國家電網(wǎng)探索能源轉(zhuǎn)型變革的典型實踐

導(dǎo)語：在綜合能源服務(wù)中心內(nèi)，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為小鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)的指揮部，正在指揮冷熱電各種能源的生產(chǎn)和分配。微網(wǎng)路由器在交流直流各種電壓之間架起了“立交橋”，實現(xiàn)了分布式電源就地高效接入。長500米、寬3.5米的“三合一”電子公路集光伏發(fā)電、無線充電、無人駕駛為一體，是一條“不停電的智慧公路”。這里的車無需駕駛，不用加油，給人們帶來便利、舒適的出行新體驗。

金秋十月，大美姑蘇。

一面是憨態(tài)可掬的熊貓，一面是秀美清雅的侍女——作為蘇繡的絕技，“雙面繡”不僅堪稱蘇州文化的標(biāo)志，更可謂蘇州經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的鮮活象征。

在保護(hù)歷史文化傳統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展間，蘇州呈現(xiàn)出令人驚嘆的“雙面精彩”，而傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文明，千絲萬縷地聯(lián)系著城市的能源敘事。

10月18～19日，“一帶一路”能源部長會議和國際能源變革論壇在江蘇省蘇州市舉行。這是蘇州第三次舉辦國際能源變革論壇。

能源變革走向何處?我們或可在千年姑蘇城尋找到逐漸清晰的路徑。

而從蘇州能源變革實踐的窗口望去，國家電網(wǎng)有限公司的電網(wǎng)發(fā)展線條正交織成龐大而又系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋到能源轉(zhuǎn)型變革的方方面面。

推進(jìn)實施再電氣化——以電為中心重塑能源格局

10月17日，蘇州，晴。一輛輛電動公交車穿梭于蘇州環(huán)古城區(qū)和往東20千米的2.5產(chǎn)業(yè)園區(qū)之間。這些電動公交車的信息很快就可以在由蘇州供電公司開發(fā)的“車樁一體化”平臺查到。“平臺具有數(shù)據(jù)接入、充電設(shè)施和新能源汽車在線監(jiān)測、檔案管理、數(shù)據(jù)概覽、統(tǒng)計分析等功能，目前已經(jīng)完成在線運行。”蘇州供電公司營銷部副主任錢科軍介紹。

在公交車終點2.5產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)，可以看到500千瓦屋頂光伏、40千瓦大棚光伏、2千瓦風(fēng)機(jī)……園區(qū)的風(fēng)力發(fā)電、屋頂光伏發(fā)電等分布式新能源建設(shè)快速發(fā)展，發(fā)出的電直接供應(yīng)到產(chǎn)業(yè)園區(qū)，既發(fā)展了新能源，又為客戶節(jié)省了成本。“我們每個月的電費相當(dāng)于打了8折。”泛博智動有限公司張楠說。

蘇州，一邊是清潔能源發(fā)電比重日漸提升，另一邊是電能替代的深度挖潛。清潔能源發(fā)電的注入使蘇州能源綠意更濃，而它的能源發(fā)展軌跡正是公司加快再電氣化進(jìn)程的縮影。

進(jìn)入21世紀(jì)，為應(yīng)對氣候變化、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、保障能源供應(yīng)，世界各國都在加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。2015年達(dá)成的《巴黎協(xié)定》，為這一輪能源轉(zhuǎn)型提供了新的驅(qū)動力。從本質(zhì)上看，這一輪能源轉(zhuǎn)型是一個再電氣化的過程。能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)為電能越來越多的由非化石能源轉(zhuǎn)換而來，最終將主要由非化石能源特別是可再生能源轉(zhuǎn)換而來;終端能源消費環(huán)節(jié)，體現(xiàn)為電能的利用范圍前所未有的拓展，電力將成為支撐現(xiàn)代信息社會和數(shù)字經(jīng)濟(jì)的主要能源品種。

公司的再電氣化實踐正在重塑能源格局，催生新的用能方式，再造能源供應(yīng)與消費體系。

目前，依托特高壓技術(shù)，公司將中國西部北部的清潔能源發(fā)電，經(jīng)濟(jì)高效地輸送到1000～2000千米外的東中部負(fù)荷中心，累計建成“八交十直”特高壓工程，線路長度超過3萬千米;經(jīng)營區(qū)域并網(wǎng)可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到5.1億千瓦，國家電網(wǎng)成為世界上資源配置能力最強(qiáng)、新能源并網(wǎng)規(guī)模最大的電網(wǎng)。

公司不僅加速生產(chǎn)環(huán)節(jié)再電氣化，更在消費側(cè)大力實施電能替代，積極推進(jìn)以電代煤、以電代油，不斷拓展電能替代的廣度和深度。

數(shù)據(jù)是最有力的證明。公司在我國北方地區(qū)積極開展“煤改電”清潔取暖，替代傳統(tǒng)煤炭散燒方式，累計完成電供暖面積5.3億平方米;適應(yīng)電動汽車高速發(fā)展，建成“九縱九橫兩環(huán)”高速公路快充網(wǎng)絡(luò)，覆蓋3.1萬千米高速公路和150個城市;建成全球規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺，累計接入充電樁25萬個，為全國200萬輛電動汽車出行提供一鍵導(dǎo)航、充電優(yōu)選、故障救援等一站式服務(wù)，積極引導(dǎo)電動汽車有序充電;在機(jī)場、港口、機(jī)井等方面積極推進(jìn)油改電。

“未來是電氣化的，高比例利用可再生能源將是電力行業(yè)的未來。”10月18日，國際可再生能源署總干事阿德南·阿明在參加國際能源變革論壇時，不止一次提到。

阿明的觀點與公司董事長舒印彪在國際能源變革論壇上的發(fā)言主旨高度吻合。舒印彪表示：“未來的美好社會，必將是高度電氣化的社會。”

適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型的電網(wǎng)創(chuàng)新——向著新一代電力系統(tǒng)升級

電網(wǎng)連接能源生產(chǎn)和消費，是能源轉(zhuǎn)換利用的重要樞紐和能源資源優(yōu)化配置的基礎(chǔ)平臺。能源轉(zhuǎn)型的不斷深入，對電網(wǎng)的功能作用、運行方式提出了前所未有的考驗。

隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，從能源生產(chǎn)側(cè)來看，風(fēng)能、太陽能等新能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)，電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行面臨一系列新挑戰(zhàn);從并網(wǎng)主體來看，大量分布式電源、微電網(wǎng)、電動汽車、新型交互式用能設(shè)備的接入，改變了傳統(tǒng)的潮流從電網(wǎng)到客戶的單向流動模式，電網(wǎng)運行的復(fù)雜性、不確定性顯著增加。

“這就需要電網(wǎng)更加靈活、智能。中國在智能電網(wǎng)方面做出很多努力，我聽說，中國國家電網(wǎng)公司安裝了4億只智能電表。這是一個巨大的、令世界其他國家的人感到震驚的數(shù)字。同時，他們的特高壓技術(shù)走進(jìn)了巴西，實現(xiàn)了大量的可再生能源從能源中心輸送到負(fù)荷中心，創(chuàng)造了一個全新的模式。”阿德南·阿明在19日舉行的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型分論壇上對公司取得的成績表示贊賞，同時也向與會嘉賓拋出了問題，“隨著可再生能源的大范圍開發(fā)利用，世界該如何應(yīng)對這場能源變革?”

“我們要主動轉(zhuǎn)型，加大科技創(chuàng)新力度，向著具有廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享特征的新一代電力系統(tǒng)升級。”舒印彪在電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型分論壇上給出了答案，而這個答案從蘇州的實踐中可窺見一斑。

輕波微瀾的金雞湖畔，從星港變電站和公園變電站送出的4回20千伏線路好像4輛車，分別行駛在各自的道路上，由紅綠燈控制車輛的走向。但是現(xiàn)在，全國首個20千伏配電網(wǎng)四端口柔性直流換流系統(tǒng)的建成，使原有的紅綠燈被環(huán)形道路所取代，“四輛車”連接到四端口柔直交流側(cè)，直流側(cè)連接到同一直流母線，并通過分布式控制層接收網(wǎng)源荷(儲)協(xié)調(diào)控制的指令，實現(xiàn)各端口間能量和信息的互聯(lián)互通。“該系統(tǒng)好比一臺‘能源路由器’，使線路之間可以‘手拉手’。項目投運后，該區(qū)域客戶年均停電時間將由原來的5.2分鐘減少到1.57分鐘。”蘇州主動配電網(wǎng)綜合示范項目經(jīng)理董曉峰說。

這是蘇州5個主動配電網(wǎng)綜合示范項目之一。去年10月，公司制訂出臺《蘇州國際能源變革發(fā)展典范城市智能電網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)總體方案》，總投資73.8億元的40項2018年度專項行動正逐一落實推進(jìn)。

有著“電網(wǎng)智能導(dǎo)航儀”之稱的蘇州南部電網(wǎng)500千伏統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)示范工程于去年年底投運，對潮流的精準(zhǔn)控制使電網(wǎng)受電能力提升130萬千瓦;建成大規(guī)模源網(wǎng)荷友好互動系統(tǒng)，實現(xiàn)376萬千瓦用電負(fù)荷秒級控制、200萬千瓦用電負(fù)荷毫秒級控制，有效增強(qiáng)了電網(wǎng)應(yīng)對故障能力;世界首條特高壓GIL管廊工程隧道全面貫通，形成交流雙環(huán)網(wǎng)，像一個超大的電能蓄水池，可以大量吸收內(nèi)蒙古、山西、四川等能源基地的清潔電能……一系列世界首創(chuàng)技術(shù)工程大幅提升江蘇電網(wǎng)的供電能力、可靠性和區(qū)外受電能力，推動實現(xiàn)能源的跨區(qū)互聯(lián)和優(yōu)化配置。

從這里出發(fā)，公司正在更大范圍、更深層次打造新一代電力系統(tǒng)。從加快構(gòu)建堅強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)到綜合安全防御體系，從提升快速平衡調(diào)節(jié)能力到實現(xiàn)新能源友好并網(wǎng)，公司正將能源變革的力量凝聚、放大、傳遞。

同里小鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)——探尋未來能源變革路徑

同里，枕水而眠，跨越千年。

行走在同里古鎮(zhèn)，道路兩旁的路燈上出現(xiàn)了一塊太陽能面板和一個快速轉(zhuǎn)動的裝置。原來，這些路燈都被改造成了集風(fēng)能與太陽能發(fā)電為一體的綠色能源載體。不僅如此，停車場上的電動車充電樁、同里湖畔的電動游船、老弄堂里的線路改造……同里古鎮(zhèn)奏響了新能源建設(shè)進(jìn)行曲。

能源體系在這里正悄然改寫。而在距離小鎮(zhèn)兩千米外的同里綜合能源服務(wù)中心，一天這樣開始。

10月17日8時，在綜合能源服務(wù)中心內(nèi)，源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)作為小鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)的指揮部，正在指揮冷熱電各種能源的生產(chǎn)和分配。微網(wǎng)路由器在交流直流各種電壓之間架起了“立交橋”，實現(xiàn)了分布式電源就地高效接入。長500米、寬3.5米的“三合一”電子公路集光伏發(fā)電、無線充電、無人駕駛為一體，是一條“不停電的智慧公路”。這里的車無需駕駛，不用加油，給人們帶來便利、舒適的出行新體驗。

9時，辦公樓里充足的能源供應(yīng)、科學(xué)的能源利用，讓人們?nèi)硇牡赝度牍ぷ鳌?/p>

14時，天氣說變就變，陰雨天會大大影響太陽能的吸收。能源互聯(lián)網(wǎng)可以應(yīng)對各種狀況，按需調(diào)節(jié)可中斷負(fù)荷，虛擬同步機(jī)柔性降低負(fù)荷功率，電池梯級利用儲能電站釋放事先儲存的電能，花瓣型配電網(wǎng)快速恢復(fù)供電，電動汽車反向充電……

19時，夜幕降臨，家中的智能家居已經(jīng)為主人的歸來做好了準(zhǔn)備，屋內(nèi)照明、房間溫度、熱水溫度都已自動調(diào)節(jié)好。

目前，由公司打造的同里綜合能源服務(wù)中心示范工程建成投運，15項世界領(lǐng)先的能源創(chuàng)新示范項目將愿景變?yōu)楝F(xiàn)實。在陽光的照耀下、微風(fēng)的吹拂間，如今的同里，是未來城市能源變革的方向。

不僅在蘇州，放眼湖南、天津等省市，公司提供的綜合能源服務(wù)也取得良好成效。近年來，公司積極貫徹落實能源“四個革命、一個合作”戰(zhàn)略思想，深入開展大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新、建設(shè)國家級雙創(chuàng)示范基地，謀劃建設(shè)一批世界級能源創(chuàng)新項目，集中呈現(xiàn)未來城市能源系統(tǒng)的核心要素，打造新型小鎮(zhèn)能源互聯(lián)網(wǎng)典型構(gòu)建模式，展示未來城鎮(zhèn)能源供應(yīng)新理念、能源配置新形態(tài)、能源消費新模式、能源服務(wù)新體驗，在推動以清潔和綠色方式滿足電力需求、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展方面邁出堅實步伐。