新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體。在構建新型電力系統(tǒng)的過程中，源網荷儲各環(huán)節(jié)發(fā)生系統(tǒng)性變革，電力系統(tǒng)的調節(jié)能力面臨更高要求，電網調度的智能化水平亟須進一步提升。近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《關于加強電網調峰儲能和智能化調度能力建設的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)，針對性提出相關工作要求，對提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和電網調度智能化水平，保障電力安全穩(wěn)定供應和推動能源清潔低碳轉型具有重要意義。
充分認識《指導意見》出臺背景
2023年7月，習近平總書記在中央全面深化改革委員會第二次會議上強調，要深化電力體制改革，加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動能源生產和消費革命，保障國家能源安全。
在黨中央、國務院的堅強領導下，我國新型電力系統(tǒng)正在加快構建，可再生能源發(fā)電、調節(jié)電源與互聯(lián)電網建設全面推進，新能源保持高速發(fā)展，實現(xiàn)高水平消納。但與此同時，電源結構、電網形態(tài)、負荷特性都發(fā)生著廣泛而深刻的變化，電力市場化改革深入推進，電網調度運行面臨新形勢、新要求、新挑戰(zhàn)。
一是電源結構向以新能源為主體快速轉變，系統(tǒng)調節(jié)能力不足矛盾突出。新能源規(guī)?；虚_發(fā)與大范圍分散接入齊頭并進，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地加快建設，中東部地區(qū)分布式光伏建設高速推進。隨著新能源發(fā)電裝機快速增長，新能源發(fā)電出力在時間、空間維度上的隨機性、間歇性、波動性特征進一步凸顯，疊加“靜穩(wěn)無風”“夜間無光”和易受雨雪冰凍影響的特性，電網運行調節(jié)面臨突出挑戰(zhàn)。近年來，我國大力推進煤電靈活性改造以及抽水蓄能、新型儲能等系統(tǒng)調節(jié)能力建設，但相比實現(xiàn)碳達峰目標所需的系統(tǒng)調節(jié)能力仍有較大差距。
二是電網形態(tài)呈現(xiàn)跨區(qū)互聯(lián)電網和有源配電網協(xié)同發(fā)展趨勢，運行調度和安全管控難度增加。電力系統(tǒng)逐步向高比例可再生能源和高比例電力電子設備的“雙高”方向發(fā)展，系統(tǒng)特性深刻變化。交直流、源網荷相互耦合，常規(guī)電源開機規(guī)模下降，電網頻率電壓支撐能力減弱，電網故障形態(tài)更為復雜，穩(wěn)定控制更為困難。分布式光伏發(fā)電、儲能和有源配電網加快發(fā)展，與主網深度協(xié)調運行的模式有待完善，地、縣級電網調度業(yè)務需求顯著增加，管理難度顯著升高。新能源發(fā)電出力波動導致電網潮流日內“潮汐式”波動，電力系統(tǒng)午間消納難、晚峰保供難、運行調節(jié)難矛盾愈發(fā)突出，正在逐漸成為新常態(tài)。
三是用電負荷具有高增速、尖峰化、產消者特點，供應保障和協(xié)調互動難度增加。經濟社會高質量發(fā)展和電能替代等因素推動用電需求持續(xù)增長，度夏度冬期間空調負荷占比高，尖峰負荷需求快速增長，供電保障難度顯著增加。分布式電源快速發(fā)展，負荷聚合商、虛擬電廠、新型儲能、新能源汽車等新型主體不斷涌現(xiàn)，負荷特性從剛性、純消費型向柔性、生產與消費兼具型轉變，電力系統(tǒng)運行模式從“源隨荷動”向“源網荷儲協(xié)調互動”轉變，充分調動、有效利用各類負荷側資源的難度較大。
四是電網調度承擔保安全、保供應、促轉型等多方面任務，必須堅持和強化全網統(tǒng)一調度體系。未來一段時期，電源結構仍將深刻變化，跨區(qū)電網加快建設發(fā)展，電網過渡方式多、時間長，電力系統(tǒng)內、外部安全風險始終存在。與此同時，保障國家安全、經濟社會高質量發(fā)展和人民群眾美好生活，需要安全、穩(wěn)定、綠色、經濟的電力供應，對電網調度運行工作提出高要求。因此，需要堅持“統(tǒng)一調度、分級管理”的原則，發(fā)揮體制機制優(yōu)勢，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，完善和強化適應能源轉型的全網統(tǒng)一調度體系，實現(xiàn)主、配網協(xié)同管控，推動源網荷儲協(xié)同互動，全面提升電網協(xié)調調度能力和安全運行水平。
五是電力生產消費逐步向市場化模式轉變，與之相適應的市場機制仍不完善。在新型電力系統(tǒng)的運行環(huán)節(jié)，要充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用?，F(xiàn)階段，電能量市場建設已取得階段性成效，但輔助服務市場和適應新能源參與的市場機制仍不完善，用戶側資源參與系統(tǒng)調節(jié)有限，亟須完善適應新能源高占比和各類新型主體參與的電能量、輔助服務、綠電綠證等市場機制，引導用戶側資源參與市場，發(fā)揮市場價格信號作用，釋放各類資源調節(jié)能力。
六是電網運行面臨控制對象、運行方式、業(yè)務需求海量增長趨勢，技術手段存在不足。電力調度技術支持系統(tǒng)是進行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、運行監(jiān)測和分析控制的“神經中樞”。新型電力系統(tǒng)中，調控對象海量、分散接入，呈現(xiàn)由同質化轉向異構化的趨勢;穩(wěn)定機理更加復雜，涉及不同時間尺度的機電暫態(tài)、電磁暫態(tài)過程;運行方式指數(shù)級增長，典型潮流越來越難以確定;此外新能源電源和各類新型主體協(xié)同作用，電力電量平衡模式發(fā)生較大變化。在上述背景下，電網調度監(jiān)視、分析和控制等環(huán)節(jié)產生大量新興業(yè)務需求，滿足精益化調度需求的技術支撐能力仍存在不足。
準確把握《指導意見》工作要求
《指導意見》針對加強調峰能力建設、推進儲能能力建設、推動智能化調度能力建設、強化市場機制和政策支持保障四方面工作，提出16項工作任務，涵蓋源、網、荷、儲各個環(huán)節(jié)，涉及風、光、水、火等多類電源，聚焦電力系統(tǒng)智能化調度水平，同時對完善市場、價格機制和管理體系提出相關工作要求，為提升電力系統(tǒng)調節(jié)能力和保障電力安全穩(wěn)定供應明確了“一攬子”指導思想，打出了一套“組合拳”工作安排。
一是加強調峰能力建設。各類調峰資源是滿足新型電力系統(tǒng)調節(jié)需求的物質基礎。新能源發(fā)電受地形、氣候等因素影響，地域越小，新能源發(fā)電隨機波動的概率與幅度越大。開展風光水火儲多品種電源一體化協(xié)同控制，統(tǒng)籌優(yōu)化全網總體稀缺的調峰能力，特別是流域水風光、“沙戈荒”等大基地內配套建設的優(yōu)質調節(jié)電源，通過市場化方式充分調動各類調峰資源，可以有效支撐新型電力系統(tǒng)安全高效運行。要統(tǒng)籌各類調峰資源的規(guī)模和布局，實現(xiàn)調峰能力滿足電力系統(tǒng)調節(jié)需要并留有合理裕度。推動存量機組靈活性改造應改盡改。全面推動需求側資源參與電力系統(tǒng)調峰，充分挖掘需求側調節(jié)潛力。
二是推進儲能能力建設。各類儲能資源是滿足新型電力系統(tǒng)調節(jié)需求的重要手段。要合理布局、科學有序建設抽水蓄能電站，積極發(fā)揮抽水蓄能電站調節(jié)作用。推動電源側、電網側和用戶側新型儲能建設，優(yōu)化新型儲能運行。針對“沙戈荒”大型風電光伏基地，合理規(guī)劃建設配套儲能并充分發(fā)揮調節(jié)能力。合理配置用戶側儲能，提升供電可靠性和新能源就地消納能力。推動新能源汽車參與電力系統(tǒng)調節(jié)，挖掘用戶側靈活調節(jié)能力。推動儲電、儲熱、儲能、儲氫等多類型新型儲能技術協(xié)調發(fā)展，滿足能源系統(tǒng)多場景應用需求。
三是推動智能化調度能力建設。大電網是優(yōu)化電力資源配置、發(fā)揮調峰儲能能力的重要平臺。通過大電網智能化調度，可以發(fā)揮大電網優(yōu)勢，協(xié)同送受端的用電特性差異和不同類型電源的出力特性差異，提升全網調節(jié)能力。要推進新型電力調度技術支持系統(tǒng)建設，實現(xiàn)海量資源的可觀、可測、可調、可控，提升源網荷儲協(xié)同互動能力。要同步規(guī)劃、同步建設、同步應用網絡安全防護措施，做好網絡安全風險防范。要提升大電網跨省跨區(qū)協(xié)調調度能力，加強電網靈活調度能力建設，實現(xiàn)更大范圍的電力供需平衡和新能源電量消納，提升電網安全穩(wěn)定運行水平。要健全新型配電網調度運行機制，探索多能源品種和源網荷儲協(xié)同調度機制。
四是強化市場機制和政策支持保障。構建新型電力系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工程，需要堅持“有效市場、有為政府”原則，充分發(fā)揮市場作用，更好發(fā)揮政府作用，形成電力系統(tǒng)調節(jié)能力合理配置和優(yōu)化調用的長效機制保障。要積極推動各類調節(jié)資源參與電力市場，完善多層次市場銜接機制，加快電力現(xiàn)貨市場建設，優(yōu)化輔助服務市場設計，合理分攤輔助服務費用，實現(xiàn)“責任共擔、利益共享”。要建立健全促進調峰儲能資源發(fā)展的價格機制，通過價格信號引導各類資源參與系統(tǒng)調節(jié)。要建立完善管理體系，加強技術標準和規(guī)章制度建設。
扎實推進《指導意見》落實落地
《指導意見》涉及構建新型電力系統(tǒng)的源、網、荷、儲多類資源，覆蓋規(guī)劃、建設、運行多個環(huán)節(jié)，包含市場、價格、管理等多方面機制，關系地區(qū)間、行業(yè)間、企業(yè)間協(xié)同，內容豐富、耦合緊密，在執(zhí)行中既要系統(tǒng)謀劃、統(tǒng)籌兼顧，也要堅持問題導向，聚焦重點問題著力推動解決。
國家電力調度控制中心將服務國家能源電力發(fā)展大局，認真落實《指導意見》要求，按照國家電網有限公司打造數(shù)智化堅強電網相關部署安排，細化工作方案、加快工作推動、抓好落地落實，發(fā)揮全網統(tǒng)一調度優(yōu)勢，做好各類電源主體并網接入，保障電網安全穩(wěn)定運行，提供安全、可靠、綠色的電力供應，同時積極開展關鍵問題研究，為政府進一步研究制定政策建言獻策。
一是著力建設新型電力系統(tǒng)調度體系。系統(tǒng)分析新型電力系統(tǒng)的深刻變化，準確把握電網調度面臨的新要求、新挑戰(zhàn)，聚焦電網運行難點，提升調度管理水平，增強調度技術手段，做好新型電力系統(tǒng)調度體系建設。以電網安全、電力保供、助力轉型、服務發(fā)展、技術創(chuàng)新等關鍵業(yè)務為抓手，提升電力系統(tǒng)駕馭能力，保障電力安全可靠供應，服務能源綠色低碳轉型，助力公司“一體四翼”高質量發(fā)展。健全完善調度運行機制，優(yōu)化調度各類調峰儲能資源能力，助力清潔能源高效利用。
二是著力建設全國統(tǒng)一電力市場體系。遵循電力運行規(guī)律和市場經濟規(guī)律，適應碳達峰碳中和目標和構建新型電力系統(tǒng)要求，優(yōu)化電力市場總體設計，推動形成統(tǒng)一開放、競爭有序、安全高效、治理完善的電力市場體系。健全多層次統(tǒng)一電力市場體系，引導國家市場、區(qū)域市場、省(自治區(qū)、直轄市)市場協(xié)同建設運行。完善統(tǒng)一電力市場體系功能，積極穩(wěn)妥推進電力現(xiàn)貨市場建設，持續(xù)完善電力輔助服務市場和推動電力中長期市場建設，培育多元競爭的市場主體。健全統(tǒng)一電力市場體系交易機制，規(guī)范基本交易規(guī)則和技術標準。完善適應高比例新能源的市場機制，推動新能源參與市場，健全分布式發(fā)電市場化交易機制。
三是著力建設新一代電力調度技術支持系統(tǒng)。實現(xiàn)數(shù)字技術與電力技術融合創(chuàng)新，“電力+算力”深度結合，覆蓋源網荷儲各環(huán)節(jié)、發(fā)輸變配用全過程、產業(yè)鏈上下游。有效支撐多能協(xié)同互補、源網荷儲互動、多網融合互聯(lián)，實現(xiàn)運行狀態(tài)全景監(jiān)測、海量資源精準控制，提高電網安全性、適應性、互動性、靈活性。夯實電網數(shù)字化水平，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效匯聚和有序管理，支撐電網業(yè)務高效運轉。用好新一代人工智能技術，適應電力系統(tǒng)運行特點，滿足電網調度的高可靠性、高安全性要求，提升電網智能化調度水平。
作者孫大雁系國家電網有限公司國家電力調度控制中心副主任
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