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未来,我国电网面临着什么?

作者:中国储能网新闻中心 来源:人民网资讯 发布时间:2020-12-02 浏览:次
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21 世纪以来,我国电网发展三大阶段特征明显:

① 02 年电改-08 年:集中力量解决供电瓶颈:02 年《电力体制改革方案》,国网开始独立运营,彼时国内电网基础设施落后,03-08 年电网投资持续高增,从 03 年的 1014 亿增长至 08 年的 2885 亿,CAGR=23%,投资重点聚焦输变电基础设施环节;

② 09-12 年:“坚强的智能电网”:09 年 5 月国网提出“智能电网”建设规划,计划分3 个阶段、到 2020 年全面建成统一的“坚强智能电网”,电网智能化带动下投资重点偏向二次设备,电网投资持续位于 3000-3200 亿左右的高位;

③ 13 年-至今:智能电网建设后期:期间电网投资先提速(受益特高压等项目建设)、后降速,16-19 年“十四五”期间电网投资稳定在 4500-5000 亿的规模。

截至 19 年末,国家电网运营累计线路长度 34563km、累计变电容量 38467 万千伏安,主干网基本完善,2019 年国网城市供电可靠率达 99.955%、农村供电可靠率达99.815%,特高压交流环网、直流线路布局初现成效,坚强智能电网建设逐步成型。

展望未来,电网面临的主要矛盾发生改变:一方面来自于新能源大体量发展,带来新能源高比例渗透和大幅波动的特征。为实现“二氧化碳排放力争 2030 年达到峰值、争取 2060 年实现碳中和”目标,需要提高可再生能源使用比例,预计 2025 年新能源装机将达到国内的 33%、2030 年占比达到 43%。

另一方面来自新兴负荷的不断增长,随机冲击性用电负荷大规模接入,预计 2025年电动汽车、智能空调、轨道交通、5G、IDC 等新兴负荷达 5.6 亿 kW 以上,超过最大负荷的 35%,大规模随机冲击性负荷无序运行将给电网带来一定影响、电力负荷峰谷差增速明显,最大负荷优化运行迫在眉睫。

同时,电力电子设备占比大幅提升,传统的电磁变换装备特性转变为由电力电子装备特性主导(例如光伏逆变器、风电变流器、充电桩等设备的接入),安全稳定特性的准 确把握存在一定难度。要应对上述挑战,电网的建设思路需要发生转变,以动态方法处理电网状态、以系统思维和生态理论来构建电力系统要素之间的关系,在十四五期间,开展网架建设、推动要素发展、实现高效协同,构建能源互联网,是解决上述挑战的主要路径。

十四五前瞻:网架建设、要素发展、高效协同

11 月 3 日,十四五年规划和2035 年远景目标,其中多次涉及碳排放、电力基础设施建设、新能源开发利用、竞争性市场化改革等方面内容。

此外,目前国网也正在抓紧“十四五”规划研究,预计年内完成编制。近期国网高管在央视采访中表示。1)预计“十四五”期间电网及相关产业投资 6 万亿元;2)未来三年,减小企业、尤其小微企业用电报装,在增容扩容上安排 1000 亿投资;3)瞄准核心技术加大投入,计划到 2025 年投入 800 亿、彻底解决受制于人的状况,确保供应链安全;4)将围绕着大数据、云计算、物联网等现代化的技术,尽快形成能源互联网的产业链。整体而言,电网投资仍将继续稳步推进,能源互联网仍将是战略重点。

综合行业对电力“十四五”规划的展望,我们预计行业发展呈现出几大特点:

1)用电侧:全社会用电量增速放缓:展望“十四五”,从电力需求的角度来看,预计“十四五”期间经济结构调整力度加大,高载能行业发展放缓,但同时电能替代持续推进,预计“十四五”期间用电需求持续增长,但增速有所放缓,预计 GR=4%~5%,“十三五”期间约 5.5%。

2)电源侧:新能源接入占比继续提升:预计 2025 年新能源装机将达到国内的 33%、30 年占比达到 43%。

3)网架建设:以特高压骨干网架为基础,区域电网协同发展:国内的资源禀赋和电力需求逆向分部决定了“西电东送”、“北电南送”的电力流格局,预计“十四五”期间,东部继续加快形成华北、华中、华东“三华”特高压同步电网,建成“五纵五横”特高压交流主网架,同时统筹推进特高压直流通道建设,到 2025 年进一步完善特高压骨干网架,同时加强区域 750kV、500kV 主网架建设、优化完善 330kV、220kV 电网分层分区,实现各级电网协同发展。

4)要素发展:源网荷储协同互动:目前的电力系统以安全稳定运行为指引,要素之间是条件约束,随着要素增加,动态特征突出,亟需破除机理之间的相互约束、构建生态体系,即源-网-荷-储多要素之间的相互联动、互相促进,实现从“源随荷动”到“源荷互动”的转变,保障运行安全、提升运行效率。

5)构建能源互联网产业链:能源互联网是工业互联网在能源电力领域的典型实践,本质在于要素协同,将生产要素与生产环节横向互联、先进信息技术纵向贯通。“能源互联网”目前成为国网、南网的重要战略,“十四五”期间有望加快推进建设。

6)突破技术瓶颈:加快技术攻坚,推进电力工控芯片、功率半导体等核心器件的国产化,推动大数据、云计算、AI、通信技术、安全仿真技术、区块链、传感器等新技术在电力行业的应用。

关键字:电网

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