新一輪配網升級改造如何為中國式現代化貢獻力量

■中國能源研究會配售電研究中心副主任、北京市電力行業協會副會長 李偉

近期，國家有關部委連續發布幾個有關鄉村振興、充電樁下鄉、促進光伏消納和新型儲能應用試點的政策文件，這些電力新基建負荷的共同交集點在配電網。推進新型電力系統下的配電網革命性升級改造，搭建未來配網的新形態已經成為迫切需求。

鄉村振興、“雙碳”目標和電力新基建產業的關系

鄉村振興是新一輪促消費的核心。今年以來，居民消費持續疲軟，預防式儲蓄造成居民信貸疲軟，優先選擇償還債務，就業形勢嚴峻，制造業從業人員PMI連續3個月收縮，房地產業整體持續萎靡。當前，如何讓資金流動起來投資縣域及鄉村，把鄉村發展好建設好，成為經濟發展的新引擎。

鄉村振興，配套先行，近期推出的新能源汽車下鄉、農村能源革命試點等政策，都是為了契合鄉村振興。

“雙碳”的價值不亞于改革開放?！半p碳”目標的提出，一方面是為了履行大國責任，跟其他國家一道應對氣候變化；另一方面，也是擺脫石油依賴、保障能源安全的必要之舉，這是我國“雙碳”目標背后的第一重戰略意義，也是最為現實的任務。目前，我國在新能源產業鏈的光伏、風電、特高壓、電動汽車等領域做到了全球領先，這就給人民幣提供了一個在國際貨幣擂臺賽上挑戰美元的歷史機遇。如果說人民幣在此前的任務只是穩步推進國際化，那么在未來幾十年的責任與擔當就完全不同了，要抓住全球能源體系變革的機遇，打造一個具有國際化屬性的“綠色能源人民幣”。

能源體系的變革，背后代表著全球產業結構的重構，乃至國家核心競爭力的重塑。當下，新的“碳—貨幣”環流正在形成，去美元中心化，“人民幣—碳稅”取代“石油—美元”體系成為未來趨勢，在這場綠色工業革命中，誰掌握了技術和資源，并實現能源轉型和綠色可持續發展，誰就能在未來國際競爭中占據主動和優勢，實現真正引領。

從2022 年底開始，全國先后有近十個省（市、區）一改幾十年的電價特點，在中午光伏出力高峰期采用低谷電價，甚至是深谷電價，這對分布式光伏的發展是一個巨大挑戰。一是拉長既有投資資金回籠周期，二是打擊了行業投資積極性。究其根本原因，除了現貨的壓力之外，更多的還是電網消納壓力過大，只能通過價格手段，暫緩分布式光伏的大量接入。在“雙碳”政策中，發電企業和投資機構等負責新能源建設，電網企業負責新能源消納，但這樣的政策明顯不利于“雙碳”戰略的推進，電網企業壓力過大顯而易見。6月1日，國家能源局印發《開展分布式光伏接入電網承載力及提升措施評估試點工作的通知》，也是為了從政策技術層面加大電網消納能力。

電力新基建產業引領世界是當前重中之重。電力新基建產業包括什么？包括分布式能源（微電站）、充電樁、儲能（微儲能）以及直流電器等，這些電力新基建產業的共同特點是直流輸出。國家要實現新能源在國際的引領，靠的就是這些電力新基建產業。如何能夠引領世界？關鍵靠“質優價廉”，質優價廉的前提是提高產能，只有產能增加，邊際成本才會大幅下降。在國內，毫無疑問最大的用戶就是電網，電網公司真正接受微電（能）網，接受給自身帶來沖擊的這些新基建產業，產能才能實現真正飛躍。

在今年5月初召開的國務院常務會議上，我國明確提出要適度超前建設充電基礎設施，并將這項工作與新能源汽車下鄉、鄉村振興相結合。按照規劃，未來“光伏+儲能+汽車充電”模式有望成為農村充電網絡建設的核心模式，真正推動“新能源汽車下鄉”事業邁向新高度。

5 月17 日，國家發展改革委、國家能源局發布《關于加快推進充電基礎設施建設 更好支持新能源汽車下鄉和鄉村振興的實施意見》指出，到2030 年前，對實行兩部制電價的集中式充換電設施用電免收需量（容量）電費，放寬電網企業相關配電網建設投資效率約束，全額納入輸配電價回收。隨著新型電力系統的構建，配網還要大力發展，相信陸續還會有相應文件出臺以促進配電網的投資和升級改造力度。

當前配網挑戰和微電（能）網發展障礙

在廣大農村地區，用戶居住相對分散，存在一臺配變同時為幾個自然村供電的現象，供電半徑容易超出規范要求。另外，一些老舊線路線徑較小、運行年限長，線路本身的阻抗偏大，這些都直接導致末端用戶出現電壓偏低。隨著分布式光伏接入容量增加，低壓線路各節點電壓均有所上升（一般為3—5 伏），其中越靠近接入點，上升作用越明顯，當一條配電線路光伏接入節點超過7個時，線路末端的電壓水平將明顯超出合格范圍上限，實際運行中分布式光伏大發時末端電壓高達270—280 伏（合格范圍為198—242伏），存在燒毀設備或者影響設備壽命的情形，同時也嚴重影響電網運行安全。本來末端電壓會偏低，而光伏大發導致的余電上網稱為逆潮流，一天中會發生多次，配電網調節十分困難。與此同時，受天氣、環境和時間的影響，電壓忽高忽低，不穩定性增加。所以新型電力系統下有源配電網的電能質量治理迫在眉睫。

在2015 年第523 次香山科學會議上，參會專家圍繞“能源互聯網”主題展開探討。清華大學電機工程與應用電子技術系教授孫宏斌在會上指出，以電為核心的能源網需要學習互聯網的理念，實現升級進化。同時，為實現電能的自由傳輸，電網也需要發展實現各種有源設備/系統的即插即用技術、支持不同類型網絡互連的能源路由技術、能源的分布式技術等。這些理念非常超前，彼時電網公司提出能源互聯網是以電力為主體的“源網荷儲”的新型電力運行模式，但當時這最多只是一個順序，即電源必須要先接入電網，現階段，電源、負荷、儲能都已完成初步技術攻關，關鍵變革點還在電網。

微電（能）網作為我國新型電力系統的重要組成部分，已經進入快速增長期，發展微電網是促進能源低碳智慧轉型、新能源高質量發展、新型電力系統建設、新型儲能發展的關鍵手段。微電網是由分布式電源、儲能、負載、變配電和控制系統組成的小型電力系統。微電網通常由多種不同類型的電源、電池、逆變器、能源管理器、通信設備等構成，其中，可再生能源、儲能系統、充電樁和直流電器是重要組成部分。微電網在完成自主供電的同時，還可以接入主網，并且能夠靈活管理供電和負載，達到最佳的經濟效益和能源效率。

目前，微電網的分布式可再生能源消納方式仍以“自發自用，余量上網”為主，這種運營模式對于電網而言，會損失一部分收入，如果在全國五分之一的縣域改造成微電網，電網損失的輸配電費粗略預估如下：6萬億千瓦時×30%（縣域電量占比）×20%（試點縣）×1/3（改造占比）×60%（自發自用部分占比）×0.3 元/千瓦時（輸配電價）≈220 億元，但撬動的是整個電力新基建產業鏈十幾萬億元的發展。

新型電力系統下配網的新形態

新一輪配網升級改造如何改？

6月2日，國家能源局發布《新型電力系統發展藍皮書》明確指出，新型電力系統具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎保障，共同構建起新型電力系統的“四位一體”框架體系?？梢娙嵝造`活和智慧融合在配電網升級改造中的方向，既是重要支撐又是基礎保障。下一步，在城市配電網、縣域電網，特別是一些鄉村振興典型配電網中應大力發展交直流混聯和柔性互聯，區別于目前的柔直方案，投資更少、損耗更低、效率更高。以能源路由器為核心，從配網未來形態和電能質量治理方面來解決配電網分布式新能源消納難題，讓電力新基建負荷（分儲、充電樁以及直流電器等）單獨接入直流母線，不影響原來的交流模式，大幅降低AC/DC 和DC/AC 轉換過程中的效率損失，搭建出未來配網新形態（微網模式下的光儲直柔），實現最低成本、最高效能。這個未來模式或者說目前看來切實可行的長期過渡期方案，需要投融資機制的完備、多方參與的積極性、電網企業的主動性和重點試點先行的樣板工程。目前國家電網有限公司已就現代智慧配電網建設開展相關工作，實現傳統配電網向能源互聯網轉型升級，值得期待?！?/p>