未來(lái)電網(wǎng)該如何進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型

進(jìn)入21世紀(jì)，新一輪能源革命在全球蓬勃興起。在近日舉辦的2019年太原能源低碳發(fā)展論壇上，眾多海內(nèi)外能源領(lǐng)域的嘉賓匯聚一堂，共同探討能源革命的未來(lái)，推動(dòng)國(guó)際能源合作。嘉賓們認(rèn)為清潔低碳和電氣化成為各國(guó)能源革命的方向，并對(duì)電網(wǎng)在能源轉(zhuǎn)型中的作用給予了高度肯定。面對(duì)能源發(fā)展新形勢(shì)，未來(lái)電網(wǎng)將如何轉(zhuǎn)型？清潔能源能否大規(guī)模消納？我們的生活又會(huì)因此有什么改變？

新一輪能源革命加速推進(jìn)

電網(wǎng)已成為多能轉(zhuǎn)換利用的樞紐

薄如紙片的電池、不怕踩的光伏路面、安全節(jié)能的直流家電一項(xiàng)項(xiàng)能源“黑科技”讓人們無(wú)限憧憬美好未來(lái)。

10月22日至24日，來(lái)自海內(nèi)外的800多位能源領(lǐng)域的專家學(xué)者匯聚2019年太原能源低碳發(fā)展論壇（以下簡(jiǎn)稱“論壇”），共同探討能源革命的未來(lái)，推動(dòng)國(guó)際能源合作。

能源低碳發(fā)展關(guān)乎人類未來(lái)。2014年6月，習(xí)近平總書記主持召開中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議，提出我國(guó)能源安全發(fā)展的“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略。5年來(lái)，在能源安全新戰(zhàn)略的指引下，中國(guó)積極推進(jìn)能源消費(fèi)、供給、技術(shù)、體制革命，積極構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，取得了顯著成效。

當(dāng)前，促進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型受到很多國(guó)家的關(guān)注。美國(guó)能源部前助理部長(zhǎng)、美國(guó)哥倫比亞大學(xué)全球能源政策研究中心首席研究員大衛(wèi)·桑德羅表示：“去年，美國(guó)經(jīng)歷了熱浪的襲擊。我們沒有什么選擇，必須實(shí)現(xiàn)能源低碳轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)在新能源變革席卷世界，風(fēng)能、太陽(yáng)能等被廣泛利用，我們需要做更多的事情。”

中國(guó)是全球最大的能源消費(fèi)國(guó)，但油氣對(duì)外依存度高，能源自給率不足80%，推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型尤為緊迫。國(guó)家電網(wǎng)有限公司董事長(zhǎng)、黨組書記寇偉在論壇開幕式上表示：“中國(guó)油氣資源不足，清潔低碳和電氣化是新一輪能源革命的重要趨勢(shì)和特點(diǎn)。未來(lái)，電能的利用范圍將前所未有地拓展，在終端能源消費(fèi)中的比重大幅提升。”

數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重為14.3%，電能占終端能源消費(fèi)的比重為25.5%，比10年前分別提高5.9和6.3個(gè)百分點(diǎn)。預(yù)計(jì)到2050年，兩個(gè)指標(biāo)均將超過(guò)50%，屆時(shí)中國(guó)能源的面貌將發(fā)生顯著變化。

據(jù)了解，非化石能源主要通過(guò)轉(zhuǎn)化為電能實(shí)現(xiàn)高效利用，隨著能源轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，電網(wǎng)在能源轉(zhuǎn)型中的作用愈發(fā)重要。國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司董事長(zhǎng)（院長(zhǎng)）、黨委書記張運(yùn)洲指出，我國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)階段已基本實(shí)現(xiàn)自給自足，電力在提升能源自給自足水平和能源安全中的地位凸顯。未來(lái)要充分發(fā)揮以電為中心、電網(wǎng)為樞紐的重要作用，有效支撐高比例新能源并網(wǎng)及調(diào)度，促進(jìn)資源大范圍優(yōu)化配置。

不僅如此，進(jìn)入新時(shí)代，人們的用能理念和用能形式都發(fā)生了巨大變化。人們不再滿足于“用上電”，而是希望“用好能”，并從單純的能源消費(fèi)者向參與能源生產(chǎn)、消費(fèi)、交易、互動(dòng)的產(chǎn)銷合一者轉(zhuǎn)變。分布式能源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等交互式能源設(shè)施的快速發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)企業(yè)提出了越來(lái)越高的要求。

提起中國(guó)人民用能方式的變化，大衛(wèi)·桑德羅深有感觸。他說(shuō)：“我到太原之后了解到，這里所有的出租車都是電動(dòng)汽車。我聽到這個(gè)消息感到非常震驚，我覺得在全球范圍內(nèi)這都是一個(gè)非常好的榜樣。”目前，中國(guó)已成為全球電動(dòng)汽車保有量最多的國(guó)家。與此同時(shí)，智慧交通、智慧環(huán)保、智慧建筑、智慧社區(qū)等也如雨后春筍般涌現(xiàn)，滲透到人們的日常生活中。

這都意味著，新一輪能源革命對(duì)電網(wǎng)的技術(shù)、功能、形態(tài)提出了前所未有的要求，未來(lái)的電網(wǎng)將不再是單純的輸電載體，而是將成為多能轉(zhuǎn)換利用的樞紐和資源優(yōu)化配置的平臺(tái)。

數(shù)字技術(shù)為能源行業(yè)賦能

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步優(yōu)化用電結(jié)構(gòu)

進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)字革命蓬勃發(fā)展。數(shù)字技術(shù)已全面滲透到各行各業(yè)，能源行業(yè)亟須加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以數(shù)字技術(shù)為傳統(tǒng)能源行業(yè)賦能。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球2000家跨國(guó)公司中，67%的CEO已將數(shù)字化確定為公司戰(zhàn)略的核心。數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為所有行業(yè)的必由之路。國(guó)家發(fā)改委能源研究所可再生能源中心首席顧問Kaare Sandholt表示：“數(shù)據(jù)對(duì)我們是非常重要的。不僅僅是數(shù)據(jù)，而且是大數(shù)據(jù)，是透明的大數(shù)據(jù)，所有的人都可以隨時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，這是一個(gè)新的趨勢(shì)，在丹麥我們就創(chuàng)建了這么一個(gè)開放的數(shù)據(jù)平臺(tái)。”

到2050年，中國(guó)能源發(fā)展將實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)50%”，即能源清潔化率（非化石能源占一次能源消費(fèi)比重）超過(guò)50%，電氣化率（電能占終端能源消費(fèi)比重）超過(guò)50%。這意味著一半以上的能源消費(fèi)要靠電網(wǎng)完成，作為各類能源轉(zhuǎn)換利用和資源優(yōu)化配置的平臺(tái)，電網(wǎng)需要以數(shù)字技術(shù)為依托，加快跨越升級(jí)的步伐。

建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)為電網(wǎng)賦能，是電網(wǎng)跨越升級(jí)的重要途徑。當(dāng)前，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等為代表的數(shù)字技術(shù)，正在深刻改變著人類社會(huì)。電網(wǎng)與人們的生活息息相關(guān)，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要領(lǐng)域。

今年年初，國(guó)家電網(wǎng)有限公司在行業(yè)內(nèi)率先提出了融合發(fā)展泛在電力物聯(lián)網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，建設(shè)樞紐型、平臺(tái)型、共享型企業(yè)，全面建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，即充分應(yīng)用各種先進(jìn)數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)交互，推動(dòng)電網(wǎng)功能、業(yè)務(wù)、管理全面升級(jí)。

清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)高峰曾向記者分享了一件麻煩事。今年夏天，高峰所住小區(qū)的某戶家庭的漏電保護(hù)器出現(xiàn)了故障，整棟樓里的家庭都發(fā)生了跳閘。小區(qū)物業(yè)的電工在解決問題時(shí)，只能通過(guò)人工排查，來(lái)來(lái)回回折騰了一個(gè)多小時(shí)才找到原因。高峰預(yù)測(cè)，當(dāng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建成之后，供電公司的智能感知終端可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)故障點(diǎn)，將大大節(jié)省處理故障的時(shí)間及人力，改善人們的用電體驗(yàn)。

記者了解到，建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)一方面可以匯集各類資源參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)，促進(jìn)源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)協(xié)調(diào)互動(dòng)，解決新能源大規(guī)模并網(wǎng)帶來(lái)的系統(tǒng)運(yùn)行難題；另一方面可以促進(jìn)能源供需精準(zhǔn)對(duì)接和綜合優(yōu)化，滿足個(gè)性化、多樣化服務(wù)需求，提高能源綜合利用效率。像高峰遇到的麻煩事，未來(lái)將不再是困擾。同時(shí)，建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以深入挖掘海量數(shù)據(jù)價(jià)值，提高設(shè)備利用水平，培育新業(yè)務(wù)新業(yè)態(tài)新模式，共享發(fā)展能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

截至目前，國(guó)家電網(wǎng)有限公司已經(jīng)建成資源配置能力最強(qiáng)的電網(wǎng)，提升了智能化水平，發(fā)展了先進(jìn)并網(wǎng)技術(shù)和智能能量測(cè)試技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了4.7億客戶用電信息的在線采集；并加快建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，按照需求導(dǎo)向應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，協(xié)同推進(jìn)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層建設(shè)，著力打通數(shù)字壁壘，挖掘數(shù)字價(jià)值，計(jì)劃到2024年打造智慧能源綜合服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同；同時(shí)積極培育發(fā)展新業(yè)務(wù)，積極開拓電動(dòng)汽車服務(wù)和電子商務(wù)，建成全球規(guī)模最大的智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，搭建完成電商平臺(tái)，年交易規(guī)模超過(guò)5000億元。

全力促進(jìn)可再生能源消納

滿足人民綠色低碳用能需求

在我國(guó)，能源資源稟賦與能源消費(fèi)呈逆向分布。在西部省份，風(fēng)電、光電等清潔電能豐富，但用電需求少；中東部地區(qū)清潔電能較為短缺，用電需求旺盛。如何將西部的清潔電能運(yùn)輸?shù)街袞|部負(fù)荷中心，這需要電網(wǎng)發(fā)揮至關(guān)重要的資源配置作用。

近年來(lái)，大氣污染、氣候變化受到社會(huì)廣泛關(guān)注。減少化石能源使用、加大非化石能源的開發(fā)和利用成為未來(lái)的趨勢(shì)。國(guó)際可再生能源署國(guó)家資助和伙伴關(guān)系司亞洲區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理普拉森·阿加瓦爾說(shuō)：“我們需要進(jìn)一步地利用風(fēng)能、太陽(yáng)能，目前各個(gè)國(guó)家紛紛出臺(tái)了政策，但是我們必須要加速建設(shè)。同時(shí)電力部門也需要進(jìn)一步鼓勵(lì)可再生能源的使用和發(fā)展。”

國(guó)家電網(wǎng)有限公司一直全力促進(jìn)清潔能源消納，推動(dòng)清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)5.8億千瓦，國(guó)家電網(wǎng)成為全球接入水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源規(guī)模最大的電網(wǎng)。

在該方面，山西是一個(gè)很好的例子。作為全國(guó)重要的煤炭大省和能源基地，新中國(guó)成立70年以來(lái)，山西省能源工業(yè)對(duì)國(guó)家作出了巨大貢獻(xiàn)。新時(shí)代，山西經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)步增長(zhǎng)，能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫。如今，山西正在承擔(dān)全國(guó)的能源革命綜合改革試點(diǎn)的歷史使命，率先開啟了能源轉(zhuǎn)型探索。

曾經(jīng)，煤炭是山西的代名詞。近年來(lái)，山西相繼出臺(tái)了一系列的措施，有力推動(dòng)了新能源的快速發(fā)展，加快擺脫對(duì)化石能源的依賴。山西省能源局新能源和可再生能源處處長(zhǎng)張秀榮介紹說(shuō)：“近3年來(lái)，山西風(fēng)電、光伏裝機(jī)年均增速分別為16.3%和70.9%，已成為全省第二、第三大電源。”其中，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模突破1000萬(wàn)千瓦，讓山西正式邁入千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電大省行列。

為助力山西能源轉(zhuǎn)型發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)有限公司在論壇舉辦期間發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)山西能源革命綜合改革試點(diǎn)實(shí)施方案相關(guān)研究》成果，國(guó)家電網(wǎng)有限公司將從能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)、能源互聯(lián)、能源體制、能源技術(shù)和能源國(guó)際合作等六方面推進(jìn)山西能源轉(zhuǎn)型。張運(yùn)洲信心滿滿地說(shuō)：“國(guó)家電網(wǎng)將在山西打造‘兩基地、兩平臺(tái)’（電力外送基地、華北調(diào)峰基地，能源云平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)），持續(xù)提升‘兩化’水平。到2020年，山西省電力清潔化率（非化石能源發(fā)電量占比）達(dá)到19%左右，電氣化率超過(guò)18%，新能源利用率超過(guò)95%，外送能力達(dá)到2900萬(wàn)千瓦，率先建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。到2025年，電力清潔化率達(dá)到25%左右，電氣化率超過(guò)20%，新能源利用率超過(guò)97%，外送能力達(dá)到5000萬(wàn)千瓦，全面建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)?！?/p>

現(xiàn)在，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的加速建設(shè)正在改善著我們的生活。8月29日，全國(guó)首個(gè)城市級(jí)能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目浙江嘉興城市能源互聯(lián)網(wǎng)綜合試點(diǎn)示范項(xiàng)目通過(guò)浙江省能源局驗(yàn)收。該核心示范區(qū)位于尖山新區(qū)（黃灣鎮(zhèn)），實(shí)現(xiàn)了可再生能源的100%接入與消納，實(shí)現(xiàn)了清潔能源、高效電網(wǎng)、低碳建筑、智慧用能、綠色交通的廣泛開放互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)側(cè)與消費(fèi)側(cè)的綠色共享。以低碳建筑為例，海寧市智能樓宇改造完成58棟，平均日用電量減少20.2%。

10月17日，國(guó)家電網(wǎng)有限公司召開“智慧車聯(lián)網(wǎng)+綠電交易扶貧公益”發(fā)布會(huì)，國(guó)家電網(wǎng)從當(dāng)日起跨省采購(gòu)7000萬(wàn)千瓦時(shí)青海的光伏扶貧電力，全部用于北京地區(qū)國(guó)家電網(wǎng)投資建設(shè)的充電樁充電。這意味著，從10月17日到今年年底，北京的電動(dòng)汽車將實(shí)現(xiàn)100%使用西北綠電。這得益于今年以來(lái)國(guó)網(wǎng)電動(dòng)汽車服務(wù)有限公司研究并啟動(dòng)的“依托智慧車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，聚合電動(dòng)汽車充電負(fù)荷參與綠色電力交易”的項(xiàng)目。未來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)將在更多省份開展扶貧綠電交易，進(jìn)一步擴(kuò)大清潔能源消納規(guī)模，讓更多的電動(dòng)汽車充上綠電。

對(duì)于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)，華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院教授牛東曉充滿期待：“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將有力地推動(dòng)可再生能源發(fā)電和利用的增長(zhǎng)，推動(dòng)電力能源結(jié)構(gòu)的改變，還可以提高資源利用效率，減少能耗，促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展。”

可以預(yù)見，有了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，我們的生活將更智能、更綠色、更舒適。