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向新而行，億級電網(wǎng)轉(zhuǎn)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(shè)資源配置型堅強(qiáng)主網(wǎng)、高效互動型新型配網(wǎng)、全域服務(wù)型數(shù)字電網(wǎng)，以及推動政策、市場、管理等體制機(jī)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(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實(shí)效。三年實(shí)踐，國網(wǎng)浙江電力拿出了適應(yīng)受端大電網(wǎng)多元融合發(fā)展的新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“浙江方案”。
找電，讓電，頻繁調(diào)整生產(chǎn)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(jī)械，是寧波一家主營風(fēng)電機(jī)組零配件的企業(yè)。每年夏天，風(fēng)力資源豐富的“三北”地區(qū)迎來風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝的旺季，公司也隨之進(jìn)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(fēng)電場里，公司生產(chǎn)的地錨是風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(chǎn)車間，近200名工人因?yàn)槠髽I(yè)“讓電于民”錯避峰生產(chǎn)，他們的上下班時間也隨之調(diào)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(fù)荷達(dá)到1.23億千瓦，比預(yù)測高300萬千瓦，相當(dāng)于多出一個舟山市的用電負(fù)荷。
“億級電網(wǎng)”可追溯至2021年夏天，當(dāng)時浙江最高負(fù)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(yù)見的未來，這個擁有6600多萬常住居民的民營經(jīng)濟(jì)強(qiáng)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(diǎn)，如何破解既要保障電力供應(yīng)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(shè)資源配置型堅強(qiáng)主網(wǎng)、高效互動型新型配網(wǎng)、全域服務(wù)型數(shù)字電網(wǎng)，以及推動政策、市場、管理等體制機(jī)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(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》，推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)取得實(shí)效。三年實(shí)踐，國網(wǎng)浙江電力拿出了適應(yīng)受端大電網(wǎng)多元融合發(fā)展的新型電力系統(tǒng)建設(shè)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(jīng)濟(jì)大省、資源小省，浙江全省國內(nèi)生產(chǎn)總值和最高用電負(fù)荷分列國內(nèi)第四、第三位。
2022年“迎峰度夏”時，蔣利每天急著向有關(guān)部門打報告寫申請，逐級往上遞交。當(dāng)?shù)卣彩株P(guān)心企業(yè)的運(yùn)營情況，專門召開會議，最終為大智機(jī)械協(xié)調(diào)了用能份額。度過危機(jī)之后，用電的挑戰(zhàn)還是像懸在頭頂?shù)倪_(dá)摩克利斯之劍難以預(yù)料，公司立馬開始在園區(qū)屋頂增設(shè)太陽能光伏，這類嘗試亦是各家企業(yè)用能思路轉(zhuǎn)變的一個縮影。
面對電源加速轉(zhuǎn)型、需求快速增長的新形勢，新型電力系統(tǒng)已成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體，2021年中央財經(jīng)委員會第九次會議首次提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)后，國家電網(wǎng)發(fā)布構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動方案，選取三省三區(qū)“推進(jìn)新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)”，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(fēng)好、地廣，新能源基礎(chǔ)“贏在起跑線”；福建海上風(fēng)能充足，沿海核電廠址資源優(yōu)勢明顯，且儲能產(chǎn)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(jī)組首次超過火電機(jī)組，其中風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)是增長主力。
加之浙江經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，工業(yè)用電需求大，特別是夏季疊加全民開啟空調(diào)等制冷電器，都會讓用電負(fù)荷迅速攀升，2024年全省最大負(fù)荷達(dá)1.23億千瓦。
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)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(shè)提供示范。
“修路”與“互濟(jì)”
寧肯電等發(fā)展，不要發(fā)展等電。電力主網(wǎng)建設(shè)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(dǎo)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(jìn)行著三千多個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的裝載作業(yè)。海風(fēng)拂過梅山港區(qū)，一百多米高的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動著近百米長的風(fēng)葉，每一圈掃過的面積相當(dāng)于4個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小，產(chǎn)生9千瓦時的電能。風(fēng)轉(zhuǎn)化的能量，點(diǎn)燃燈火照亮了港區(qū)的夜幕。
海風(fēng)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(yùn)輸。
根據(jù)“三網(wǎng)一改”規(guī)劃，浙江將以大受端堅強(qiáng)骨干網(wǎng)架為核心，增強(qiáng)“電能資源配置”和“調(diào)節(jié)能力配置”兩大功能，更好地保障電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)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(shè)。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(qiáng)化跨省電力互濟(jì)保供。2024年夏天，浙皖兩省連續(xù)三年開展電力置換互濟(jì)，根據(jù)用電高峰時段差異“精打細(xì)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(jì)電量達(dá)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(gòu)建安全電力供應(yīng)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(wù)效率；通過數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)為基礎(chǔ)設(shè)施賦能，創(chuàng)造電力數(shù)據(jù)價。”國網(wǎng)浙江經(jīng)研院雙碳研究中心副主任王曦冉說，“‘一改’是推進(jìn)體制機(jī)制改革，面向新能源、充電設(shè)施等新產(chǎn)業(yè)、新驅(qū)動，電力生產(chǎn)關(guān)系也要適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展，需要加強(qiáng)和完善相關(guān)機(jī)制配套。”
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(dāng)?shù)毓╇姽颈３种?lián)絡(luò)。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(xì)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(shí)緩解企業(yè)用電壓力。
儲能設(shè)備在大智機(jī)械投運(yùn)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”。“充電寶”參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)期間，一共獲得1.5萬元補(bǔ)貼，每月節(jié)省電費(fèi)達(dá)1萬余元，這也讓公司更堅定新能源業(yè)務(wù)的信心。
“老板說，我們本來就是做風(fēng)力發(fā)電的，我們自己知道原理，就更應(yīng)該把新能源產(chǎn)品用上，這才叫做真正的綠色能源。”蔣利說。
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(fèi)者轉(zhuǎn)型成為消費(fèi)者兼生產(chǎn)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(shí)施“風(fēng)光倍增工程”，計劃到2025年風(fēng)光裝機(jī)規(guī)模達(dá)3400萬千瓦。截至2024年9月底，浙江分布式光伏裝機(jī)3493萬千瓦，已超該省電力總裝機(jī)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(yàn)塔頂向外俯瞰，幾乎所有廠房的屋頂都設(shè)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(dá)6.11億千瓦時，占當(dāng)?shù)厝鐣秒娏康?4.1%。
光伏產(chǎn)業(yè)在海寧的發(fā)展有著內(nèi)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)了首次碰撞。“當(dāng)時自上而下沒有任何政策和標(biāo)準(zhǔn)，我們摸索探索，以開放的形式把光伏接進(jìn)來。”國網(wǎng)海寧市供電公司副總經(jīng)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(fù)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(shù)、管理、機(jī)制等多維度創(chuàng)新，逐步搭建起“源網(wǎng)荷儲”一體化協(xié)調(diào)控制平臺。該平臺能夠?qū)酆系摹半娫础㈦娋W(wǎng)、負(fù)荷、儲能”四側(cè)資源池進(jìn)行分析，系統(tǒng)會自動生成策略，對四側(cè)資源進(jìn)行綜合調(diào)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(nèi)實(shí)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(dāng)?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(guān)稅，在新能源占比提升的過程中需要對設(shè)備進(jìn)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(kuò)展需求。”公司負(fù)責(zé)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(rèn)同，當(dāng)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(fù)荷側(cè)的可調(diào)可控，盡量滿足用戶的需求。”蔣滿義說，市場化背景下，供電公司的助力，大到微電網(wǎng)的整體建設(shè)，小到一塊表計，不一而足。“有一次我們的項(xiàng)目到了驗(yàn)收環(huán)節(jié)，但是沒有表計，項(xiàng)目需要掛表驗(yàn)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。”蔣滿義回憶。
“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(diào)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(fù)荷激增，供電設(shè)備也高負(fù)荷運(yùn)行，電網(wǎng)設(shè)備長時間處于高負(fù)荷狀態(tài)，發(fā)電設(shè)備同樣面臨考驗(yàn)，調(diào)度員成為電力系統(tǒng)最忙碌的角色之一。
此時，調(diào)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(jīng)驗(yàn)，計劃好第二天的發(fā)電，以及負(fù)荷控制等情況，“每天晚上都干到一兩點(diǎn)”。
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?qū)崟r計算杭州可調(diào)資源及能力，并提供最合適的調(diào)節(jié)策略，大大減輕了調(diào)度的壓力。
“改革很早就開始了。”國網(wǎng)浙江省電力有限公司數(shù)字化部部門負(fù)責(zé)人說，公司從上世紀(jì)90年代開始進(jìn)行業(yè)務(wù)信息化，近年得益于浙江數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)字化進(jìn)程走在全國前列。
在辦公室的電腦上，這位部門負(fù)責(zé)人打開“電網(wǎng)一張圖”，一邊敲擊鼠標(biāo)一邊演示，眼神猶如注視一幅藝術(shù)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(dāng)下的動態(tài)，“預(yù)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(diào)度中心指令，要求當(dāng)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(diào)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(diào)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(zhǔn)的頂峰策略。
通過“電網(wǎng)一張圖”，坐鎮(zhèn)后方的調(diào)度員可以直觀查看各種信息，實(shí)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(dāng)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(shè)成果不僅在宏觀調(diào)度上發(fā)揮著司令員的作用，也在電網(wǎng)的“毛細(xì)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(shè)這些小小的充電樁同時充電，將對電力系統(tǒng)的負(fù)荷構(gòu)成大考驗(yàn)。
“現(xiàn)在定價不是有峰谷定價差嗎？比如在10點(diǎn)，充電樁一起補(bǔ)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(diǎn)05分、10點(diǎn)10分來有序充電。”國網(wǎng)寧波供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)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(cè)的大協(xié)同仿真系統(tǒng)，用算法細(xì)致模擬不同新能源的發(fā)電特性，實(shí)現(xiàn)了“降維打擊”的想象力。“數(shù)字仿真模型，是我們適應(yīng)充電樁、分布式光伏等比較新的東西，為了應(yīng)對新能源占比所帶來的一些挑戰(zhàn)。”謝宇哲說，“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(qiáng)主網(wǎng)，建優(yōu)高效互動型新型配網(wǎng)和全域服務(wù)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(zhuǎn)型、保供應(yīng)、穩(wěn)價格”這一主線，全力推動電力市場建設(shè)，初步構(gòu)建了中長期、現(xiàn)貨、輔助服務(wù)等各類電力市場機(jī)制協(xié)同運(yùn)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。“電力市場建設(shè)的目的，還是在于發(fā)現(xiàn)價格機(jī)制的傳導(dǎo)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(jīng)濟(jì)總量占全國的28.5%。“三網(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(shí)可行的路徑，提升了電網(wǎng)對清潔能源的接納、配置、調(diào)控能力。
國網(wǎng)浙江電力相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，為推動2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”目標(biāo)，浙江省域新型電力系統(tǒng)建設(shè)正從“量變”，逐步進(jìn)入到“質(zhì)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(zhuǎn)型速度，以及不斷升高的電網(wǎng)發(fā)展復(fù)雜程度。為此，國網(wǎng)浙江電力將突出戰(zhàn)略導(dǎo)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(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性、開創(chuàng)性的復(fù)雜系統(tǒng)工程。需要推動理論、技術(shù)、機(jī)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(jīng)濟(jì)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(jié)道。
從先行到示范再到“浙江方案”，務(wù)實(shí)、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(shè)為社會留出了廣闊的想象空間。