王 楓，周 斌，張 輝

（國網湖北省電力有限公司，武漢 435000）

新的能源格局下，國家高度重視清潔能源發(fā)展。2020年，國家提出了“2030年碳達峰，2060年碳中和”目標，大力推進源網荷儲（電源、電網、負荷和儲能）協(xié)調發(fā)展。2020—2021年，國家連續(xù)印發(fā)了多項政策文件，中央財經委員會第九次會議又指出要構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。隨著能源革命的持續(xù)推進和新能源大規(guī)模接入，新型電力系統(tǒng)的“三雙”特征越來越明顯，即雙高（高比例可再生能源和高比例電力電子裝備）、雙峰（電力網絡冬夏負荷高峰）、雙側隨機（供給側隨機性和需求側隨機性），而對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)簡單的修補和增刪已經難以支撐含高比例可再生能源電力系統(tǒng)的安全高效運行，推動電力系統(tǒng)變革、構建新型電力系統(tǒng)勢在必行[1-3]。因此，探索一套能夠有效推動新型電力系統(tǒng)構建的源網荷儲協(xié)調互動新模式，對于確保清潔能源最大化消納，加快電網向能源互聯網升級，實現“碳達峰、碳中和”目標意義重大。

1 當前存在的問題

1.1 新型電力系統(tǒng)構建的安全穩(wěn)定問題

陜（西）湖（北）直流特高壓工程投運后，“十四五”期間，湖北電網將成為全國互聯成分（特高壓直流、特高壓交流、常規(guī)直流、常規(guī)交流、柔性直流）、電網功能（送、受并存）最復雜的省級電網之一，交直流混聯、送受端并存的特點將更加突出，新版穩(wěn)定導則和事故調查規(guī)程的出臺對大電網安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。隨著“雙碳”目標的提出和電力市場化改革的深入推進，電力系統(tǒng)“雙高”形態(tài)和“雙新”特征凸顯，傳統(tǒng)和新形態(tài)穩(wěn)定問題交織，故障形態(tài)和演化路徑日趨復雜，連鎖反應風險大幅增加，能源轉型面臨巨大挑戰(zhàn)。

近年來，儲能電站爆炸起火事件頻發(fā)，為該行業(yè)敲響了儲能系統(tǒng)安全警鐘。據統(tǒng)計，2017年8月至2019年10月，韓國發(fā)生的27 起光伏電站儲能系統(tǒng)的火災事故中，有17 起事故是化學鋰電池燃燒引起的。當然，儲能安全問題不僅僅是電池帶來的，而是系統(tǒng)安全問題，某一環(huán)節(jié)出現問題，都將帶來難以估計的損失。

1.2 新型電力系統(tǒng)構建的成本控制問題

新能源成為主體電源，電力系統(tǒng)儲能建設、煤電靈活性改造、電網接入、負荷側響應各環(huán)節(jié)建設和運營成本都要增加，但近年我國終端電價一直呈現下降趨勢，市場化機制不健全，矛盾較為突出[4-5]。例如，羅田縣白蓮河抽水蓄能電站年固定容量電費達到4 億元左右，湖北省火電靈活性改造勢必降低火電機組年利用小時數，降低火電機組運行經濟性，各方增加系統(tǒng)調節(jié)能力都有經濟性的約束。

2 未來重點工作

2.1 出臺長期工作規(guī)劃，構建“雙碳”目標管理體系

2.1.1 出臺“雙碳”工作規(guī)劃

制定以“雙碳”為目標的源網荷儲協(xié)調發(fā)展模式構建與實施方案，明確管理創(chuàng)新項目工作目標、工作思路、創(chuàng)新方法、保障措施、進度計劃及責任人、預期成果、成果報告撰寫計劃等內容。之后由地市（自治州）、縣（區(qū)、縣級市）公司及支撐機構出臺具體的“雙碳”建設方案，明確各自的工作計劃和工作任務。

2.1.2 組建“雙碳”管理機構

成立“碳達峰、碳中和”工作領導小組，由國網湖北省電力有限公司（簡稱公司）主要董事和黨委委員組成領導小組，下設辦公、規(guī)劃、運行、宣傳等專項工作小組。領導小組負責貫徹國家、國家電網有限公司和湖北省委省政府關于“碳達峰、碳中和”的各項決策部署，加強與政府有關部門、相關單位的溝通銜接，審議公司落實舉措、工作目標、重大任務及有關工作安排，研究解決工作中遇到的重大問題，統(tǒng)籌各方力量，調動各級資源，督導各部門、機構和單位工作進展，全面推進公司“碳達峰、碳中和”各項工作。工作小組負責項目的具體研究、推進和實施等工作。

2.2 電源側：加快清潔能源發(fā)展，推動能源供給多元清潔低碳化

2.2.1 推動新能源政策出臺

堅持規(guī)劃統(tǒng)籌，充分發(fā)揮電網規(guī)劃引導作用，配合湖北省能源局編制“十四五”可再生能源規(guī)劃。爭取湖北省能源局出臺鼓勵煤電機組靈活性改造政策，爭取2025年前實現應改盡改。爭取湖北省能源局出臺新能源優(yōu)先配置政策，對于實施煤電機組靈活性改造的發(fā)電企業(yè)配置新能源發(fā)展指標，新增新能源項目要求配置儲能設施。

2.2.2 支持新能源基地建設

一是積極引導新能源合理布局。配合湖北省能源局發(fā)布新能源消納指引，根據電網情況將湖北省分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類消納區(qū)域，支持新能源優(yōu)先就地就近消納，統(tǒng)籌考慮在建項目、電力負荷、送出通道和網架結構，引導新能源企業(yè)按指引合理布局、有序發(fā)展。二是做好新能源基地建設。配合湖北省能源局綜合考慮區(qū)域內資源稟賦及電網能力，合理設置基地項目，支持基地項目利用現有水電、火電通道打捆送出，推動風光水火儲多能融合互補，充分發(fā)揮現有輸電通道輸送能力，實現綜合效益最優(yōu)。三是加快推進新能源并網服務工作。開辟新能源配套電網工程建設“綠色通道”，對符合規(guī)劃和政策要求的清潔能源發(fā)電項目，全力做好并網服務工作，開辟風電、太陽能發(fā)電等新能源配套電網工程建設“綠色通道”，加快推進項目建設。四是加快分布式電源建設。為分布式電源提供一站式全流程免費服務，加強配電網互聯互通和智能控制，滿足分布式清潔能源并網和多元負荷用電需要。加快微電網關鍵技術攻關和應用，為分布式電源和微電網運行提供技術保障，提升重要負荷應急保障和風險防御能力。

2.2.3 提升新能源傳輸能力

超前開展外區(qū)清潔能源送入湖北研究，規(guī)劃建設金上（金沙江上游）-湖北直流特高壓工程。全力消納光火打捆、光水集合的區(qū)外來電，夯實“雙碳”目標實現基礎。全力推進華中特高壓交流環(huán)網建設，完善華中區(qū)域電網電力資源大規(guī)模優(yōu)化配置平臺，全面提升?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）間互濟能力，并完善湖北省內500 kV“西電東送”通道，加快220 kV 及以下各級電網建設，暢通省內新能源輸送通道，打通新能源消納堵點和毛細血管。

2.3 電網側：加快智能電網建設，推動電網數字智能高彈性化

2.3.1 加快推動電力系統(tǒng)納入政府規(guī)劃

結合“雙碳”目標和新型電力系統(tǒng)構建要求，全力配合做好湖北省“十四五”電力規(guī)劃，推動將電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)促進能源轉型的重大舉措、重點工程納入湖北省政府規(guī)劃。一是梳理湖北省內電力基本情況。統(tǒng)籌電力供應、運行安全和利用效率，推動風電、太陽能發(fā)電等電源的合理安排。二是加強電力規(guī)劃研究。配合湖北省能源局，研究湖北省應急備用和調峰電源建設方案，推動電源增發(fā)、穩(wěn)供，提高跨區(qū)跨省送電和互濟能力，研究利用市場化手段擴大需求側響應規(guī)模，做好電力供應保障。三是開展電力規(guī)劃編修。配合湖北省能源局編制“十四五”可再生能源規(guī)劃。滾動調整湖北電網“十四五”發(fā)展規(guī)劃，加快湖北電網中長期電力供應格局研究、湖北電網遠景形態(tài)深化研究，滾動修編“四交兩直”特高壓電網過渡期適應性研究、銜接湖北500 kV 目標網架的220 kV 電網優(yōu)化發(fā)展研究。四是優(yōu)化電網項目建設方案。結合新能源開發(fā)規(guī)模和布局，對電網項目具體安排和建設時序進行調整，重點保障負荷供應，優(yōu)先滿足新能源接入。

2.3.2 開辟清潔能源并入電網系統(tǒng)的綠色通道

對于符合規(guī)劃和政策要求的清潔能源發(fā)電項目，及時、高效、規(guī)范開展并網工作，明確工作時限。與發(fā)電企業(yè)合作，積極開辟新能源配套電網工程建設的“綠色通道”。對于符合規(guī)劃和政策要求的清潔能源發(fā)電項目，全力做好并網服務工作。深化“放管服”改革，下放配套項目可研設計批復權限，及時安排投資計劃，加快推進清潔能源項目建設，確保電網電源同步投產。同時，加快推進清潔能源外送配套電網工程建設。

2.3.3 加快推動一流湖北電網建設

加快能源互聯網建設，全面暢通“四交兩直”特高壓大動脈，推進“一個中部框架、三個受端電網”主經絡建設，加快中低壓配網“毛細血管”延伸覆蓋，實現各級電網協(xié)調發(fā)展。一是加快數字電網建設。推動大數據、云計算、物聯網、移動互聯網、人工智能、區(qū)塊鏈等技術深度融合應用，持續(xù)提升電網數字化智能化水平，持續(xù)增強全息感知、靈活控制、系統(tǒng)平衡能力，為清潔低碳、安全高效的能源體系建設提供有力支撐。二是加快一流示范項目建設。按照國家電網有限公司統(tǒng)一要求，在完成武漢光谷能源互聯網綜合示范項目規(guī)劃后，要盡快啟動項目建設，力爭2023年建成具有中國特色、國際領先的能源互聯網綜合示范區(qū)，主要指標達到國際領先水平，引領能源互聯網全面建設。三是加快推動新模式試點應用。配合政府有關部門參與市場規(guī)則建設，積極引導用戶參與市場交易，推進湖北電網“荷隨源動”電網運行新模式試點應用。

2.3.4 加快推動清潔能源實現快速響應

一是加強調度系統(tǒng)建設。推進D5000 智能電網調度控制系統(tǒng)和省、地一體化自動發(fā)電控制（AGC）系統(tǒng)的建設，加強跨區(qū)域、跨流域風光水火聯合運行，促進清潔能源消納多級調度協(xié)同快速響應，高質量完成清潔能源消納考核要求。二是加強電網統(tǒng)一調度。提高新能源功率預測水平，構建專業(yè)級氣象監(jiān)測平臺，形成系統(tǒng)和場站兩級預測體系，切實提升新能源功率預測精度。優(yōu)化抽水蓄能電站發(fā)電、抽水運行，合理編制方案，及時調整全網水電機組、火電機組運行方式，優(yōu)先消納新能源電力，確保風電、光伏能發(fā)盡發(fā)、能用盡用。三是加快實施省級電網間備用共享機制。結合省級電網年最大負荷、單機最大裝機容量、跨區(qū)直流最大輸送容量等因素，研究確定多個省級電網最低需要預留的旋轉備用容量，作為區(qū)域電網實時運行動態(tài)平衡的標尺。

2.4 負荷側：加快終端消費電能替代，推動能源消費高效減量電氣化

2.4.1 推進綜合能源服務，構建智慧能源服務體系

一是加快開拓綜合能源服務項目。以工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學校、大型公共建筑為重點，積極拓展用能診斷、能效提升、多能供應等綜合能源服務。二是推動建設綜合能源服務平臺。加快推進省級智慧能源服務平臺實用化，推動各類綜合能源項目全面納入省級平臺管理，加快平臺型企業(yè)構建。推動智慧能源系統(tǒng)建設，開發(fā)部署電力需求側響應相關功能，貫通相關數據，實現客戶、政府和電力公司的三方互動服務，搭建線上線下一體化客戶服務平臺，及時向用戶發(fā)布用能信息，引導用戶主動節(jié)約用能。

2.4.2 提升區(qū)域供電能力，拓展電能替代廣度與深度

一是開展終端用能電氣化行動。提升城市供電能力，開展鄉(xiāng)村電氣化行動，做好沿江高鐵等電氣化鐵路供電服務工作。推動工業(yè)領域綠色制造轉型、建筑領域節(jié)能標準提升、交通領域綠色低碳升級，加大各領域替代力度。二是加快推進充電設施建設。打造城區(qū)1 km、3 km、5 km 充電服務圈，推進公共充電網絡向鄉(xiāng)村地區(qū)延伸，推動建設湖北省級充電設施信息服務平臺。充分挖掘電動汽車源荷儲特性，開展電動汽車給電網送電等新技術的研究及設備研發(fā)。

2.4.3 加強電力數據建設，推動低碳消費市場建設

加強發(fā)電、用電、跨省區(qū)送電等大數據建設，支撐碳市場配額測算等工作。加強碳減排方法研究，為產業(yè)鏈上下游提供碳減排服務，從供給和需求雙側發(fā)力，利用市場手段統(tǒng)籌能源電力發(fā)展和節(jié)能減碳目標實現。完善能源雙控制度，合理控制能源消費總量，嚴格控制能耗強度，推進湖北省綠色建筑、綠色工廠、綠色產品、綠色園區(qū)、綠色供應鏈建設。加快推進湖北省近零碳排放示范區(qū)建設。

2.5 儲能側：深化儲能技術應用，推動能源存儲增量靈活低成本化

2.5.1 加快儲能設施建設

一是規(guī)劃儲能與源網荷協(xié)調發(fā)展布局。結合不同地區(qū)源、網、荷特性，分析區(qū)域新型電力系統(tǒng)發(fā)展定位及靈活性資源需求，落實國家電網有限公司加快抽水蓄能開發(fā)建設的指導意見，合理規(guī)劃儲能型設施發(fā)展規(guī)模、布局、接入范圍和建設時序，實現源、網、荷、儲協(xié)調有序發(fā)展。二是建立儲能運營新體制機制。推動儲能云平臺建設，以共享經濟、平臺經濟的發(fā)展模式創(chuàng)新儲能運營的體制機制，充分挖掘儲能云的利用潛力，進行設備共享、資源共享和服務共享，最大限度地發(fā)揮儲能設備的利用價值，實現儲能設備資源優(yōu)化配置和高效利用。三是推進源網荷各側儲能設施應用。配合政府主管部門制定新能源年度規(guī)模配置方式，明確新增新能源項目儲能配置標準，鼓勵新增新能源項目配置儲能設施，在源、網、荷各側構建儲能應用場景和商業(yè)模式，開展“集中式共享儲能”電制氫技術應用，打造示范項目，大力推進新增新能源項目儲能設施規(guī)?；瘧谩?/p>

2.5.2 加快新能源配儲建設

加強溝通匯報，爭取湖北省能源局出臺政策鼓勵煤電機組靈活性改造，進一步激發(fā)火電企業(yè)進行改造的意愿，爭取2025年前煤電靈活性改造應改盡改；促請湖北省能源局出臺新能源優(yōu)化配置政策，對實施煤電機組靈活性改造的發(fā)電企業(yè)配置新能源發(fā)展指標，爭取實現新增新能源項目儲能容量不低于裝機容量的20%、儲能時長不低于2 h，全省新型儲能設施的建設規(guī)模超過100 萬kW。

2.5.3 加快抽水蓄能建設

加快推進大幕山等符合規(guī)劃的抽水蓄能電站前期工作。圍繞“擴儲”，提升系統(tǒng)調節(jié)能力。加快開展湖北省煤電機組靈活性改造，積極向華中網調中心匯報，充分發(fā)揮白蓮河抽水蓄能電站和清江流域電站對湖北電網調峰的支撐作用。深入優(yōu)化抽水蓄能電站調度運行，完善抽水蓄能、儲能電價和投資回報機制，完善峰谷分時電價。有序推進抽水蓄能電站和調峰氣電建設，實施一批風光水火儲一體化、源網荷儲一體化示范項目，提高系統(tǒng)調節(jié)能力。

2.6 構建支撐服務體系，助力新型電力系統(tǒng)建設

2.6.1 實施企業(yè)數字賦能，打造能源互聯網新生態(tài)

一是深化應用國網新能源云系統(tǒng)。探索組建湖北省新能源云技術服務公司，全面接入煤、油、氣、電等能源數據，匯聚能源全產業(yè)鏈信息，支持碳資產管理、碳交易、綠證交易和綠色金融等新業(yè)務。二是加快省級能源大數據中心建設。發(fā)揮信息系統(tǒng)、數據平臺、數據資源及管理體系的信息安全優(yōu)勢，制訂省級能源大數據中心的建設方案，并加快建設和運營。三是加快能源互聯網建設。加快信息采集、感知、處理和應用等環(huán)節(jié)的建設，實現各類能源互通互濟，源網荷儲協(xié)調互動，為新能源發(fā)電、多元化儲能、新型負荷大規(guī)模友好接入提供堅強支撐。

2.6.2 加強重大科技攻關，提高整體節(jié)能減排水平

加快電力系統(tǒng)構建和安全穩(wěn)定運行控制等技術研發(fā)，推進虛擬電廠、新能源主動支撐等技術進步和應用，研究推廣有源配電網和分布式能源，研制終端能效提升和能源綜合利用等技術裝備。加快推進廣水市100%可再生能源互聯網試點示范等科技工程建設。加快推進低碳環(huán)保變壓器、互感器等非礦物油設備以及無SF6或少SF6的氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）、斷路器、開關柜等設備研發(fā)，加快運行控制技術、區(qū)塊鏈與碳排放監(jiān)控技術的改進，降低設備碳排放水平。

2.6.3 加快電力市場建設，構建低碳消納保障機制

一是加快推動市場機制和價格政策完善。完善輔助服務市場交易機制，引導發(fā)電企業(yè)實現火電靈活性改造，完善抽水蓄能電價、儲能電價和投資回報機制，完善峰谷分時電價。二是加快推動碳市場和電力市場協(xié)同發(fā)展?？紤]碳市場對電力市場的影響，將電能價格與碳排放成本有機結合，發(fā)揮兩個市場相互促進、協(xié)同互補的作用。三是加快構建促進新能源消納保障機制。加快以中長期交易為主、現貨交易為補充的省級電力市場建設。完善?。ㄗ灾螀^(qū)）間交易體系，擴大新能源跨省（自治區(qū)）交易規(guī)模。優(yōu)先落實與新疆、陜西、青海、西藏等省區(qū)簽訂的框架協(xié)議，確保商定的清潔能源電量到位。

3 結語

在當前“碳達峰、碳中和”的大背景下，發(fā)展清潔能源既是歷史使命，也是歷史必然，構建“源網荷儲”四維融合互動的新型電力系統(tǒng)是電力革命的必由之路。這就要求電力企業(yè)在構建新型電力系統(tǒng)的過程中繼續(xù)提升電力系統(tǒng)平衡調節(jié)能力，深入推進電網輸送能力建設，強化電網統(tǒng)一調度，充分發(fā)揮市場資源配置作用，通過“源源互補、源網協(xié)調、網荷互動、網儲互動、源荷互動”持續(xù)發(fā)力，構建一套面向未來的“源網荷儲”四維融合互動的新模式。這樣才能在增量電力市場的競爭中謀求生存，為電力改革做出有益嘗試，也可為國家“雙碳”目標實現做出實實在在的貢獻。