电网面临的挑战：新能源占比越来越高 电力电子设备大量接入

未来的能源系统，新能源占比越来越高，电力电子设备大量接入，这是电网面临的挑战，也是电网发力的方向。

日前，国家发改委印发《“十四五”现代能源体系规划》(以下简称《规划》)，再次为电网发展定调。《规划》强调，以电网为基础平台，增强电力系统资源优化配置能力，提升电网智能化水平，推动电网主动适应大规模集中式新能源和量大面广的分布式能源发展。

在业内看来，未来一段时期内，以大容量高电压等级送出通道建设服务大基地型新能源发展，以优化配网形态架构适应分布式电源、微电网等多元主体的接入，总体上分区分级的电网形态架构仍是发展的方向。与此同时，电网正逐步向适应新能源占比日渐提升的新型电力系统转变。

电网发力的新方向

未来的能源系统，新能源占比越来越高，电力电子设备大量接入，这是电网面临的挑战，也是电网发力的方向。

上海某国有能源企业研究人员金先生表示，根据《规划》对电网的功能定位，一方面需要电网在稳定控制、优化运行等相关技术方面进行创新，能够支撑高比例新能源、大量电力电子设备的接入;另一方面，需要电网发挥好电力系统的枢纽和牵引作用，协同电化学储能、抽水蓄能和火电形成合力，更好支撑电网稳定运行。

“对于大规模集中式新能源，我国的资源禀赋与负荷分布现状决定了大容量高电压等级输电网通道建设是支撑其消纳的重要方式，需要进一步优化完善区域网架结构，促进灵活性资源开发利用，并加强大电网安全稳定控制能力，促进集中式新能源消纳。”电网系统内部人士武先生表示，“对于分布式能源，要促进其分级分区就地消纳，在建设补强配电网、优化配电网管理机制的同时，发挥微电网、用户侧储能的价值，调动能源消费侧主体的主观能动性，促进分布式新能源自消纳、自平衡。”

武先生进一步表示，在价值流向方面，应加强电网运行与市场的有效衔接，通过市场作用进一步促进电网配置平台作用的提升，例如，在辅助服务市场、现货市场建设过程中，要考虑电网运行的实际需求，加强交易品种(如爬坡、转动惯量)的设计科学性，促进交易规则和运行实际的紧密衔接。

转型过程并非一蹴而就

业内认为，由于体量大，存量项目多，电网转型并非易事，“新能源占比逐渐提高的新型电力系统中，大电网仍应以促进电力系统安全稳定运行，确保国民经济发展可靠用电为先决条件，继而在能源低碳转型中发挥价值。”武先生表示。

金先生认为，电网转型有稳健和激进的区分，同时在路径选择上也各有不同。

一种方式是，维持大电网目前的集中调度框架。在此框架下，要求发电侧均向传统电源看齐，电网仅需要积极发展配电网适应电能替代和小规模分布式能源即可，但远期会遇到反向潮流、设备过多、网络冗余等问题。

另一种方式是，以新能源为未来主体重构电网框架。电网直面间歇性能源的不确定性，汇集系统资源进行适应，收缩调控权限、允许平衡实体自行优化运行，虽然初期难度较大，但越往后转型成本越低。

中国能源研究会配售电研究中心副主任吴俊宏认为,就电网转型的内涵而言，一方面是电网物理网架结构能够适应更大范围的资源优化，另一方面是市场机制能够支持更大范围的资源优化。

“所谓更大范围，指地理范围更广阔，以及电力系统电压等级更广泛，前者可通过高压甚至特高压电网的建设实现，后者则需要重视配电网的建设能力。”吴俊宏说。

发挥好大电网与微电网的协同作用

武先生认为，新能源因其波动性、间歇性，决定了其只能支撑电量增长、电量结构的变化，但对于电力平衡的贡献有限，也会一定程度降低系统的安全稳定裕度，增加电网调控运行的复杂度。“这是大电网应着力应对的主要挑战。因此，无论电网如何转型，都需要具备保障可靠供电的能力、灵活性资源调配能力、高效衔接市场运行能力。”

在金先生看来，未来的电网应该必备六要素：合理的充裕性容量、多元的灵活性资源、透明的指导性数据、活跃的竞争性市场、智慧的互动性调控、内化的复合型价值。

“未来的电网，要能做到电从身边来与电从远方来并举。一方面发挥大电网的资源配置能力，另一方面发挥微电网和大电网的协同作用。”金先生说。

吴俊宏认为，不能仅在现有技术条件和市场机制下，去判断电网还能承受多少新能源，电网企业应主动为源网荷储一体化、新能源微电网、分布式发电交易等有利于新能源接入和消纳的业态模式提供真正支持。

“与新能源消纳相适应的坚强网架，与灵活消纳新能源相适应的智能电网技术，更有利于新能源消纳的市场机制，更加开放无歧视地接入各类新能源，这些新型电力系统努力的方向，也应是电网企业奋斗的目标。”吴俊宏说。

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