目前,电网改造的重点集中在两个方面。一是500kV及以上的超特高压环节,另一个重点是10kV以下的配网环节。超特高压环节主要用于能源基地的外送、消纳和电力保供应,而配网环节的改造则是为了适应无源配电网向有源配电网转变的新需求。总体来看,国网目前对配电网的投资变化不大,2022年的投资额较2021年增长了2%-3%。在"十四五"期间,配电网改造的投入比例约为50%。每个县平均需要升级30-50万千瓦的户用光伏,配电网升级的投资规模超过10亿元。考虑到全国共有2500多个县,改造的规模非常庞大。因此,电网改造将遵循循序渐进、逐步深入、小步快跑、快速迭代的原则。1. 网架结构变革:配电网需要根本性地改变网架结构,从单向辐射升级为环网等形式。
2. 一二次设备改造:一次设备,如变压器,需要进行扩容和节能改造;二次设备,如继电保护系统,主要是为了适应潮流反向和新的网架结构。
3. 配电自动化:为了实现对分布式新能源的可观、可测、可控,需要对通信、监控和控制终端进行升级。
4. 智能化升级:包括机器人巡检、红外无人机等新型配置的要求提升。
根据国家能源局近日发布的《新型电力系统发展蓝皮书》,新型电力系统的发展应具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四个重要特征。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。这四个特征构成了新型电力系统的“四位一体”框架体系。
在配电网升级改造中,柔性灵活和智慧融合是重要的方向,既是支撑和保障。下一步,需要在城市配电网、县域电网以及一些乡村振兴典型配电网中大力发展交直流混联和柔性互联。与目前的柔直方案不同,新方案需要投资更少、损耗更低、效率更高。通过采用能源路由器作为核心,在配电网的未来形态和电能质量治理方面解决分布式新能源消纳难题。该方案使得电力新基建负荷(例如分储、充电桩和直流电器等)单独接入直流母线,不影响原有的交流模式,并且大幅降低了AC/DC和DC/AC转换过程中的效率损失。这样的改造能够构建出未来配网的新形态(例如光储直柔微网模式),实现最低成本和最高效能。
这种未来模式或者现阶段看来切实可行的长期过渡方案,需要具备完备的投融资机制,积极吸引多方参与,以及电网企业的主动性和重点试点先行的样板工程。目前,国家电网有限公司已经开始进行现代智慧配电网建设相关工作,以实现传统配电网向能源互联网的转型升级。对此我们充满期待。
(本文来自研报追踪,部分内容参考《 中国电业与能源》“刊发的能源研究会配售电中心副主任李伟:新一轮配网升级改造如何为中国式现代化贡献力量”。本网站所刊发文章仅为学习交流之用,无商业用途,向原作者致敬。若有侵权请告知,我们将及时删除,本文仅供学习交流、我们注重分享,勿作商用。)