1、十三五回顧
發(fā)展總體情況
1、電力需求超過規(guī)劃預(yù)期,東中部出現(xiàn)供電緊張2018年,全國(guó)全社會(huì)用電量6.84萬億千瓦時(shí),2016-2018年均增長(zhǎng)6.8%,超過 3.6%-4.8%的規(guī)劃預(yù)期。華東、東北地區(qū)2018年全社會(huì)用電量已超過2020年規(guī)劃預(yù)期。
“十三五”以來,東中部地區(qū)用電逐步趨緊。2018年,受高溫、極寒天氣影響,多省區(qū)采取了有序用電措施。2019年全國(guó)范圍未出現(xiàn)持續(xù)高溫天氣,基本未采取大范圍有序用電措施。
電力負(fù)荷尖峰化特征愈加顯著。各區(qū)域電網(wǎng)的日負(fù)荷特性均呈現(xiàn)“兩峰兩谷”特點(diǎn),尖峰負(fù)荷持續(xù)時(shí)間較短,97%最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間普遍低于50小時(shí)(2天),95%最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間普遍低于150小時(shí)(不足1周)。
2、新能源裝機(jī)爆發(fā)式增長(zhǎng),利用效率逐步提升“十三五”前三年全國(guó)新能源裝機(jī)年均增速達(dá)到27.5%。截至2018年底,全國(guó)新能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到3.59億千瓦(其中風(fēng)電1.84億千瓦、光伏1.74億千瓦),新能源裝機(jī)占比達(dá)到總裝機(jī)的18.9%。12個(gè)省區(qū)新能源裝機(jī)已超過國(guó)家“十三五”規(guī)劃目標(biāo)。
新能源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)同比上升。2014-2016年受政策利好、裝機(jī)爆發(fā)增長(zhǎng),利用小時(shí)數(shù)有所下降;近年來隨新能源消納措施逐步完善,利用小時(shí)數(shù)呈回升趨勢(shì)。2018年,全國(guó)風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)2095小時(shí)、同比增加175小時(shí);太陽能發(fā)電利用小時(shí)數(shù)1148小時(shí)、同比增加35小時(shí)。
新能源利用效率逐步提高。2018年,全國(guó)新能源棄電量332億千瓦時(shí),利用率94.2%,連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)“雙降”,但部分省區(qū)仍面臨較大新能源消納壓力。
3、建成一批西電東送工程,能源資源配置能力進(jìn)一步提高“十三五”規(guī)劃建成跨區(qū)直流8項(xiàng),目前已建成7項(xiàng),新增換流容量13200萬千瓦、線路長(zhǎng)度12638公里,輸電容量6600萬千瓦,新增跨區(qū)輸電通道累計(jì)輸送電量約1900億千瓦時(shí)。預(yù)計(jì)到2020年,全國(guó)“西電東送”通道能力達(dá)到2.72億千瓦,基本實(shí)現(xiàn)國(guó)家規(guī)劃目標(biāo)。
2018年,跨區(qū)直流“西電東送”電量6814億千瓦時(shí),其中清潔能源電量2446億千瓦時(shí)。電網(wǎng)匯集和輸送清潔能源功能得到充分發(fā)揮,能源資源配置能力進(jìn)一步提高。
4、配電網(wǎng)裝備水平進(jìn)一步改善,全面推廣標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)“十三五”期間配電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)貫徹“三通一標(biāo)”要求,優(yōu)化設(shè)備序列,簡(jiǎn)化設(shè)備型式,推廣典型設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)物料,全面提高配電網(wǎng)檢修施工質(zhì)量,加大老舊及高損耗設(shè)備改造力度,配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化水平進(jìn)一步提升。
5、配電自動(dòng)化有序推進(jìn),可靠性水平大幅提高截至2018年底,配電自動(dòng)化總體覆蓋率61.8%,覆蓋27個(gè)省級(jí)電網(wǎng),13.26萬條10千伏線路,配置了18萬臺(tái)三遙終端、47萬臺(tái)二遙終端。其中城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)分別為63.1%、32.8%。
6、分布式能源占比進(jìn)一步提高,源網(wǎng)荷一體化發(fā)展特征顯著截至2018年底,各類分布式電源并網(wǎng)項(xiàng)目共60多萬個(gè)、裝機(jī)規(guī)模容量共60GW(國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)數(shù)據(jù)),比“十二五”末期增長(zhǎng)177%。其中分布式光伏增長(zhǎng)最為迅猛,比“十二五”末期增長(zhǎng)324%。
7、充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)逐步完善,充換電設(shè)施體系初步形成初步建成點(diǎn)、線結(jié)合,覆蓋全國(guó)26個(gè)省市的充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò),基本實(shí)現(xiàn)“省內(nèi)國(guó)家級(jí)高速公路服務(wù)區(qū)”充電設(shè)施全覆蓋,實(shí)現(xiàn)所有地市城區(qū)均有快充站。電動(dòng)汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施體系初步形成。
8、積極服務(wù)國(guó)家各項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略,做好供電保障完成166個(gè)第一批邊防部隊(duì)電網(wǎng)建設(shè)任務(wù)。清潔取暖電供暖用戶累計(jì)達(dá)439.3萬戶,供暖面積7.2億平方米,北方15省取暖用電需求全面保障。積極開展雄安新區(qū)電力專項(xiàng)規(guī)劃編制工作,主要成果納入國(guó)務(wù)院批復(fù)的雄安新區(qū)總體規(guī)劃。
9、主動(dòng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,配電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)向農(nóng)村地區(qū)傾斜深入推進(jìn)新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級(jí)工程,開展“兩年攻堅(jiān)戰(zhàn)”、“三區(qū)兩州”深度貧困地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)等多項(xiàng)工程、農(nóng)村地區(qū)供電保障水平持續(xù)提升。截止至2018年,農(nóng)網(wǎng)10千伏線路平均供電半徑縮短至10.2公里,戶均配變?nèi)萘坑?015年的1.72千伏安提高至2.24千伏安,增幅30%。
發(fā)展中面臨的形勢(shì)
1、電力供需面臨新形勢(shì),保供壓力與設(shè)備低效問題并存一方面,隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進(jìn)程加快,各省電力需求普遍超預(yù)期增長(zhǎng)。未來一段時(shí)間,全國(guó)電力需求還將維持較快增長(zhǎng),電力供需矛盾還將持續(xù)存在。2025年,華北、華東、華中地區(qū)電力缺口分別達(dá)到2100、2700、2050萬千瓦。
另一方面,用電負(fù)荷尖峰化特點(diǎn)還將進(jìn)一步突出。預(yù)計(jì)“十四五”期間,全國(guó)電力負(fù)荷峰谷差率將逐年提升,“電力缺口大,電量缺口小”特點(diǎn)突出。若按最大負(fù)荷安排網(wǎng)架將造成產(chǎn)能過剩、投資浪費(fèi)等。
2、直流輸電和新能源機(jī)組快速增加,電網(wǎng)運(yùn)行控制特性日益復(fù)雜一方面,“十四五”期間華東、華中電網(wǎng)都將成為典型的多直流饋入電網(wǎng),受端地區(qū)電網(wǎng)受入直流落點(diǎn)密集,交直流耦合日趨緊密;另一方面,新能源裝機(jī)占比提升,其調(diào)峰調(diào)頻調(diào)壓特性與常規(guī)機(jī)組存在差距。電網(wǎng)發(fā)展需針對(duì)性加強(qiáng)交流系統(tǒng)承載能力,提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制能力。
3、新能源規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng),電網(wǎng)資源配置能力需持續(xù)提升“十四五”期間新能源裝機(jī)規(guī)模還將持續(xù)增加,預(yù)計(jì)新增風(fēng)電裝機(jī)1.13億千瓦,太陽能裝機(jī)9226萬千瓦。為滿足新能源的高效利用,需進(jìn)一步從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上加強(qiáng)配套工程建設(shè),提升現(xiàn)有工程利用效率。
4、高質(zhì)量發(fā)展理念深入踐行,電網(wǎng)投資效益需進(jìn)一步提升目前電力企業(yè)逐漸面臨產(chǎn)能過剩、資產(chǎn)效率偏低的問題,國(guó)家降電價(jià)政策與市場(chǎng)改革進(jìn)程也對(duì)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)模式提出了更高要求。發(fā)展中需要進(jìn)一步踐行高質(zhì)量發(fā)展理念,關(guān)注電網(wǎng)投入產(chǎn)出效益,提升投資效率效益。
5、配電側(cè)能源供給多元化,配電網(wǎng)承載能力需進(jìn)一步提升配電側(cè)能源供給呈現(xiàn)多元發(fā)展。以分布式光伏、微型燃?xì)廨啓C(jī)為代表的分布式發(fā)電技術(shù),以蓄電池、超級(jí)電容為代表的儲(chǔ)能技術(shù),以冷熱電聯(lián)產(chǎn)、余熱發(fā)電為代表的綜合能源技術(shù)與配電網(wǎng)高度融合,要求實(shí)現(xiàn)多種能源綜合效率的提升,提高配電網(wǎng)承載能力。
6、配電側(cè)用電負(fù)荷復(fù)雜化互動(dòng)化,需要提升配電網(wǎng)的靈活性配電側(cè)用電負(fù)荷呈現(xiàn)互動(dòng)式發(fā)展,包括以電動(dòng)汽車充電樁、換電站為代表的互動(dòng)式負(fù)荷;以智能樓宇、智能家居為代表的柔性負(fù)荷,需要電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可觀、可測(cè)、可控,滿足多元化負(fù)荷靈活接入、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和柔性控制。
7、配電網(wǎng)絡(luò)的電子化、信息化,需要電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合柔性配電、軟開關(guān)、固態(tài)變壓器、有源濾波器等新型裝置接入配電一次系統(tǒng),高級(jí)量測(cè)、高級(jí)信息通信、高性能計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析廣泛應(yīng)用于二次系統(tǒng)。需要推動(dòng)“大云物移智鏈”等現(xiàn)代信息通信技術(shù)與電網(wǎng)深度融合,對(duì)電網(wǎng)發(fā)展提出了更高要求。
8、能源交易的市場(chǎng)化水平提升,需要提升配電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平以電力市場(chǎng)為核心的能源市場(chǎng)逐步放開,供給側(cè)與消費(fèi)側(cè)市場(chǎng)主體廣泛參與、充分競(jìng)爭(zhēng),分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)、多方互動(dòng)、綜合能源交易等市場(chǎng)機(jī)制不斷豐富,對(duì)配電網(wǎng)的服務(wù)水平提出了更高要求。
2、“十四五”電網(wǎng)發(fā)展關(guān)鍵問題思考
總體思路
電網(wǎng)發(fā)展要服務(wù)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略實(shí)施。未來,清潔低碳是能源轉(zhuǎn)型的首要特征。到2050年我國(guó)能源行業(yè)將達(dá)到“兩個(gè)50%”目標(biāo):電能在終端能源消費(fèi)中的比重超過50%;非化石能源占一次能源的比重超過50%。這一目標(biāo)意味著一半以上的能源生產(chǎn)和消費(fèi)都將依靠電力系統(tǒng)來完成,未來電網(wǎng)發(fā)展需要不斷提升能源資源配置能力,具備強(qiáng)大的靈活調(diào)節(jié)能力,打造各電壓等級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
電網(wǎng)發(fā)展要服務(wù)電力市場(chǎng)化改革。國(guó)家調(diào)整輸配電價(jià)定價(jià)辦法,電網(wǎng)發(fā)展以市場(chǎng)為主導(dǎo)??鐓^(qū)專項(xiàng)輸電工程的送受端落點(diǎn)、消納方案等將更多由上網(wǎng)電價(jià)、調(diào)峰性能等市場(chǎng)因素決定;電網(wǎng)企業(yè)新增基建投資規(guī)模將更多結(jié)合對(duì)輸配電價(jià)的承受能力,通過企業(yè)盈利能力測(cè)算確定;增量配電網(wǎng)、分布式電源發(fā)展規(guī)模也將更多與政府的價(jià)格核定政策、補(bǔ)貼機(jī)制等密切相關(guān)。
主網(wǎng)架
1、多措并舉保障東中部電力供應(yīng)“十四五”將優(yōu)先考慮在負(fù)荷中心就地就近布局電源保障供應(yīng)。在東中部布局一批清潔高效煤電,重點(diǎn)利用壓減散煤的減量集中用于發(fā)電。有序穩(wěn)妥開發(fā)東中部分布式和海上風(fēng)電,滿足負(fù)荷需求。
考慮負(fù)荷尖峰化特性,從電源和負(fù)荷側(cè)發(fā)力,提高調(diào)節(jié)能力,精準(zhǔn)削峰填谷。在電源側(cè),加快抽蓄電站建設(shè),實(shí)施火電靈活性改造,布局建設(shè)一批燃?xì)怆娬?。在?fù)荷側(cè),推廣應(yīng)用精準(zhǔn)切負(fù)荷控制,推動(dòng)電動(dòng)汽車參與調(diào)峰,提高需求側(cè)響應(yīng)能力。
在上述措施的基礎(chǔ)上,對(duì)仍存在較大電力缺口的省份區(qū)域,結(jié)合送受端政府意愿,有序安排新增跨區(qū)輸電通道。
2、提升主網(wǎng)架安全穩(wěn)定水平“十四五”期間,加快推進(jìn)華中省間聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng),提高華中多直流饋入后的系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平;針對(duì)華北-華中弱聯(lián)系,實(shí)施聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng),提高饋入華北、華中直流的利用效率。
針對(duì)大規(guī)模新能源接入和多直流饋入,一是通過電網(wǎng)合理分區(qū)降低交直流連鎖故障風(fēng)險(xiǎn);二是在受端地區(qū)按需配置調(diào)相機(jī)等動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,提高交流電網(wǎng)對(duì)直流的承載能力;三是逐步實(shí)施新能源機(jī)組技術(shù)改造、推廣應(yīng)用虛擬同步、柔性輸電等新技術(shù),提升新能源場(chǎng)站與電網(wǎng)協(xié)調(diào)性能。
3、服務(wù)新能源持續(xù)快速發(fā)展,按需實(shí)施配套主網(wǎng)架工程持續(xù)優(yōu)化送受端電網(wǎng)結(jié)構(gòu),滿足新能源高比例接入后系統(tǒng)安全運(yùn)行。受端針對(duì)新能源富集地區(qū),合理構(gòu)建電力送出通道,按需加強(qiáng)關(guān)鍵斷面。送端重點(diǎn)圍繞特高壓直流和清潔電力外送,實(shí)施配套接入和近區(qū)網(wǎng)架優(yōu)化工程,保證清潔能源安全高效送出。
解決措施
1、落實(shí)分區(qū)、分層、分年度用電需求預(yù)測(cè)通過分析供電網(wǎng)格(單元)內(nèi)近遠(yuǎn)期土地利用特征,結(jié)合區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位和走勢(shì),深入分析負(fù)荷特性,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)供電網(wǎng)格(單元)負(fù)荷近遠(yuǎn)期增量和布局,研究制定精準(zhǔn)科學(xué)的規(guī)劃方案。
2、提升配電網(wǎng)智能化水平推動(dòng)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展,以智能化配電設(shè)備建設(shè)為重點(diǎn),規(guī)?;渴鹋潆娢锫?lián)網(wǎng)智能終端、邊緣物聯(lián)代理等感知設(shè)備,將智能電表打造為家庭能源路由器,全方位服務(wù)“兩網(wǎng)融合”。
加快部署智能終端:采用先進(jìn)的信息傳感技術(shù)、通信接入技術(shù)和物聯(lián)管理技術(shù),在電網(wǎng)運(yùn)行、企業(yè)運(yùn)營(yíng)、客戶服務(wù)、新興業(yè)務(wù)等方面,按需部署運(yùn)行控制、設(shè)備監(jiān)測(cè)、計(jì)量表計(jì)等6大類終端,重點(diǎn)提高配網(wǎng)終端覆蓋范圍和用電終端感知深度。
提高配電自動(dòng)化實(shí)用水平:規(guī)范有序推進(jìn)配電自動(dòng)化建設(shè),挖掘海量采集數(shù)據(jù)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)能力開放,滿足多元化負(fù)荷發(fā)展需求,支撐以智慧能源綜合服務(wù)為代表的新興業(yè)務(wù)協(xié)同發(fā)展,實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)可觀可控。
促進(jìn)一、二次系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展:實(shí)現(xiàn)物理網(wǎng)架與泛在物聯(lián)網(wǎng)的同步規(guī)劃、同步建設(shè)、同步實(shí)施。配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造同步考慮配電自動(dòng)化、智能終端建設(shè)需求,智能配電通信系統(tǒng)與配電網(wǎng)同步規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)。
3、構(gòu)建開放融合、多邊互動(dòng)的資源配置平臺(tái)深入挖掘大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新型技術(shù)應(yīng)用;促進(jìn)分布式電源、微電網(wǎng)、儲(chǔ)能及電動(dòng)汽車充放電設(shè)施的發(fā)展以及在配用電側(cè)的即插即用、靈活接入和退出,促進(jìn)局域的電力、燃?xì)?、熱力、?chǔ)能等資源互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)多種能源綜合效率的優(yōu)化和提升。
全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心:以全面支撐數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)需求為導(dǎo)向,開展全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心相關(guān)組件優(yōu)化工作,并將確定利舊組件并入數(shù)據(jù)中臺(tái),逐步實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用和數(shù)據(jù)全部遷移至數(shù)據(jù)中臺(tái)。
推動(dòng)云平臺(tái)建設(shè):有效應(yīng)用業(yè)界先進(jìn)產(chǎn)品與組件,迅速提升基礎(chǔ)支撐能力。完善三地?cái)?shù)據(jù)中心之間(含內(nèi)外網(wǎng))高速網(wǎng)絡(luò),建立統(tǒng)一云管平臺(tái)、云安全防護(hù)體系和運(yùn)維運(yùn)營(yíng)體系。
4、開展配電側(cè)試點(diǎn)示范工程建設(shè)
“光-儲(chǔ)-充”融合的直流配電示范工程按照“因地制宜、循序漸進(jìn)、安全可靠、技術(shù)先進(jìn)”的建設(shè)思路,優(yōu)先選取分布式光伏與直流負(fù)荷較為密集的建筑樓宇、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車充換電站等地區(qū)建設(shè)低壓直流配電網(wǎng)。
試點(diǎn)智慧LED路燈直流供電系統(tǒng),優(yōu)化配置儲(chǔ)能系統(tǒng),采用直流供電方式有效減少換流/整流環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)分布式光伏、直流負(fù)荷與儲(chǔ)能系統(tǒng)的即插即用與無縫融合,顯著提升供電效率與電能質(zhì)量?!霸?網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”協(xié)同的虛擬電廠示范工程“虛擬電廠”主動(dòng)規(guī)劃各要素的數(shù)量及接入點(diǎn),聚合多樣化的分布式資源,基于能源管理調(diào)控平臺(tái)集成分散在用戶側(cè)的集中式儲(chǔ)能/分布式儲(chǔ)能/用戶側(cè)UPS等資源,實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”自主協(xié)同運(yùn)行。
虛擬電廠可實(shí)現(xiàn)可再生能源、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等元素的有機(jī)聚合和協(xié)調(diào)優(yōu)化,使其作為一個(gè)特殊電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行管理。實(shí)現(xiàn)海量微小設(shè)備靈活接入、即插即用、協(xié)同管理,解決分布式接入成本高和無序并網(wǎng)的問題。 基于邊緣代理的分布式模塊化綜合能源站示范工程建設(shè)基于邊緣代理的分布式模塊化綜合能源站,就近消納本地可再生能源,經(jīng)濟(jì)、高效、可靠、柔性地滿足用戶冷、熱、電負(fù)荷需求,實(shí)現(xiàn)供能區(qū)塊安全用能、友好互動(dòng)。
基于邊緣代理,實(shí)現(xiàn)“一次采集、多次使用”的跨專業(yè)數(shù)據(jù)共享,并引入相關(guān)安全防護(hù)策略下沉安全邊界,全面提升綜合能源站的集成化、模塊化水平,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效供能。綠色交通新技術(shù)應(yīng)用示范工程體系化探索直流充電樁、公交系統(tǒng)電動(dòng)充電弓、靜態(tài)無線充電樁、動(dòng)態(tài)充電公路等技術(shù)。應(yīng)用電動(dòng)汽車V2G技術(shù),探索電動(dòng)汽車有序充電策略,積極推進(jìn)全局優(yōu)化的電動(dòng)汽車智能充放電模式,示范“清潔能源-智能電網(wǎng)-充電樁-電動(dòng)汽車”大范圍多向互動(dòng)。
“十四五”是電網(wǎng)發(fā)展升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,電網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)要在安全、清潔、靈活、高效上下更大功夫。展望未來,隨著能源電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,智能配電工程必將快速推廣,智能配電技術(shù)必將廣泛應(yīng)用,智能配電領(lǐng)域必將大有可為。期待“十四五”期間,智能配電為構(gòu)建清潔低碳、綠色高效的能源體系作出新的更大貢獻(xiàn)!