歐洲配電網轉型發展的關鍵驅動因素在于分布式電源以及電動汽車、儲能等負荷形式的顯著變化。2019年12月11日,歐盟委員會發布的《歐洲綠色協議》提出了2050年實現碳中和的目標,在7個戰略性領域開展聯合行動。隨著越來越多的分布式新能源發電和新型負荷接入配電網中,歐洲通過增加通信、傳感和自動化功能,使得配網運行靈活適應發電側和需求側的變化。
美國配電網的發展是信息技術革命的一種延伸,側重于配電網與通信、信息技術的融合,借此改變人們的電能消費模式,使配電網成為各種新的服務模式實施的支撐平臺。
日本配電網經過多年的建設和改造,設備智能化水平較好,系統具有可靠性高、電能損耗低等特點。日本配電自動化技術已獲得了全面的廣泛應用,并取得了非常好的應用效果。日本重視節能與優質服務,在大力發展太陽能的同時積極開發儲能技術、電動汽車技術等高科技產業,進一步提高電網的先進性、環保性和高效性。
現代電網作為國家可持續發展的重要基礎設施,更是能源變革發展的關鍵領域,需要提前開展頂層設計,明確戰略方向。配電網作為電網的重要組成部分,更是保障電力“配得下、用得上”的關鍵環節。
基于內外部發展形勢要求,借鑒國外配電網的發展經驗,本文探索提出未來配電網的發展特征:以現代化配電網為基礎平臺,實現信息通信技術與配電系統的規劃、運行、控制、管理等環節的深度融合,高比例消納分布式可再生能源、高效協同配用電側綜合能源系統、靈活接入供用能多元主體,具有綠色低碳、安全可靠、高效互動、智能開放、平衡普惠等特征的新一代智慧配電系統,是智慧能源系統、能源互聯網的重要組成部分。
綠色低碳方面,適應高比例分布式電源接入,最大限度的利用分布式可再生能源,同時滿足大規模電動汽車的充換電需求,滿足即插即用,服務能源轉型發展;安全可靠方面,需要充分考慮極端氣候、可再生能源帶來的源荷波動性增強、網絡技術安全等方面的影響,加強彈性配電網建設、注重數據隱私保護,并滿足產業轉型發展帶來的更高電能質量、更高可靠性要求;高效互動方面,需要增強能源配置和綜合利用效率,利用配電自動化、設備狀態診斷、通訊等技術升級,實現配電網設備高效利用,促進綜合能源系統的多能互補、友好互動;智能開放方面,打造高度集成化的智慧配電信息系統,依托高級智能量測系統、新型通信技術,滿足用戶多樣化服務需求與信息交互,適應用戶側大規模分布式電源與微網智能用電設備的即插即用,實現能量流、信息流、業務流的交互融合;平衡普惠方面,需要統籌考慮各地發展基礎和建設需求,兼顧經濟欠發達、電網基礎薄弱地區的跨越式發展需求和經濟發達、電網基礎較好地區的高質量發展需求,推動解決區域發展不平衡、不充分問題,建立和規范配電網建設和運營標準,實現惠民利民。
以綠色低碳、安全可靠、高效互動、智能開放、平衡普惠等內涵特征為導向,提出未來配電網發展重點的建議。
一是高比例消納可再生能源。深化完善并推廣電網承載力分析方法,推進分布式電源信息采集,提高功率預測精度,優化分布式電源并網和交易管理,適應分布式電源規模化發展。
二是支撐大規模電動汽車充換電服務。優化布局城市公共充電網絡,統籌城市電網建設和局部配電網建設改造。提升電動汽車用戶服務水平,滿足用戶差異性需求。
三是增強網絡安全和數據隱私保護能力。積極構建主動、被動防御結合的網絡安全防控體系,重點突破電力芯片卡脖子技術,構建分層級、差異化、全過程數據隱私保護體系。
四是加強城市與電網一體化規劃水平。建立電力、城市多維度大數據庫共享平臺。結合地區經濟社會發展的趨勢特征和土地資源的利用空間,考慮區域一體化發展要求,將配電網規劃有機融合到城市中長期發展規劃中。
五是加強配電網彈性。提高配電網對極端災害的感知能力,響應能力,適應能力,以及災后恢復能力。不斷總結應對極端災害事件的經驗,進一步提升配電網彈性。
六是全面提升配電網生產運行數字化水平。深化數據驅動的智能規劃和精準投資,強化電網建設全過程數字化管控,構建覆蓋輸變配各環節智能運檢體系,推進電網調度運行數字化提升。
七是持續優化電力營商環境,不斷深化電力增值服務。堅持以客戶為中心、以市場為導向,加快建設現代服務體系,全面提升客戶獲得感、滿意度;以優質服務助力市場開拓,以電為中心延伸服務鏈條,以數據為抓手豐富服務場景。