向新而行，億級電網轉型的“浙江方案”
來源：南方周末
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發布時間：2024-12-06
三年前，浙江電網成為國家電網有限公司確立的三個新型電力系統省級示范區之一，為了讓電網這條高速公路不出現大堵車，國網浙江省電力有限公司提出了“三網一改”的解決方案（建設資源配置型堅強主網、高效互動型新型配網、全域服務型數字電網，以及推動政策、市場、管理等體制機制改革）。
2024年8月，國家發展改革委、國家能源局、國家數據局聯合印發《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》，推進新型電力系統建設取得實效。三年實踐，國網浙江電力拿出了適應受端大電網多元融合發展的新型電力系統建設的“浙江方案”。
找電，讓電，頻繁調整生產計劃，每次憶及“迎峰度夏”情形，蔣利都唏噓不已。
蔣利所在的大智機械，是寧波一家主營風電機組零配件的企業。每年夏天，風力資源豐富的“三北”地區迎來風力發電機安裝的旺季，公司也隨之進入訂單高峰期。
彼時，蔣利電話的一頭是來自客戶的催促——在北方各大風電場里，公司生產的地錨是風力發電機安裝的第一道工序，如果地錨無法供貨到位，后面工作就得暫停；電話的另一頭則是工人的抱怨——在生產車間，近200名工人因為企業“讓電于民”錯避峰生產，他們的上下班時間也隨之調整，打亂平常生活節奏。
過去的這個夏天，在持續大范圍高溫天氣影響下，浙江全社會最高用電負荷達到1.23億千瓦，比預測高300萬千瓦，相當于多出一個舟山市的用電負荷。
“億級電網”可追溯至2021年夏天，當時浙江最高負荷突破1億千瓦，也成為繼廣東、江蘇后的第三個省級“億級電網”。在可預見的未來，這個擁有6600多萬常住居民的民營經濟強省的電力需求，仍將面臨長期上升的趨勢。
針對高比例外來電、高比例新能源、高比例峰谷差的“三高”特點，如何破解既要保障電力供應安全可靠，又要推動清潔低碳發展，還要降低用能成本的“不可能三角”，成為浙江亟須解決的難題。
三年前，浙江電網成為國家電網有限公司確立的三個新型電力系統省級示范區之一，為了讓電網這條高速公路不出現大堵車，國網浙江省電力有限公司提出了“三網一改”的解決方案（建設資源配置型堅強主網、高效互動型新型配網、全域服務型數字電網，以及推動政策、市場、管理等體制機制改革）。
2024年8月，國家發展改革委、國家能源局、國家數據局聯合印發《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》，推進新型電力系統建設取得實效。三年實踐，國網浙江電力拿出了適應受端大電網多元融合發展的新型電力系統建設的“浙江方案”。
花落浙江
“七山一水二分田”，對自然稟賦匱乏的警醒一直刻在浙江人的骨子里。作為經濟大省、資源小省，浙江全省國內生產總值和最高用電負荷分列國內第四、第三位。
2022年“迎峰度夏”時，蔣利每天急著向有關部門打報告寫申請，逐級往上遞交。當地政府也十分關心企業的運營情況，專門召開會議，最終為大智機械協調了用能份額。度過危機之后，用電的挑戰還是像懸在頭頂的達摩克利斯之劍難以預料，公司立馬開始在園區屋頂增設太陽能光伏，這類嘗試亦是各家企業用能思路轉變的一個縮影。
面對電源加速轉型、需求快速增長的新形勢，新型電力系統已成為實現“雙碳”目標的關鍵載體，2021年中央財經委員會第九次會議首次提出構建新型電力系統后，國家電網發布構建新型電力系統行動方案，選取三省三區“推進新型電力系統示范區建設”，浙江被確立為三個新型電力系統省級示范區之一。
同批入選的另外兩個示范區，分別在青海和福建。青海水豐、光富、風好、地廣，新能源基礎“贏在起跑線”；福建海上風能充足，沿海核電廠址資源優勢明顯，且儲能產業規模龐大，是長期保持自平衡的“優秀選手”。
相較之下，浙江是典型的受電大省，對民生用電和工業用電有著巨大需求。2023年，浙江省全社會用電量突破了6100億千瓦時，但受到先天制約，其外來電占比超過三分之一。
與高比例外來電同時出現的，是高比例的新能源。2024年上半年，浙江安裝的清潔能源機組首次超過火電機組，其中風電和太陽能發電裝機是增長主力。
加之浙江經濟較為發達，工業用電需求大，特別是夏季疊加全民開啟空調等制冷電器，都會讓用電負荷迅速攀升，2024年全省最大負荷達1.23億千瓦。
隨著新型電力系統建設逐步深入，確保電力系統安全穩定成為重中之重。從這個角度而言，選擇浙江作為示范區，就是要推動送受端大電網與分布式、微電網融合發展，為新型電力系統的建設提供示范。
“修路”與“互濟”
寧肯電等發展，不要發展等電。電力主網建設之于浙江，是一場和時間、空間的競賽。
在浙江6600多公里長的海岸線上，一條無形的北緯30度線掠過中國第一大群島星羅棋布的島礁，另一條有形的舟山500千伏輸電線如蛟龍般穿梭于海島之間，輸電導線在380米輸電雙子塔的托舉下高懸于海平面90米以上，為下方繁忙往來的國際船舶留出空間。
這些船舶不舍晝夜地駛向世界貨物吞吐量第一的寧波舟山港，哪怕在凌晨，多數人沉浸于夢鄉時，也有載重噸位超19萬噸的巨輪停泊在碼頭，進行著三千多個標準集裝箱的裝載作業。海風拂過梅山港區，一百多米高的風機轉動著近百米長的風葉，每一圈掃過的面積相當于4個標準足球場大小，產生9千瓦時的電能。風轉化的能量，點燃燈火照亮了港區的夜幕。
海風帶來的電，尚不足以支撐全省的用電量。正如大宗戰略物資依靠巨輪裝載，充沛的電力也需要通過主網“大動脈”運輸。
根據“三網一改”規劃，浙江將以大受端堅強骨干網架為核心，增強“電能資源配置”和“調節能力配置”兩大功能，更好地保障電網平穩運行。
2024年7月，甘肅至浙江±800千伏特高壓直流輸電工程開工建設。甘浙直流工程起于甘肅武威，止于浙江紹興，線路全長2370公里。建成后，每年超過360億千瓦時的電量可從祁連山下輸送至錢塘江畔，其中綠電占比超過50%。
目前，浙江電網通過9回500千伏輸電線路與周邊省份互聯互通，通過6回1000千伏特高壓交流輸電線路與安徽、福建、上海等省份互聯，通過三條±800千伏特高壓直流輸電線路輸入四川、寧夏的清潔電能。如果將前者比作國道，后兩者則是高速公路。
“修路”的同時，國網浙江電力創新強化跨省電力互濟保供。2024年夏天，浙皖兩省連續三年開展電力置換互濟，根據用電高峰時段差異“精打細算”。7至8月間，每天18時至19時30分，安徽向浙江送電；20時30分至22時，安徽晚間用電高峰期間，浙江向安徽送電。至8月31日，兩省總互濟電量達1.86億千瓦時。
“‘三網一改’中的‘三張網’，是指通過主網構建安全電力供應平臺，有效配置全局資源；通過配網打通源網荷儲互動渠道，提升服務效率；通過數字電網建設為基礎設施賦能，創造電力數據價。”國網浙江經研院雙碳研究中心副主任王曦冉說，“‘一改’是推進體制機制改革，面向新能源、充電設施等新產業、新驅動，電力生產關系也要適應新型電力系統發展，需要加強和完善相關機制配套。”
既要“平衡自治”，還要“有利可圖”
由于企業用電量大，蔣利一直和當地供電公司保持著聯絡。2023年年初，國網寧波北侖區供電公司主動上門，拿出一份詳細的分析報告與儲能方案——用電高峰期，儲能這塊專屬“充電寶”，可以切實緩解企業用電壓力。
儲能設備在大智機械投運后，隨即趕上了2024年的迎峰度夏，公司平穩度過了炎夏。另一讓蔣利沒料到的是，“還有降本增效的效果”。“充電寶”參與電網需求側響應期間，一共獲得1.5萬元補貼，每月節省電費達1萬余元，這也讓公司更堅定新能源業務的信心。
“老板說，我們本來就是做風力發電的，我們自己知道原理，就更應該把新能源產品用上，這才叫做真正的綠色能源。”蔣利說。
企業在“迎峰度夏”攻堅戰中“打怪升級”、用戶從單純的消費者轉型成為消費者兼生產者，這樣的景象在分布式光伏大省浙江已處處可見。
2021年，浙江提出實施“風光倍增工程”，計劃到2025年風光裝機規模達3400萬千瓦。截至2024年9月底，浙江分布式光伏裝機3493萬千瓦，已超該省電力總裝機20%。
在光伏滲透率已接近97%的海寧尖山新區，登上130米高的電梯試驗塔頂向外俯瞰，幾乎所有廠房的屋頂都設有分布式光伏電站。
過去二十余年，錢塘江入海口北岸，尖山新區在一片灘涂地上發展起來，成為浙江全省縣域規模最大的光伏行業集聚區。截至2023年底，尖山新區全年新能源就地消納量達6.11億千瓦時，占當地全社會用電量的14.1%。
光伏產業在海寧的發展有著內生動力。早在2021年，隨著3.6兆瓦海寧皮革城分布式光伏發電項目成功并網，海寧以“第一個吃螃蟹”的魄力，讓皮革和光伏實現了首次碰撞。“當時自上而下沒有任何政策和標準，我們摸索探索，以開放的形式把光伏接進來。”國網海寧市供電公司副總經理褚明華說。尖山新區新能源發展早，也更快地遭遇了問題。
褚明華回憶，2016年春節期間，電網負荷需求下降，但天氣晴好光伏大發時，尖山電網就遭遇了倒送情況。后來，國網海寧市供電公司在技術、管理、機制等多維度創新，逐步搭建起“源網荷儲”一體化協調控制平臺。該平臺能夠對聚合的“電源、電網、負荷、儲能”四側資源池進行分析，系統會自動生成策略，對四側資源進行綜合調控，尋求新能源供需的“自我平衡”。
褚明華說，“自我平衡”就是在各層級和各區域范圍內實現“平衡自治”，可以理解為“不把矛盾上交”。
“源網荷儲”一體化的發展，讓企業也嘗到了甜頭，降低了用能成本。
新優（寧波）智能科技有限公司，是一家為企業提供用能方案的聚合商，坐落于制造業重鎮寧波前灣新區，當地高能耗企業眾多，對用能的需求體現在多個方面：通過降本提高競爭力，希望有足夠的綠電支撐以降低企業的碳關稅，在新能源占比提升的過程中需要對設備進行二次改造……
“通過提供整體的能源解決方案，幫助制造業企業在有限的空間植入更多的綠電，同時去監測能耗級數據，滿足企業的市場擴展需求。”公司負責人蔣滿義介紹。依托國網寧波供電公司杭灣供電分公司“源網荷儲”平臺帶來的數據協同優勢，新優智能科技一年里為某企業降本近2000萬元，得到了客戶的認同，當年便再簽下了1.2億元訂單。
“國網公司一直在給企業找辦法、找方法，甚至做線路改造，做負荷側的可調可控，盡量滿足用戶的需求。”蔣滿義說，市場化背景下，供電公司的助力，大到微電網的整體建設，小到一塊表計，不一而足。“有一次我們的項目到了驗收環節，但是沒有表計，項目需要掛表驗收后才能夠通電，供電公司找了各個縣市的兄弟公司，最后從象山借了一塊表計過來，這也讓用戶很感動。”蔣滿義回憶。
“沒有數字化手段，我們就管不過來”
和蔣利一樣，國網杭州供電公司調度控制中心副主任唐劍也對每年的夏天滿懷感觸。
在數字化尚未完全建成的“迎峰度夏”時期，浙江不但用電負荷激增，供電設備也高負荷運行，電網設備長時間處于高負荷狀態，發電設備同樣面臨考驗，調度員成為電力系統最忙碌的角色之一。
此時，調度需要收集大量的離線數據，然后人工計算，憑借積累的經驗，計劃好第二天的發電，以及負荷控制等情況，“每天晚上都干到一兩點”。
如今，依托于數字化保供平臺，憑借其大數據能力，能夠實時計算杭州可調資源及能力，并提供最合適的調節策略，大大減輕了調度的壓力。
“改革很早就開始了。”國網浙江省電力有限公司數字化部部門負責人說，公司從上世紀90年代開始進行業務信息化，近年得益于浙江數字經濟的發展，業務系統數字化進程走在全國前列。
在辦公室的電腦上，這位部門負責人打開“電網一張圖”，一邊敲擊鼠標一邊演示，眼神猶如注視一幅藝術品。密密麻麻、不同顏色的線路分布于浙江省地圖，各地的變電所、核電站、水電站、電廠躍然眼前。
從最高電壓等級一直精確到電度表箱，“電網一張圖”呈現的是當下的動態，“預測”的卻是未來。
2024年8月7日，國網杭州供電公司接到省電力調度中心指令，要求當天18-21時用電高峰時段，頂峰30萬千瓦電力。這意味著要在集中用電高峰時段，迅速調動能增加電網供電能力的發電資源。
借助數字化保供平臺，國網杭州供電公司調度人員輸入指令后，系統根據杭州兩百余家水電站水位情況以及多個儲能電站的電量，迅速評估出它們的剩余頂峰能力及頂峰時長。幾秒鐘后，就生成了一份精準的頂峰策略。
通過“電網一張圖”，坐鎮后方的調度員可以直觀查看各種信息，實時掌握電網狀態，以及不同地區的用電需求和發電能力。當故障發生后，“電網一張圖”能幫助工作人員，快速研判停電范圍和故障原因，大幅縮短故障處理時間，也減輕了檢修人員的工作難度。
數字化建設成果不僅在宏觀調度上發揮著司令員的作用，也在電網的“毛細血管”展現出“智慧”。
在劍指新能源汽車之城的寧波，2023年公用和私人充電樁數量同比增長約90%，就連不少老舊小區都配置了充電樁。假設這些小小的充電樁同時充電，將對電力系統的負荷構成大考驗。
“現在定價不是有峰谷定價差嗎？比如在10點，充電樁一起補電，沖擊蠻大的。我們用一個數字化的手段，把它充電的時候稍微分解開，可能按10點05分、10點10分來有序充電。”國網寧波供電公司經濟技術研究所電網規劃室主任謝宇哲介紹。
目前，國網寧波供電公司研發出一套包含源網荷儲各側的大協同仿真系統，用算法細致模擬不同新能源的發電特性，實現了“降維打擊”的想象力。“數字仿真模型，是我們適應充電樁、分布式光伏等比較新的東西，為了應對新能源占比所帶來的一些挑戰。”謝宇哲說，“沒有數字化手段，我們管不過來。”
改革的“浙江方案”
目前來看，要建好資源配置型堅強主網，建優高效互動型新型配網和全域服務型數字電網，推動“三張網”融合發展，改革支撐不可或缺。
國網浙江電力緊扣“以電力市場全力支撐促轉型、保供應、穩價格”這一主線，全力推動電力市場建設，初步構建了中長期、現貨、輔助服務等各類電力市場機制協同運作的全市場體系。
2024年，浙江電力市場注冊市場成員超13.6萬家，居國家電網公司系統首位。“電力市場建設的目的，還是在于發現價格機制的傳導作用，從而推動行業健康發展。” 浙江電力交易中心有限公司交易部主任孫瑜說。
數據顯示，以長三角為主體的華東區域用電量占全國的24%，經濟總量占全國的28.5%。“三網一改”形成的浙江示范將為長三角等地區的受端電網，闖出一條切實可行的路徑，提升了電網對清潔能源的接納、配置、調控能力。
國網浙江電力相關負責人表示，為推動2030年前實現“碳達峰”目標，浙江省域新型電力系統建設正從“量變”，逐步進入到“質變”階段，面臨的挑戰前所未有。
其中，主要挑戰來自逐步加大的保供穩價難度，更快的清潔轉型速度，以及不斷升高的電網發展復雜程度。為此，國網浙江電力將突出戰略導向、系統思維，立足浙江、面向全國，爭取到2027年，基本建成國家電網新型電力系統省級示范區。
“構建新型電力系統是一項極具挑戰性、開創性的復雜系統工程。需要推動理論、技術、機制多維改革創新和匯聚能源行業、政府、社會多方合力，共建新型電力系統，共享社會經濟發展成果。”國網浙江電力黨委書記、董事長陳安偉在其署名文章中總結道。
從先行到示范再到“浙江方案”，務實、創新和開放一直是浙江的底色。電走在發展之前，電網人又走在電之前，面向未來，浙江的新型電力系統省級示范區建設為社會留出了廣闊的想象空間。