電力作為我國碳排占比最大的單一行業,是踐行“雙碳”戰略的主力軍和引領全社會系統性變革的主戰場。2022年3月,國家發改委、能源局共同印發《“十四五”現代能源體系規劃》,進一步提出構建新型電力系統,推動電力系統向適應大規模高比例新能源方向演進。在此背景下,作為電力系統的中堅力量,電網企業謀求自身轉型發展、推動社會低碳轉型的需求日益迫切。
重任在肩
構建新型電力系統,“新一代電網”是關鍵
在加速邁向“3060目標”的幾十年內,電力系統在功能定位、生產方式、運行機理、傳輸過程及255)消費形態等各個方面,將面臨百年未有之變局。
基于對全球各主要市場能源轉型實踐的廣泛研究,埃森哲認為中國電力行業正處于從“簡單的可再生能源替代”邁向“復雜的綜合能源系統”的重要拐點,破局關鍵在于系統性提升新能源的消納水平和應用比重。
電網作為新型電力系統的基礎平臺及核心樞紐,重要性不言而喻。埃森哲認為,一張能夠適應大規模、高比例新能源發展需要的“新一代電網”應當具備靈活調節、多網互聯、安全堅韌、智能互動等主要特征:
靈活調節:新型電力系統要求著力實現新能源功率精準預測,并通過抽水蓄能、新型儲能等各項電網側調節能力建設和控制優化,從電源側和儲能側平抑新能源發電波動帶來的影響。
多網互聯:新型電力系統將進一步優化完善電網結構,加快建設特高壓,提升新能源外送消納力度,快速發展分布式電源及微電網,促進新能源就地消納,通過形成“跨區域主干電網+中小型區域電網+有源配電網及微網”的多網互聯結構,實現新能源因地制宜,廣泛接入消納。
安全堅韌:新能源機組大規模接入帶來運行特性、穩定機理、平衡控制等一系列變化,疊加氣候變化帶來臺風、地震、暴雨、山火頻發等自然災害,給系統安全穩定運行帶來巨大挑戰。新型電力系統要求通過升級電網感知基礎、提升故障識別能力并建立故障防御體系,有效防范連鎖故障和大面積停電風險,加強電網故障快速恢復能力,保障社會正常用電。
智能互動:電氣化加速和海量分布式能源并網將導致需求側用電隨機性進一步加大,對電網調度帶來挑戰和壓力,新型電力系統要求借助負荷實時感知、完善需求響應、虛擬電廠和智能充電等雙向互動方式,緩解用電波動并保障供需平衡。
美國能源部于2015年發布《電網現代化規劃》,推動傳統電網向現代化轉型,以應對可再生能源、儲能和分布式發電等發展需求帶來的挑戰,提升美國在全球綠色能源經濟中的競爭力。

擘畫藍圖
新時代電網企業轉型升級路徑
新型電力系統的建設藍圖業已繪就,電網企業作為關鍵力量,應當把握機遇、積極作為,選擇有針對性的轉型路徑,促進全行業低碳可持續發展。綜合國內建設現狀和國際先進實踐,埃森哲提出電網企業的轉型之路可分“三階段、三步走”。
階段一:強筋健骨,要素升級
硬實力是系統升級的根本保障。埃森哲建議電網企業可從“源、網、荷、儲、市場”五大核心要素入手,瞄準“新一代電網”的建設目標,系統梳理提升舉措,強化電力系統的硬件基礎。
電源側:開展風、光等新能源功率精準預測,優化運行方式,提升對于新能源的消納承載能力。
電網側:統籌“跨省區主干電網+中小型區域電網+配網及微網”多層次電網規劃建設,升級電力系統運行控制體系和故障防御體系。
負荷側:加強用戶側能效監測、狀態感知和互動響應能力,打造負荷側從實時感知分析到自動優化控制的端到端、定制化服務能力。
儲能側:加快推進抽水蓄能,電化學儲能及氫能等新型儲能規模化應用,增強電網安全穩定運行和供電保障能力,優化電網投資效能。
市場側:積極參與電力現貨市場建設,健全電力價格合理形成和成本疏導機制,完善輔助服務市場交易機制和儲能電站投資回報機制,調動各方參與調節的積極性。
軟實力是價值實現的必要條件。在推動基礎要素升級的同時,電網企業需要著力打造駕馭新型電力系統的運營架構和能力體系。埃森哲建議電網企業可以借助國際先進電網企業的運營能力框架,圍繞資產管理、現場作業、電網和系統運行、客戶支持及運營等領域多管齊下,系統分析并逐一梳理各項業務在新型電力系統建設要求下的提升方向和優化需求。

靈活性管理是新型電力系統建設要求的核心能力之一,英國國家電網(National Grid)通過靈活性管理能力建設以平緩電網投資,強化波動應變能力。
資產管理:搭建靈活性尋源平臺管理本地電網阻塞,平抑電網投資壓力。
電網運行:加強電網實時數據流管理,優化對分布式發電波動的主動管理。
客戶運營:建立靈活性結算及支付管理流程和系統能力。
階段二:數據驅動,智慧運營
數據是未來能源系統的基石,電網企業將部署更多數據密集型流程,以支持面向新型電力系統的業務創新。埃森哲建議結合自身實際及監管要求,依循升級數據基礎平臺、拓展核心系統邊界、打造360°透明電網、進階至高度智能電網的數字化演進路線,賦能新型電力系統建設。

升級數據基礎平臺:傳統系統平臺難以應對數據量指數級增長及快速變化的服務需求,電網企業需要升級支持海量分散、內外交互、實時共享等數據應用需求的基礎平臺、服務架構和傳輸技術,構建堅強數據底座。
拓展核心系統邊界:分布式電源快速發展推動能源轉型持續向低壓電網下沉,電網企業需要通過拓展核心系統的業務覆蓋面和控制水平,將數字化能力快速拓展至高級配電管理和分布式資源管理等領域,并支持跨企業的第三方數據交換。
打造360°透明電網:新型電力系統對數據分析能力的要求進一步提高,電網企業可透過部署物聯網解決方案和數字孿生建模技術,拓寬數據采集渠道,細化數據粒度,并與企業數據平臺、靈活性平臺等內外部系統平臺共享。
進階至高度智能電網:通過云技術、邊緣計算、5G等前沿科技的部署,推動邊緣節點數據管理和就地優化,使電網具備高度智能和快速響應的調控能力,賦能虛擬電廠、V2G(電動汽車入網)等技術規模應用,支撐電壓和頻率控制、短時重過載實時優化等高階場景實現。
階段三:開放共享,模式創新
在電網基礎升級和數字能力建設的基礎上,電網企業可從電網側和負荷側兩端發力,通過業務模式創新進一步挖掘增長潛力,釋放系統價值。
在電網側,電網企業可基于高度智能化的電網基礎設施所具備的數據基礎和數字化能力,對外提供數據服務和技術支持,在資產共享、碳排監測、智慧城市、安防監控、智能樓宇等多方面與第三方開展合作,創建“電網即服務”新模式。
在負荷側,電網企業可依托新型電力系統打造全新平臺化聚合能力,將各類終端電力用戶、分布式產銷者、能源聚合商lass="ql-size-normal">、
售電服務企業和充電樁運營企業等各類終端能源伙伴納入統一生態系統,為工商業和家庭用戶提供全方位、個性化、一站式能源服務,推動低碳能源解決方案創新,形成“能源方案提供者”新模式。