縮影。
面對電源加速轉型、需求快速增長的新形勢，新型電力系統(tǒng)已成為實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體，2021年中央財經委員會第九次會議首次提出構建新型電力系統(tǒng)后，國家電網(wǎng)發(fā)布構建新型電力系統(tǒng)行動方案，選取三省三區(qū)“推進新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設”，浙江被確立為三個新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)之一。
同批入選的另外兩個示范區(qū)，分別在青海和福建。青海水豐、光富、風好、地廣，新能源基礎“贏在起跑線”；福建海上風能充足，沿海核電廠址資源優(yōu)勢明顯，且儲能產業(yè)規(guī)模龐大，是長期保持自平衡的“優(yōu)秀選手”。
相較之下，浙江是典型的受電大省，對民生用電和工業(yè)用電有著巨大需求。2023年，浙江省全社會用電量突破了6100億千瓦時，但受到先天制約，其外來電占比超過三分之一。
與高比例外來電同時出現(xiàn)的，是高比例的新能源。2024年上半年，浙江安裝的清潔能源機組首次超過火電機組，其中風電和太陽能發(fā)電裝機是增長主力。
加之浙江經濟較為發(fā)達，工業(yè)用電需求大，特別是夏季疊加全民開啟空調等制冷電器，都會讓用電負荷迅速攀升，2024年全省最大負荷達1.23億千瓦。
隨著新型電力系統(tǒng)建設逐步深入，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定成為重中之重。從這個角度而言，選擇浙江作為示范區(qū)，就是要推動送受端大電網(wǎng)與分布式、微電網(wǎng)融合發(fā)展，為新型電力系統(tǒng)的建設提供示范。
“修路”與“互濟”
寧肯電等發(fā)展，不要發(fā)展等電。電力主網(wǎng)建設之于浙江，是一場和時間、空間的競賽。
在浙江6600多公里長的海岸線上，一條無形的北緯30度線掠過中國第一大群島星羅棋布的島礁，另一條有形的舟山500千伏輸電線如蛟龍般穿梭于海島之間，輸電導線在380米輸電雙子塔的托舉下高懸于海平面90米以上，為下方繁忙往來的國際船舶留出空間。
這些船舶不舍晝夜地駛向世界貨物吞吐量第一的寧波舟山港，哪怕在凌晨，多數(shù)人沉浸于夢鄉(xiāng)時，也有載重噸位超19萬噸的巨輪停泊在碼頭，進行著三千多個標準集裝箱的裝載作業(yè)。海風拂過梅山港區(qū)，一百多米高的風機轉動著近百米長的風葉，每一圈掃過的面積相當于4個標準足球場大小，產生9千瓦時的電能。風轉化的能量，點燃燈火照亮了港區(qū)的夜幕。
海風帶來的電，尚不足以支撐全省的用電量。正如大宗戰(zhàn)略物資依靠巨輪裝載，充沛的電力也需要通過主網(wǎng)“大動脈”運輸。
根據(jù)“三網(wǎng)一改”規(guī)劃，浙江將以大受端堅強骨干網(wǎng)架為核心，增強“電能資源配置”和“調節(jié)能力配置”兩大功能，更好地保障電網(wǎng)平穩(wěn)運行。
2024年7月，甘肅至浙江±800千伏特高壓直流輸電工程開工建設。甘浙直流工程起于甘肅武威，止于浙江紹興，線路全長2370公里。建成后，每年超過360億千瓦時的電量可從祁連山下輸送至錢塘江畔，其中綠電占比超過50%。
目前，浙江電網(wǎng)通過9回500千伏輸電線路與周邊省份互聯(lián)互通，通過6回1000千伏特高壓交流輸電線路與安徽、福建、上海等省份互聯(lián)，通過三條±800千伏特高壓直流輸電線路輸入四川、寧夏的清潔電能。如果將前者比作國道，后兩者則是高速公路。
“修路”的同時，國網(wǎng)浙江電力創(chuàng)新強化跨省電力互濟保供。2024年夏天，浙皖兩省連續(xù)三年開展電力置換互濟，根據(jù)用電高峰時段差異“精打細算”。7至8月間，每天18時至19時30分，安徽向浙江送電；20時30分至22時，安徽晚間用電高峰期間，浙江向安徽送電。至8月31日，兩省總互濟電量達1.86億千瓦時。
“‘三網(wǎng)一改’中的‘三張網(wǎng)’，是指通過主網(wǎng)構建安全電力供應平臺，有效配置全局資源；通過配網(wǎng)打通源網(wǎng)荷儲互動渠道，提升服務效率；通過數(shù)字電網(wǎng)建設為基礎設施賦能，創(chuàng)造電力數(shù)據(jù)價?！眹W(wǎng)浙江經研院雙碳研究中心副主任王曦冉說，“‘一改’是推進體制機制改革，面向新能源、充電設施等新產業(yè)、新驅動，電力生產關系也要適應新型電力系統(tǒng)發(fā)展，需要加強和完善相關機制配套?！?/p>
既要“平衡自治”，還要“有利可圖”
由于企業(yè)用電量大，蔣利一直和當?shù)毓╇姽颈３种?lián)絡。2023年年初，國網(wǎng)寧波北侖區(qū)供電公司主動上門，拿出一份詳細的分析報告與儲能方案——用電高峰期，儲能這塊專屬“充電寶”，可以切實緩解企業(yè)用電壓力。
儲能設備在大智機械投運后，隨即趕上了2024年的迎峰度夏，公司平穩(wěn)度過了炎夏。另一讓蔣利沒料到的是，“還有降本增效的效果”?！俺潆妼殹眳⑴c電網(wǎng)需求側響應期間，一共獲得1.5萬元補貼，每月節(jié)省電費達1萬余元，這也讓公司更堅定新能源業(yè)務的信心。
“老板說，我們本來就是做風力發(fā)電的，我們自己知道原理，就更應該把新能源產品用上，這才叫做真正的綠色能源?！笔Y利說。
企業(yè)在“迎峰度夏”攻堅戰(zhàn)中“打怪升級”、用戶從單純的消費者轉型成為消費者兼生產者，這樣的景象在分布式光伏大省浙江已處處可見。
2021年，浙江提出實施“風光倍增工程”，計劃到2025年風光裝機規(guī)模達3400萬千瓦。截至2024年9月底，浙江分布式光伏裝機3493萬千瓦，已超該省電力總裝機20%。
在光伏滲透率已接近97%的海寧尖山新區(qū)，登上130米高的電梯試驗塔頂向外俯瞰，幾乎所有廠房的屋頂都設有分布式光伏電站。
過去二十余年，錢塘江入海口北岸，尖山新區(qū)在一片灘涂地上發(fā)展起來，成為浙江全省縣域規(guī)模最大的光伏行業(yè)集聚區(qū)。截至2023年底，尖山新區(qū)全年新能源就地消納量達6.11億千瓦時，占當?shù)厝鐣秒娏康?4.1%。
光伏產業(yè)在海寧的發(fā)展有著內生動力。早在2021年，隨著3.6兆瓦海寧皮革城分布式光伏發(fā)電項目成功并網(wǎng)，海寧以“第一個吃螃蟹”的魄力，讓皮革和光伏實現(xiàn)了首次碰撞?！爱敃r自上而下沒有任何政策和標準，我們摸索探索，以開放的形式把光伏接進來。”國網(wǎng)海寧市供電公司副總經理褚明華說。尖山新區(qū)新能源發(fā)展早，也更快地遭遇了問題。
褚明華回憶，2016年春節(jié)期間，電網(wǎng)負荷需求下降，但天氣晴好光伏大發(fā)時，尖山電網(wǎng)就遭遇了倒送情況。后來，國網(wǎng)海寧市供電公司在技術、管理、機制等多維度創(chuàng)新，逐步搭建起“源網(wǎng)荷儲”一體化協(xié)調控制平臺。該平臺能夠對聚合的“電源、電網(wǎng)、負荷、儲能”四側資源池進行分析，系統(tǒng)會自動生成策略，對四側資源進行綜合調控，尋求新能源供需的“自我平衡”。
褚明華說，“自我平衡”就是在各層級和各區(qū)域范圍內實現(xiàn)“平衡自治”，可以理解為“不把矛盾上交”。
“源網(wǎng)荷儲”一體化的發(fā)展，讓企業(yè)也嘗到了甜頭，降低了用能成本。
新優(yōu)（寧波）智能科技有限公司，是一家為企業(yè)提供用能方案的聚合商，坐落于制造業(yè)重鎮(zhèn)寧波前灣新區(qū)，當?shù)馗吣芎钠髽I(yè)眾多，對用能的需求體現(xiàn)在多個方面：通過降本提高競爭力，希望有足夠的綠電支撐以降低企業(yè)的碳關稅，在新能源占比提升的過程中需要對設備進行二次改造……
“通過提供整體的能源解決方案，幫助制造業(yè)企業(yè)在有限的空間植入更多的綠電，同時去監(jiān)測能耗級數(shù)據(jù)，滿足企業(yè)的市場擴展需求。”公司負責人蔣滿義介紹。依托國網(wǎng)寧波供電公司杭灣供電分公司“源網(wǎng)荷儲”平臺帶來的數(shù)據(jù)協(xié)同優(yōu)勢，新優(yōu)智能科技一年里為某企業(yè)降本近2000萬元，得到了客戶的認同，當年便再簽下了1.2億元訂單。
“國網(wǎng)公司一直在給企業(yè)找辦法、找方法，甚至做線路改造，做負荷側的可調可控，盡量滿足用戶的需求?！笔Y滿義說，市場化背景下，供電公司的助力，大到微電網(wǎng)的整體建設，小到一塊表計，不一而足?！坝幸淮挝覀兊捻椖康搅蓑炇窄h(huán)節(jié)，但是沒有表計，項目需要掛表驗收后才能夠通電，供電公司找了各個縣市的兄弟公司，最后從象山借了一塊表計過來，這也讓用戶很感動?！笔Y滿義回憶。
“沒有數(shù)字化手段，我們就管不過來”
和蔣利一樣，國網(wǎng)杭州供電公司調度控制中心副主任唐劍也對每年的夏天滿懷感觸。
在數(shù)字化尚未完全建成的“迎峰度夏”時期，浙江不但用電負荷激增，供電設備也高負荷運行，電網(wǎng)設備長時間處于高負荷狀態(tài)，發(fā)電設備同樣面臨考驗，調度員成為電力系統(tǒng)最忙碌的角色之一。
此時，調度需要收集大量的離線數(shù)據(jù)，然后人工計算，憑借積累的經驗，計劃好第二天的發(fā)電，以及負荷控制等情況，“每天晚上都干到一兩點”。
如今，依托于數(shù)字化保供平臺，憑借其大數(shù)據(jù)能力，能夠實時計算杭州可調資源及能力，并提供最合適的調節(jié)策略，大大減輕了調度的壓力。
“改革很早就開始了?！眹W(wǎng)浙江省電力有限公司數(shù)字化部部門負責人說，公司從上世紀90年代開始進行業(yè)務信息化，近年得益于浙江數(shù)字經濟的發(fā)展，業(yè)務系統(tǒng)數(shù)字化進程走在全國前列。
在辦公室的電腦上，這位部門負責人打開“電網(wǎng)一張圖”，一邊敲擊鼠標一邊演示，眼神猶如注視一幅藝術品。密密麻麻、不同顏色的線路分布于浙江省地圖，各地的變電所、核電站、水電站、電廠躍然眼前。
從最高電壓等級一直精確到電度表箱，“電網(wǎng)一張圖”呈現(xiàn)的是當下的動態(tài)，“預測”的卻是未來。
2024年8月7日，國網(wǎng)杭州供電公司接到省電力調度中心指令，要求當天18-21時用電高峰時段，頂峰30萬千瓦電力。這意味著要在集中用電高峰時段，迅速調動能增加電網(wǎng)供電能力的發(fā)電資源。
借助數(shù)字化保供平臺，國網(wǎng)杭州供電公司調度人員輸入指令后，系統(tǒng)根據(jù)杭州兩百余家水電站水位情況以及多個儲能電站的電量，迅速評估出它們的剩余頂峰能力及頂峰時長。幾秒鐘后，就生成了一份精準的頂峰策略。
通過“電網(wǎng)一張圖”，坐鎮(zhèn)后方的調度員可以直觀查看各種信息，實時掌握電網(wǎng)狀態(tài)，以及不同地區(qū)的用電需求和發(fā)電能力。當故障發(fā)生后，“電網(wǎng)一張圖”能幫助工作人員，快速研判停電范圍和故障原因，大幅縮短故障處理時間，也減輕了檢修人員的工作難度。
數(shù)字化建設成果不僅在宏觀調度上發(fā)揮著司令員的作用，也在電網(wǎng)的“毛細血管”展現(xiàn)出“智慧”。
在劍指新能源汽車之城的寧波，2023年公用和私人充電樁數(shù)量同比增長約90%，就連不少老舊小區(qū)都配置了充電樁。假設這些小小的充電樁同時充電，將對電力系統(tǒng)的負荷構成大考驗。
“現(xiàn)在定價不是有峰谷定價差嗎？比如在10點，充電樁一起補電，沖擊蠻大的。我們用一個數(shù)字化的手段，把它充電的時候稍微分解開，可能按10點05分、10點10分來有序充電?！眹W(wǎng)寧波供電公司經濟技術研究所電網(wǎng)規(guī)劃室主任謝宇哲介紹。
目前，國網(wǎng)寧波供電公司研發(fā)出一套包含源網(wǎng)荷儲各側的大協(xié)同仿真系統(tǒng)，用算法細致模擬不同新能源的發(fā)電特性，實現(xiàn)了“降維打擊”的想象力?！皵?shù)字仿真模型，是我們適應充電樁、分布式光伏等比較新的東西，為了應對新能源占比所帶來的一些挑戰(zhàn)?！敝x宇哲說，“沒有數(shù)字化手段，我們管不過來。”
改革的“浙江方案”
目前來看，要建好資源配置型堅強主網(wǎng)，建優(yōu)高效互動型新型配網(wǎng)和全域服務型數(shù)字電網(wǎng)，推動“三張網(wǎng)”融合發(fā)展，改革支撐不可或缺。
國網(wǎng)浙江電力緊扣“以電力市場全力支撐促轉型、保供應、穩(wěn)價格”這一主線，全力推動電力市場建設，初步構建了中長期、現(xiàn)貨、輔助服務等各類電力市場機制協(xié)同運作的全市場體系。
2024年，浙江電力市場注冊市場成員超13.6萬家，居國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)首位?！半娏κ袌鼋ㄔO的目的，還是在于發(fā)現(xiàn)價格機制的傳導作用，從而推動行業(yè)健康發(fā)展。” 浙江電力交易中心有限公司交易部主任孫瑜說。
數(shù)據(jù)顯示，以長三角為主體的華東區(qū)域用電量占全國的24%，經濟總量占全國的28.5%?！叭W(wǎng)一改”形成的浙江示范將為長三角等地區(qū)的受端電網(wǎng)，闖出一條切實可行的路徑，提升了電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置、調控能力。
國網(wǎng)浙江電力相關負責人表示，為推動2030年前實現(xiàn)“碳達峰”目標，浙江省域新型電力系統(tǒng)建設正從“量變”，逐步進入到“質變”階段，面臨的挑戰(zhàn)前所未有。
其中，主要挑戰(zhàn)來自逐步加大的保供穩(wěn)價難度，更快的清潔轉型速度，以及不斷升高的電網(wǎng)發(fā)展復雜程度。為此，國網(wǎng)浙江電力將突出戰(zhàn)略導向、系統(tǒng)思維，立足浙江、面向全國，爭取到2027年，基本建成國家電網(wǎng)新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)。
“構建新型電力系統(tǒng)是一項極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的復雜系統(tǒng)工程。需要推動理論、技術、機制多維改革創(chuàng)新和匯聚能源行業(yè)、政府、社會多方合力，共建新型電力系統(tǒng)，共享社會經濟發(fā)展成果。”國網(wǎng)浙江電力黨委書記、董事長陳安偉在其署名文章中總結道。
從先行到示范再到“浙江方案”，務實、創(chuàng)新和開放一直是浙江的底色。電走在發(fā)展之前，電網(wǎng)人又走在電之前，面向未來，浙江的新型電力系統(tǒng)省級示范區(qū)建設為社會留出了廣闊的想象空間。