让配电网适配“新角色”

  当屋顶光伏、智能家电、新能源汽车成为日常，当需求响应、虚拟电厂和储能设施成为标配，电力系统的供电能力、承载能力面临前所未有的挑战。

  作为电力供需双方直接广泛互动的场域，更是实现新型电力系统“供需协同”的重要平台，配电网该如何革新与破局？

  配电网是指从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户的电力网。在我国，通常指的是110千伏及以下电压等级电网和220（330）千伏及以下电压等级工业园区（经济开发区）等局域电网。

  在新型能源体系建设的当下，配电网与“双碳”目标和可再次生产的能源高水平质量的发展关系愈发密切。2024年以来，涉及配电网的重磅政策密集发力，配电网逐步走到聚光灯下。

  2024年2月，国家发改委在《关于新形势下配电网高水平发展的指导意见》中指出，要推动配电网在形态上从传统的“无源”单向辐射网络向“有源”双向交互系统转变，在功能上从单一配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。这是我国提出构建新型电力系统后，国家部委层面首次以正式文件形式指导配电网建设。

  2024年7月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局发布的《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2025年）》提出，要开展配电网高水平质量的发展行动等9项专项行动。

  同年8月，国家能源局发布《配电网高水平质量的发展行动实施方案（2024—2027年）》，标志着我国配电网高水平质量的发展开启新阶段。该《方案》要求紧密围绕新型电力系统建设要求，加快推进一批电网建设改造任务，提升配电网智能化水平，满足分布式新能源和电动汽车充电设施等大规模发展要求。

  政策的频频助力，为配电网发展提供了强劲动力，也让配电网迎来了重大发展机遇。当然也应看到，配电网在新形势下面临的新要求、新任务、新挑战。

  能源转型便是其中之一。随着新型电力系统建设高质量加速推进，分布式光伏慢慢的变成了电力供应中不可或缺的能源。家庭、企业、社区层面的分布式发电设施普及率急剧上升，不仅实现了用户侧用能需求的自给自足，还促进了富余电力上网。

  数据显示，截至2024年12月，全国光伏发电装机容量达到8.86亿千瓦，同比增长45%，其中分布式光伏为3.75亿千瓦。2024年，全国光伏发电利用率为96.8%。

  再看另一组数据，2024年，我们国家新能源乘用车零售销量为130.2万辆，同比增长37.5%，零售渗透率为49.4%，较上一年同期渗透率提升9.1个百分点。预计2030年，新能源汽车充电所需的最高电力负荷有望达到1亿千瓦。

  分布式可再次生产的能源、新能源汽车等“新角色”的加快速度进行发展，使得分布式电源渗透率、新能源汽车消费比例和电能占终端能源消费比重逐步的提升。随之，对新能源接入与消纳的“最先一公里”的配电网提出了更高要求。

  从乡村阡陌到城市街巷、从寻常人家到楼宇厂房，配电网“上传下达”，是电力传送的“最后一公里”，点多面广、不可控因素多。

  最直接的一个特征是，配电网从传统“无源”电网转变成了“有源”电网。传统的配电网主要承担的是一个电能输送的角色，将上级电源逐级送到用户手上，而新型能源体系下的配电网则全然不同。

  “当自给自足后富余的分布式光伏电量输送给大电网，此时的配网就从一个电能输送者的角色变成了一个电能的供给者，也就是配电网也有电源了，从原来只有输送电源的单一通道变成了一个有来有回的双向通道。”国网浙江经研院电网规划中心配网规划室员工林玲表示。

  新能源汽车也是如此，可以充当电能供给者的角色。尤其是在迎峰度夏、迎峰度冬等用电紧张时期，电动汽车可以向电网放电，将电暂时腾出来用于缓解负荷高峰时期的用电紧张。

  一方面，我们应看到这些新主体、新业态在“双碳”目标背景下的环境友好性，且在用电高峰时期对电力的保供作用。另一方面，也应看到这些新主体、新业态的接入都聚集在配电网，配电网的不适应已经显现。

  2023年6月，国家能源局对6省开展分布式光伏剩余可接入电网容量摸底。结果显示，除浙江外，其他省份均出现了并网困难的情况。

  但浙江也并非无后顾之忧。在国家“千乡万村驭风行动”以及浙江省“光伏+”行动的大力推动下，浙江的光伏尤其是分布式光伏发展热度不减。截至目前，浙江光伏中分布式光伏占比超80%。依照国家能源局分布式光伏电网承载力的评价标准，浙江省90个县（区、市）中，18个县已无新增分布式光伏接入空间。

  新能源汽车的增长热度也不减，当前，浙江新能源汽车保有量突破300万辆，位列全国第二；公共充电桩累计建成19万个，保持全国领先。

  分布式光伏、新能源汽车等新要素的大规模增长，有可能导致配电网的规划布局跟不上。此外，当这些新型主体接入配电网后，源荷时空不匹配加剧，造成电源波动性强，有可能导致部分地区线路重过载、电压越限，使调度运行、协同控制变得更复杂等。

  “如果电压质量有波动，就会对公司制作的产品造成影响，甚至报废。”浙江用力电子陶瓷有限公司相关负责人肖亚娟表示。电能质量的好坏对企业特别是高新企业来说至关重要。因而，必须实现对分布式资源的有效调控，提高配电网的承载力。

  此外，电力市场是调节分布式资源的一个重要手段。但目前，分布式资源虽以负荷聚合商的方式参与市场交易，但仍不需承担电力系统的调节成本，相关机制也尚未形成。

  在此情况下，配电网的数字化、智能化转型也不再是可选项。加快高效互动型新型配电网建设，打造安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合的新型配电系统，成为应时之举。

  当前，电力系统特性已经深刻改变，配电网在适配“新角色”的同时，面临诸多新问题，如何破“新”？浙江正在积极探索。

  国网浙江电力科学引导新能源规划布局，构建以网格为单位的配网新能源消纳评估模型，基于网格划分的层次结构，采取典型特征负荷曲线自下而上的叠加策略，逐层获取“地块—单元—网格—分区”的全景负荷时空分布信息，研究新能源并网影响分析与配电网承载力，满足大规模分布式新能源接网需求、大规模电动汽车等新型负荷用电需求，引导新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳。

  除了技术上的创新，国网浙江电力还通过强化政企协同，建立相关机制。在衢州，供电公司与政府协作，推动出台地区屋顶光伏管理工作指导意见，落地友好型屋顶光伏服务机制，积极解决分布式光伏就地消纳需求，预防涉网设备性能质量参差不齐、接网规模申报不规范等问题。

  “为全力推动光伏项目规范发展，衢州市将加大政策引导力度，积极向上争取项目建设支持，加快新能源发电项目接网及配套工程建设，持续实现光伏发电全额消纳。”衢州市发改委能源处处长陈潇介绍。

  国网浙江电力还构建分层分级分区调控体系，推进源网荷储协同控制，实现配电网层面源网荷储协同调控、区域源荷功率实时自治平衡控制，形成“分级平衡、分区自治”典型模式，支撑大规模分布式电源就近消纳，大规模电动汽车等新型负荷多元互动。浙江海宁尖山“源网荷储一体化示范区”是全国首个源网荷储一体化示范区，海宁尖山工业园区以新能源、新材料等高新企业为主，年最大用电负荷超73万千瓦，月均用电量超4亿千瓦时，是典型的高电力负荷密度工业区。园区目前有232家企业安装了光伏，容量达43.14万千瓦。

  为更好地服务示范区的用电需求，国网海宁市供电公司打造了源网荷储一体化协调控制平台。“该平台可对聚合的源网荷储四侧资源做多元化的分析，自动生成策略，调控各侧资源，实现全域多级源网荷储协同互动，寻求能源供需多维度的自我平衡。”国网海宁市供电公司副总经理褚明华介绍。

  在杭州，2024年夏天的用电高峰时段，有蔚来车主“尝鲜”车网互动实现获利。车主郑先生在钱江世纪公园V2G充电桩前，通过国家电网“e充电”App启动放电一个小时，将车上60千瓦时电反冲回电网，获得了2000蔚来积分，能够适用于在蔚来的商城购买商品。

  按照浙江260万辆新能源汽车保有量计算，如果全都常态化参与这样的互动响应，则可挖掘储能潜力近1亿千瓦时，这将是一个庞大的电力新市场。

  意识到这些零散资源的合力作用，国网浙江电力积极探索配电网与“聚合主体”融合发展新格局，加快培育分布式资源聚合商，试点开展虚拟电厂建设，明确负荷聚合商、光伏聚合商、虚拟电厂等经营主体地位，探索建立分布式资源聚合规则体系，引导配网新业态健康发展。

  截至今年2月底，浙江电力交易平台注册生效独立储能、负荷聚合商、虚拟电厂等新型主体145家，聚合资源数量超4.8万个。在2024年迎峰度夏期间，浙江众多虚拟电厂、负荷聚合商等新型主体热情参加电力辅助服务市场交易，可调节资源调峰能力突破100万千瓦。

  相信在不断的探索实践中，曾经不显山不露水的配电网，终将成为新型电力系统的“主角”。