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论坛丨新一轮配网升级改造应主动适应发展新要求

2023-08-14 10:34:12 来源：中国电力报

李伟

(资料图片仅供参考)

近期，国家有关部委连续发布几个有关乡村振兴、充电桩下乡、促进光伏消纳和新型储能应用试点的政策文件，这些电力新基建负荷的共同交集点在配电网。推进新型电力系统下的配电网革命性升级改造，搭建未来配网的新形态已经成为迫切需求。

发展电力新基建产业的要义

目前，我国在新能源产业链的光伏、风电、特高压、电动汽车等领域做到了全球领先，这就为进一步推进人民币国际化提供了历史机遇。如果说人民币此前的任务只是稳步推进国际化，那么在未来几十年的责任与担当就完全不同了，应抓住全球能源体系变革的机遇，打造成为具有国际化属性的“绿色能源人民币”。

能源体系的变革，意味着全球产业结构的重构，乃至国家核心竞争力的重塑。可以说，如今谁掌握了技术和资源，从而实现能源绿色转型和可持续发展，谁就能在未来的国际竞争中占据主动，实现真正的引领。

当前，电力新基建产业引领世界是重中之重。电力新基建产业包括分布式能源（微电站）、充电桩、储能（微储能）以及直流电器等。国家要实现新能源在国际上的引领，需要电力新基建产业做到“质优价廉”，质优价廉的前提是提高产能，只有产能增加，边际成本才会大幅下降。在国内，毫无疑问最大的用户就是电网，电网企业真正接受微电网以及给自身带来冲击的新基建产业，产能才能真正实现飞跃。

相关业内专家指出，以电为核心的能源网需要学习互联网的理念，实现升级进化。同时，为实现电能的自由传输，电网也需要发展实现各种有源设备/系统的即插即用技术、支持不同类型网络互连的能源路由技术、能源的分布式技术等。这些理念非常超前，彼时电网企业提出能源互联网是以电力为主体的“源网荷储”的新型电力运行模式，但当时这最多只是一个顺序，即电源必须要先接入电网，现阶段，电源、负荷、储能都已完成初步技术攻关，关键变革点还在电网。

配网、微电网建设面临的挑战

在广大农村地区，用户居住相对分散，存在一台配变同时为几个自然村供电的现象，供电半径容易超出规范要求。另外，一些老旧线路线径较小、运行年限长，线路本身的阻抗偏大，这些都直接导致末端用户出现电压偏低等情况。随着分布式光伏接入容量增加，低压线路各节点电压均有所上升（一般为3~5伏），其中越靠近接入点，上升作用越明显，当一条配电线路光伏接入超过7个节点时，线路末端的电压水平将明显超出合格范围上限，实际运行中分布式光伏大发时末端电压高达270~280伏（合格范围为198~242伏），存在烧毁设备或者影响设备寿命的可能，严重威胁电网运行的安全。本来末端电压会偏低，而光伏大发致使电压过高，这中间配电网的调节将十分困难。与此同时，受天气、环境和时间的影响，电压忽高忽低，不稳定性增加。综上来看，新型电力系统下有源配电网的电能质量治理迫在眉睫。

5月17日，国家发展改革委、国家能源局发布《关于加快推进充电基础设施建设更好支持新能源汽车下乡和乡村振兴的实施意见》指出，到2030年前，对实行两部制电价的集中式充换电设施用电免收需量（容量）电费，放宽电网企业相关配电网建设投资效率约束，全额纳入输配电价回收。随着新型电力系统的构建，配电网还要大力发展，相信陆续还会有相应文件出台以促进配电网的投资和升级改造力度。

另外，微电网作为我国新型电力系统的重要组成部分，已经进入快速增长期。发展微电网是促进能源低碳智慧转型、新能源高质量发展、新型电力系统建设、新型储能发展的关键手段。微电网通常由多种不同类型的电源、电池、逆变器、能源管理器、通信设备等构成，其中，可再生能源、储能系统、充电桩和直流电器是重要组成部分。微电网在完成自主供电的同时，还可以接入主网，并且能够灵活管理供电和负载，达到最佳的经济效益和能源效率。

目前，微电网中的分布式可再生能源消纳方式仍以“自发自用、余量上网”为主，这种运营模式对于电网而言，会损失一部分收入，如果在全国五分之一的县域改造成微电网，电网损失的输配电费粗略预估为220亿元，但撬动的是整个电力新基建产业链十几万亿元的发展。

新一轮配网升级改造，如何改？

6月2日，国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书》明确指出，新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建起新型电力系统的“四位一体”框架体系。可见，柔性灵活和智慧融合在配电网升级改造中的方向，既是重要支撑又是基础保障。

下一步，在城市配电网、县域电网，特别是一些乡村振兴典型配电网中应大力发展交直流混联和柔性互联，区别于目前的柔直方案，投资更少、损耗更低、效率更高。此举以能源路由器为核心，从配网未来形态和电能质量治理方面来解决配电网分布式新能源消纳难题，让电力新基建负荷（分储、充电桩以及直流电器等）单独接入直流母线，不影响原来的交流模式，大幅降低AC/DC和DC/AC转换过程中的效率损失，搭建出未来配网新形态（微网模式下的光储直柔），实现最低成本、最高效能。

目前，国家电网有限公司已经就现代智慧配电网建设开展了相关工作，实现传统配电网向能源互联网的转型升级，值得期待。

（作者系中国能源研究会配售电研究中心副主任、北京市电力行业协会副会长）

责任编辑：于彤彤

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