促進供需互動，推動配電網高質量發——訪中國工程院院士、天津大學教授王成山

　　隨著分布式電源與新型負荷的快速發展，配電網逐步向源網荷儲融合互動、與上級電網靈活耦合的電力網絡演進。日前，《關于新形勢下配電網高質量發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)、《配電網安全風險管控重點行動工作方案》接連發布。近日，記者就配電網高質量發展采訪了中國工程院院士、天津大學教授王成山。

　　“雙碳”背景下的配電網發展趨勢

　　記者：在您看來，新型電力系統已經成為“雙碳”目標能否實現的關鍵性因素，正處于技術爆發的階段。在技術發展的同時，電力行業還將出現哪些新趨勢、新業態?

　　王成山：電力系統從來沒有像現在這樣，需要那么迫切地去交叉融合。這個趨勢是雙向的交叉融合，且前景廣闊、需求迫切。一是電氣工程學科的內部融合;二是與外部的學科融合，比如人工智能、信息工程;三是能源業態融合，比如綜合能源服務、氫電耦合等。

　　記者：“雙碳”目標對基于新型電力系統的配電網有何新的要求?

　　王成山：配電網在保障電力供應、支撐經濟社會發展、服務改善民生等方面作用重大，特別是在“雙碳”背景下，配電網的支撐作用更加凸顯。它是分布式電源、充電樁的接入載體，是實現各種分布式能源綜合高效利用、電力用戶節能減排的關鍵支撐。近年來，臺風、雨雪冰凍等極端天氣造成配電網故障的情況時有發生。同時，分布式新能源快速發展，新能源汽車及充電樁規模日益增大，電力市場建設不斷推進。這對配電網的軟硬件系統、市場機制建設都提出了更高要求。

　　配電網建設面臨諸多挑戰

　　記者：對于配電網承載能力，《指導意見》提出，到2025年，具備5億千瓦左右分布式新能源、1200萬臺左右充電樁接入能力。您認為，配電網發展將面臨哪些挑戰?

　　王成山：從裝備到結構、從規劃到運行、從運營到市場，配電網面臨著諸多挑戰。

　　一是保供基礎還需進一步夯實。通過近20年的不斷投資和建設改造，我國配電網的供電能力和供電可靠性都有了很大提高，特別是在一些較發達的城市或地區，配電網運行水平已進入國際先進行列。但在一些城鎮，特別是老舊小區和農村地區，配電網的結構還比較薄弱，潛在的運行風險大，抗災能力不足，智能化水平亟待提高。

　　二是對新能源和新興業態的承載力不足。伴隨著分布式光伏、新能源汽車的發展，配電系統中儲能的容量正在快速增加，但如何發揮好儲能的作用，真正利用儲能解決問題，還需要不斷實踐探索。同時，微電網、交直流混合配電網、分布式智能電網廣泛應用，配電網的業態也將發生重大變革，需要提升配電網的承載能力，支撐我國能源轉型發展。

　　三是需要加強配電網發展各環節的統籌銜接，進一步強化全過程管理。在規劃工作中，既要做好配電網與新能源電源、充電樁、儲能等的協同規劃，又要加強與城鄉總體規劃和國土空間規劃的銜接，同時還要做好與其他基礎設施的統一規劃;在項目投資管理中，既要加大電網企業的投資力度，又要鼓勵多元主體投資，創新投資方式;在工程建設中，需要多部門協調，各種市政建設工程協同;在調度運行機制上，要充分利用用戶側資源消納可再生能源電力，利用微電網、虛擬電廠等實現電力供需互動、源荷儲聯動，充分利用好市場機制。

　　記者：配電網的結構形態轉型是一個長期的過程，您認為應當如何推動配電網高質量發展?

　　王成山：未來，配電網在系統結構、運行方式、市場機制等方面都將發生重大變革。要推動配電網高質量發展，還需要做到以下幾點。

　　一是加強規劃引領。規劃是配電網發展的基礎，加強規劃引領可以有效提高配電網建設的投資效益，實現配電網形態轉變過程中的提質增效。

　　二是堅持系統觀念。配電網直接面向電力用戶，需要堅持統籌銜接各種資源要素，在新型配電網的發展過程中更好地滿足用戶的需求。

　　三是推動創新突破。近年來，分布式新能源、新型儲能、充電樁、微電網、虛擬電廠等快速發展，需要配電網在結構形態上加以改變，以便更好地利用這些主體自身的調控能力。同時，配電網運行模式也要不斷創新，為大量新主體參與電網運行創造條件。

　　有效提升電力供需互動水平

　　記者：配電網發展不僅是供給側需要考慮的問題，也涉及到需求側。《指導意見》希望解決的主要卡點、堵點問題同樣位于需求側。您如何看待下一步電力系統供需互動的發展?

　　王成山：在我國靈活性電力調節資源短缺的情況下，提升電力供需互動水平成為保障系統安全和高比例新能源消納的重要手段。先進儲能技術的應用與用戶側互動資源的挖掘，對新型電力系統源荷平衡至關重要。

　　實際上，“源隨荷動”的時代已經過去，現在我們強調源荷互動，要加強負荷側參與電力系統調節的能力。未來，用電量會進一步增長，但配電網很難再成倍地增加容量，也就是很難“再建一個配電網”，必須采取新的措施和技術手段縮小峰谷差、降低峰荷、優化配電網結構等。電力供需互動形式既體現在單側互動也體現在雙側互動，供需單側互動主要包括供方發電權交易和需方用電權交易等，而供需雙側互動包括需求側響應等。

　　記者：從研發角度，您認為電力供需互動技術在實現多重目標的過程中將面臨何種挑戰?

　　王成山：從技術類型來看，供需互動技術目前主要包括以下6項：考慮隱私保護的多源數據融合技術、靈活資源的精準畫像與互動能力的評估技術、市場機制下基于云端的電網調控靶向決策、用戶側基于邊端的供需互動自主響應決策、電力供需互動管理、電力供需互動邊緣控制。技術領域目前主要面臨3個挑戰：規模化靈活資源動態聚合和特征提取、電力供需互動精準調控、研發多層級供需互動系統與控制終端。

　　電力供需互動可以實現多種功能，如移峰填谷、系統調頻、局域電網源荷平衡、應急保供電等。提升電力供需互動水平，亟須建立市場環境下多時間尺度、多主體、多目標供需平衡主動響應的電價模型、激勵機制。

　　電力供需互動依賴市場機制、技術和政策支持。需要盡快出臺鼓勵智能用電、引導負荷聚合商參與等一系列支持政策。在實際應用中，如何提高海量用戶的互動意愿，進一步有效聚合用戶資源并實現精準調控是電網供需互動技術的難點問題，需要提出行之有效的解決方案。

　　記者：展望未來，您認為還有哪些供需互動應用場景可以進一步探索?

　　王成山：充分挖掘電力供需互動環節的潛力，是推動構建新型電力系統的關鍵環節之一。需要推廣應用負荷需求側響應與智慧用能等技術，打破相關技術在示范落地、市場推廣上的瓶頸。

　　未來，應推動基于大數據大模型的應用落地實踐，著力提升工業高載能負荷靈活性，加強居民類海量負荷供需互動、工商業建筑“光儲直柔”互動，構建切實有效的車網雙向互動體系，推動共享儲能、虛擬電廠等技術的大范圍、規模化應用。

　　總之，由于供需互動技術直接涉及廣大電力用戶，相關的市場機制、互動模式、技術架構、硬件和軟件系統都需要不斷創新并落地實施，雖然難度大，但市場前景廣闊。(記者 王偉 王若溪 熊榮華對本文亦有貢獻)