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配电网需要一场“革命”
发布时间:2021/2/4 8:18:55     点击: ( 225 )

当前我国非化石能源消费比重持续提高,电力在能源体系中的主导地位逐渐凸显,分布式电力资源将得到大规模开发,对电网提出革命性升级换代的迫切要求。

配网强则电力强

在以“碳达峰”“碳中和”国家战略性减碳目标为牵引的能源革命大背景下,我国能源系统正在发生重大变化,非化石能源占一次能源消费的比重将持续提高,电力在能源体系中的主导地位将逐渐凸显,分布式电力资源将得到大规模开发,对电网提出革命性升级换代的迫切要求。

其中,随着越来越多的风电、太阳能、储能、“车网互动”在配电端接入电网,以及电热气网互联互通,配电网正逐渐成为电力系统的核心,与连接能源生产、转换、消费的关键环节。可以说,未来以电力为核心的区域能源互联网所有要素,包括智能楼宇、智能园区、智慧工厂、智慧城市等都和配电网密切相关。

换言之,配网强则电力强。未来电网的升级换代,配电网改造的重要性尤为凸显。

纵观当前配电网发展实际,其在“源端”“荷端”“网端”都发生着巨大变化。“源端”正在向能源清洁化、多元化的“有源”方向转变;“荷端”正在向用户负荷复杂化、互动化方向发展;“网端”正在向电力电子化、信息化方向发展。

这些变化使得配电网正从不可控的传统配电网向部分可控的现代配电网和全面可控的未来配电网转变,配电网的发展目标也正从用户负荷的地理全覆盖,到可靠、高效、优质的供电服务,向绿色低碳、智能可控、供需互动的服务平台逐步演进。

在这一转变过程中,配电网将成为可再生能源消纳的支撑平台、多元海量信息集成的数据平台、多利益主体参与的交易平台,以及智慧城市、智慧交通等发展的支撑与服务平台。

仍是电力系统薄弱环节

然而,当前配电网仍是我国电网系统的主要薄弱环节之一,进一步发展需消除技术、管理、体制等多方面瓶颈。

在供电保障方面,部分地区电网发展不充分问题依然存在,城市中心区新增布点、线路廊道困难,局部地区供电紧张;在支撑能源互联网的智能化和互动化发展方面,配网端的感知空白、终端采集监测覆盖不足、实时性难以保障等基础工作还需加强;在满足分布式电源接入和多元化负荷的新要求方面,配电网的承载能力和灵活性有待改善;在电网规划方面,我国一直存在着“重输轻配”的倾向;在市场机制方面,目前的配电网市场过于封闭,无法支撑新的业务形态,为用户创造价值;而在电力监管方面,不管是国家层面,还是地方层面,都比较分散,使得配电网改革面临的阻力远大于之前的电信行业改革。

“十四五”期间,“数字新基建”、电动汽车充电桩、电能替代、综合能源服务、需求侧响应和基于数字技术的“虚拟电厂”都在呼唤更加灵活互动的配电网系统。这意味着配电网亟需一场革命。

一方面,面对有源配电网、复杂多元用户、柔性可调互动端口,配电网进入了一个前所未有的新格局,需要一个迎接未来挑战的新思路;另一方面,作为可再生能源的接入平台,配电网是电力行业最能产生新价值的环节,随着配网和大电网的关系逐渐变化,未来配网可为大电网提供更多辅助和消纳补偿服务。这就要求配电网更加开放包容,允许新的市场主体参与,支持新技术应用与商业模式创新。

八措并举提升配电网发展质量

为此,建议“十四五”期间从以下几方面推进配电网改革与高质量发展:

第一,配电网规划应成为电力规划的基础和主要内容。

电网规划不能将远距离输电当做追求目标,配电网也不能只承担单一配电功能,如今配电网正在成为有源配电网,平衡部分电力需求已成为其一项重要功能。建议在国家“十四五”电力发展规划中将配电网的定位提升至枢纽和平台高度,由国家能源局统一提出相关要求,各省能源局主持完成本省“十四五”配电网规划研究。中东部地区作为负荷中心应该是有源配电网的规划重点。

第二,深化配电与售电改革,培育能够为用户提供增值服务的市场主体。

增量配电业务改革,不是在国网和南网之外搞一些新配网,而是应该推动在现有配网的基础上做一些增值服务,如帮助用户减少能耗,降低用电成本如容量费用,鼓励用户开发使用各种廉价过剩电力的新方法和新工艺,以消纳更多的波动性风光电。

售电侧改革,也不是靠从电厂买电给用户赚价差来实现,而应该是在配网范围内,允许新的售电公司(即使不拥有配电资产)或综合能源服务商等市场新主体,给用户提供增值服务,解决垄断企业没有办法通过激励去进行增值服务的问题,打破条条框框的约束,鼓励各种创新。

第三,理顺自然垄断与竞争的关系,推进电力行业治理现代化。

电力行业治理现代化需要考虑以下几个问题:配电网自然垄断的特性是不是意味着一个企业来经营最为经济?其规模经济有没有边界?自然垄断领域能不能引入竞争?在自然垄断领域,所有权和经营权能否分离?中央事权和地方事权如何划分?

我国配电网领域具备引入标尺竞争的特许经营制度,前提条件是对配电网的经营权和所有权进行分离。通过特许经营制度,配电企业之间不仅有比较竞争,可以进行优胜劣汰。竞争将促使每个配电企业变压力为动力,不断推动配电网的变革重塑,并向更高水平发展。

第四,研究输配分开、特许经营、配售分开等改革方案的利弊,为配电网变革提供制度保障。

配电领域生产力的发展需要生产关系作出及时调整,找到能让配电网充分发挥多元平台作用的体制机制。

有观点提出,我国电力体制深化改革的重点在于输配分开,将输电业务与配电业务在产权上进行分离。与输电网的统一性、整体性、枢纽性特点相反,配电网具有分散性、局域性、终端性特点,因此,在配电领域更容易引入竞争。尽管配电网有一定的地域经营属性,但这并不会改变其竞争性本质,正如城市燃气一样。输配分开后,配电网可交由地方政府主管,发挥地方政府在本地资源开发优化、保障电力供应安全、降低电价和用户增值服务等方面的作用。

另有观点认为,在配电领域应实行特许经营制度,即在一定区域范围内,将配电业务当作由地方政府通过竞争性筛选而给予配电企业在一定时间段内的经营权。配电企业应按照地方监管机构的要求,达到特许经营许可内所规定的义务。

还有第三种观点认为,在配电领域进行配售分开或者更为现实可行,即将垄断性配电业务与竞争性售电业务分开,售电业务应由多个市场主体竞争完成。

以上三种方式虽然不同,但核心均是充分调动社会各方特别是地方积极性,允许新的市场主体参与,支持新技术应用与商业模式创新,尊重用电侧权益,给用户参与权与选择权。建议“十四五”期间就这三种不同方式开展深入研究,并选择条件具备的区域进行试点,根据我国电力特点寻求解决方案。

第五,与时俱进,调整电力监管思路,加强监管手段。

随着能源转型实践的深入,生产力已经发生且还在发生着重大变化。电力市场在20159号文件后短短几年内,发、输、变、配、用、储之间的关系更为复杂,不是简单的”两头”及“中间”三部分的关系,且能源、交通、城市、数字化融合日趋加深,对于“中间”的物理界定和功能界定与9号文件颁布时的情况有了重大变化,所以改革本身也应审视已经发生的变化和未来趋势,与时俱进及时调整。

在新的环境下,电力体制改革要有新思路,可考虑在“管住中间,放开两头”的总框架下,营造法制化市场环境,进一步激活配电业务,吸引专业人才和社会资本,使得配电业务成为新的创新创业平台。同时促进“源、网、荷、储”或“发、输、变、配、用、储”之间的高效互动,使得配电网能够在推动区域能源互联网建设,加速国家能源转型。

第六,打破行业“竖井”,优化配网端综合效益。

配电网改革的核心内容,一方面要考虑电与其它能源的高度融合、供电与供水的融合,以及配电网与通信、数字化、信息化的深度融合,打破能源系统中各要素之间存在行业“竖井”,充分发掘综合能源系统中柔性和可调度资源,实现融合效率;另一方面,配电网要与智能交通、智慧家庭、智慧园区,以及智慧城市、智慧农村等实现多方协同,创造协同效益。配电侧可探索多站合一(如变电站+数据中心,变电站+光伏+储能等)、共享杆塔(杆塔+通信+基站)、多表合一(电表+水表+气表)、智慧路灯(路灯+充电桩+光伏)等新模式新业态。但这些模式的实现均需要打破行业壁垒,为各参与方确定合理价格,仅凭企业一己之力不可能完成,政府各部门的协同组织推动极其重要。

第七,整合配网规划与城市规划,为新技术应用留下空间。

随着数字新基建以及电动汽车的普及,我国城市中心区域一方面面临供电紧张问题;另一方面面临布点落点困难和廊道建设困难。配电网规划不应脱离当地市政基础设施的整体布局发展。

建议政府统筹协调安排,将配网发展所需的电力设施布局纳入市政国土空间资源发展规划体系中,实现统一规划,并将电网工程建设纳入到政府重点工程,保证规划能够落实到位。同时合理部署数据中心、5G基站、充电桩等发展布局。

需要提醒的是,面对当前百年未有之大变局,各类技术(尤其是数字技术等)日新月异,配电网改革不能模式化、固定化、局限化,要在系统规划和涉及中留有空间和余地。

第八,将配电网的数字基础设施提升到与其物理系统同样重要的高度。

配电网是区域能源互联网建设的核心环节,需要进一步提升配电网数字化、智能化水平,引领多能耦合互补、多源聚合互动,培育新业态、创造新价值,从技术、功能、形态上推动配电网向能源互联网转型升级。

为此,建议将相关数字基础设施提升到和物理配网系统同样重要的位置,打造物理世界于数字世界相融合的能源互联网基础设施,开发适用与电力领域的专业操作系统,包括高效预测性运维系统、需求侧响应和能效管理系统等,为配网系统创造更多价值提供技术手段和相关服务,支持更大区域范围的优化。