我國電力行業(yè)目前正處于能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代大潮中，發(fā)電、電網(wǎng)和用電環(huán)節(jié)的低碳化可謂是大勢(shì)所趨，而利用數(shù)字技術(shù)來適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型過程中的挑戰(zhàn)、適應(yīng)用戶的需求變化，完成整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)字化，已經(jīng)是迫在眉睫。
在能源轉(zhuǎn)型所帶來的諸多問題當(dāng)中，首要問題是我國電力系統(tǒng)靈活性差，遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)階段能源轉(zhuǎn)型的要求。
多年來，電源開發(fā)與電網(wǎng)規(guī)劃不匹配，出現(xiàn)了處于能源轉(zhuǎn)型初級(jí)階段、風(fēng)光電無法上網(wǎng)的比重高企的局面。未來幾年，隨著帶有波動(dòng)性特點(diǎn)的風(fēng)光電比重的上升，必然要求電力系統(tǒng)以更高的靈活性來應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)性。
因此，在提高除風(fēng)光電之外的其他發(fā)電廠靈活度等方面，電力行業(yè)還有很多地方急需完善，這包括對(duì)燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造、降低最小電廠功率、提高最大負(fù)荷梯度增加、縮短開機(jī)時(shí)間，以及熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠可以將熱能導(dǎo)入儲(chǔ)能系統(tǒng)或集中供熱網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大其出力的調(diào)節(jié)范圍等等。
問題之二，是電力系統(tǒng)一直推崇的“上大壓小”政策。在該政策推動(dòng)之下，關(guān)停小火電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。目前，已經(jīng)要求20萬及其以下千瓦火電機(jī)組必須關(guān)閉，并鼓勵(lì)上大機(jī)組。中國電力網(wǎng)(微信公眾號(hào)：China_Power_com_cn)查閱公開資料發(fā)現(xiàn)，60萬千瓦及其以上火電機(jī)組占全部機(jī)組的比重已經(jīng)占到44%以上。
但是，不斷提高火電機(jī)組規(guī)模，卻無助于提高電力系統(tǒng)靈活性。隨著今后可再生能源發(fā)電機(jī)組比例的進(jìn)一步提高，火電機(jī)組的角色也將變化，會(huì)從基荷電源逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閭溆秒娫?，這表示在風(fēng)光電發(fā)電高峰，大量的火電機(jī)組要低負(fù)荷運(yùn)行讓風(fēng)光電機(jī)組優(yōu)先發(fā)電;當(dāng)風(fēng)光電掉下來時(shí)，火電機(jī)組又要及時(shí)頂上去。這就要求火電機(jī)組有足夠的靈活性。
目前，國內(nèi)社會(huì)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，不可能快速跨越到以低碳電力為主，但火電機(jī)組規(guī)模越大，靈活性就越差，讓60萬千瓦的超臨界機(jī)組來低負(fù)荷運(yùn)行，煤耗和排放無疑都要大幅增加，節(jié)能減排也無從說起。
問題之三，是配電網(wǎng)太弱和用戶側(cè)變革的矛盾。無論是可再生能源發(fā)電，還是可再生分布式能源和微電網(wǎng)等電力行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新，都主要發(fā)生在用戶側(cè)。
隨著大量分布式光伏、小型生物質(zhì)電站、多能互補(bǔ)的微電網(wǎng)等在用戶側(cè)出現(xiàn)，電力系統(tǒng)電能將從單向流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向流動(dòng)(用戶端也生產(chǎn)電能)，以前縱向一體化的集中式電網(wǎng)也將向分布式扁平電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
這兩個(gè)轉(zhuǎn)變，都需要一個(gè)數(shù)字化、智能化水平高和本地平衡能力強(qiáng)的強(qiáng)大配電網(wǎng)。但中國電力網(wǎng)(微信公眾號(hào)：China_Power_com_cn)注意到，長(zhǎng)期以來，我國電力投資都是“重輸輕配”，導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、自動(dòng)化水平低，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分割嚴(yán)重?zé)o法共享、信息化水平低，無法應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的過程所帶來的挑戰(zhàn)。
電力系統(tǒng)這三大問題不解決，顯然將無法適應(yīng)未來電網(wǎng)分布式扁平化發(fā)展變革這個(gè)大趨勢(shì)。這不僅要通過技術(shù)變革和投資方向的調(diào)整，也是電力體制改革的一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)所在。