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(jiān)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(jì)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(jiān)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(bào)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(cái)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(jiān)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?!眹W(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?!?/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(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(bào)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”?!俺潆妼殹眳⑴c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(jiān)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?!笔Y利說。
企業(yè)在“迎峰度夏”攻堅(jiān)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(jì)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??诒卑?,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?!爱?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?!眹W(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?、電網(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?!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(shè),小到一塊表計(jì),不一而足?!坝幸淮挝覀兊捻?xiàng)目到了驗(yàn)收環(huán)節(jié),但是沒有表計(jì),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(jì)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(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(jì)算,憑借積累的經(jīng)驗(yàn),計(jì)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(jì)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?!眹W(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?!眹W(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?!皵?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)?!敝x宇哲說,“沒有數(shù)字化手段,我們管不過來?!?/p>
改革的“浙江方案”
目前來看,要建好資源配置型堅(jiān)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?!半娏κ袌鼋ㄔO(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?!眹W(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。