構(gòu)建并完善能源標(biāo)準(zhǔn)化框架，確保能源供應(yīng)安全及推動(dòng)綠色、低碳的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程
發(fā)布時(shí)間：2024-12-25
【賽普瑞電氣】《中華人民共和國能源法》提出國家建立健全能源標(biāo)準(zhǔn)體系，保障能源安全和綠色低碳轉(zhuǎn)型，促進(jìn)能源新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展。近期，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局印發(fā)了《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024—2027年)》，提出制修訂并網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、推動(dòng)配電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系、推動(dòng)新一代煤電標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)、建立健全充電基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)體系、建立健全虛擬電廠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、提升新型主體涉網(wǎng)性能等要求。
在構(gòu)建能源標(biāo)準(zhǔn)體系過程中，面臨著多方面的挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)主要源于能源新型主體的快速發(fā)展、電力電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用、能源結(jié)構(gòu)的快速復(fù)雜變化、能源安全運(yùn)行與新型主體差異化訴求。建議以新型電力系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)為抓手來引領(lǐng)推動(dòng)能源標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建，為《中華人民共和國能源法》有效執(zhí)行，同時(shí)保障國家能源安全、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定面臨的挑戰(zhàn)
隨著風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、充電樁、氫能等新型能源主體在電力系統(tǒng)中的占比不斷提高，對它們的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定速度難以跟上技術(shù)發(fā)展的步伐，導(dǎo)致部分領(lǐng)域缺乏明確指導(dǎo);另一方面，技術(shù)兼容性和互操作性問題日益凸顯，影響新型電力系統(tǒng)整體效能，需要不斷更新新型主體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
新型能源主體多采用電力電子變流器，導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量降低，頻率穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)增加;同時(shí)，電力電子裝備耦合帶來的電能質(zhì)量、系統(tǒng)控制問題也變得更加復(fù)雜，需要新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和防治手段。
為了保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展和居民生活質(zhì)量，國家對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性提出了更高的要求;同時(shí)高比例可再生能源接入和高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用，新型電力系統(tǒng)“雙高”特性日益凸顯，系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性面臨未知的挑戰(zhàn);因此需要制定更加嚴(yán)格的運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
新型主體的多樣性、隨機(jī)性、波動(dòng)性和電網(wǎng)調(diào)度要求對象的統(tǒng)一性，增加了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的難度;電網(wǎng)調(diào)度需要綜合考慮新型主體的不確定性，合理安排多種負(fù)荷平衡和調(diào)峰調(diào)頻策略，以確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此需要制定滿足適應(yīng)新型主體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定存在的實(shí)際困難
在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，新型主體源技術(shù)正以前所未有的速度發(fā)展，太陽能、風(fēng)能、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，例如風(fēng)電機(jī)組朝著大容量、高效率、智能化的方向快速發(fā)展;海上風(fēng)電規(guī)模、陸上光伏的規(guī)模也向大容量、遠(yuǎn)距離發(fā)展;然而技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定過程緩慢，難以適應(yīng)快速發(fā)展的技術(shù)需求。
新型電力系統(tǒng)在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上包含了更多的行業(yè)和新技術(shù)，例如化學(xué)行業(yè)、汽車行業(yè)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等;同時(shí)新型電力系統(tǒng)涉及多個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科，如智能電網(wǎng)、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能技術(shù)等，這些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展速度和成熟度各不相同;因此技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定需要充分考慮各種行業(yè)和各技術(shù)、設(shè)備、系統(tǒng)之間的協(xié)同性，這就要求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定者具備深厚的專業(yè)知識和廣泛的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。然而，目前行業(yè)內(nèi)缺乏這樣的全面人才，導(dǎo)致技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定困難，難以滿足新型電力系統(tǒng)快速發(fā)展的技術(shù)需求。
傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)涉及發(fā)輸配用幾個(gè)環(huán)節(jié)，起主導(dǎo)作用的是電網(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)的輸電配電，涉及的利益需求單一，唯一衡量的標(biāo)準(zhǔn)是供電質(zhì)量和停電小時(shí)數(shù)。新型電力系統(tǒng)則涉及到政府、企業(yè)、用戶、電源、電網(wǎng)等利益相關(guān)方;政府作為政策制定者和監(jiān)管者，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中主要關(guān)注國家能源安全、能源轉(zhuǎn)型、新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展目標(biāo);企業(yè)作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要參與者，期望降低能源消耗成本;用戶已不是單純的電力消費(fèi)者，而是具備了電力的調(diào)節(jié)、互動(dòng)、提供能力，是新型電力系統(tǒng)的廣泛參與者，他們希望在新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮作用并獲得利益;電源關(guān)注電力市場的公平競爭，提高話語權(quán)，降低運(yùn)營成本，增強(qiáng)市場競爭力;電網(wǎng)依舊是新型電力系統(tǒng)的核心組成部分，主要關(guān)注電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、新能源的有效消納、供電的可靠性。綜上所述，政府、企業(yè)、用戶、電源和電網(wǎng)作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)方，使得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定需要兼顧各方多樣性訴求，如何在保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和通用性的同時(shí)，兼顧各方的訴求，是標(biāo)準(zhǔn)制定者需要解決的重要問題。
新型電力系統(tǒng)下，能源混合、可再生能源集成和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，設(shè)備模型多樣性、系統(tǒng)復(fù)雜性增加，以往成熟的電力系統(tǒng)分析工具(比如潮流采用BPA、電磁暫態(tài)采用EMTP)，這就要求電力系統(tǒng)分析軟件具備更強(qiáng)的建模和仿真能力，能夠支持可再生能源的優(yōu)化集成、最大程度地利用可再生能源;軟件還需要支持智能電網(wǎng)的監(jiān)控、控制和優(yōu)化，提高新型電力系統(tǒng)的效率和可靠性。
新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展建議
構(gòu)建國家層面的新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。由國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局推動(dòng)構(gòu)建系統(tǒng)完備、科學(xué)規(guī)范、安全可靠的新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的一致性和通用性的同時(shí)，兼顧各個(gè)領(lǐng)域的特殊性，為新型電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展提供有力支撐。
加快新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修制訂。組織具有廣泛代表性的行業(yè)專家和技術(shù)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，針對新型電力系統(tǒng)的新特性，制定或修訂相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和前瞻性。
建立快速響應(yīng)機(jī)制加快修訂新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。建立快速響應(yīng)機(jī)制，及時(shí)跟蹤新技術(shù)發(fā)展，重實(shí)踐探索和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，動(dòng)態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，保持標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性和適用性。
組織開展新型電力系統(tǒng)軟件工器具和平臺(tái)的研發(fā)。加強(qiáng)電網(wǎng)、高校、科研機(jī)構(gòu)、軟件企業(yè)的合作，加大對軟件工器具研發(fā)工作、提供充足的資金和資源支持，共同推進(jìn)新型電力系統(tǒng)軟件工器具研發(fā)以及人才的培養(yǎng);利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，建立新型電力系統(tǒng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行分析和預(yù)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行潛在風(fēng)險(xiǎn)，提高電力系統(tǒng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行能力。
加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施、協(xié)調(diào)與監(jiān)督。由國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局組建專業(yè)性、權(quán)威性的組織協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，處理政府、企業(yè)、用戶、電源、電網(wǎng)等利益相關(guān)方不同訴求。負(fù)責(zé)強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施力度，加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的宣傳和培訓(xùn)力度，確保各相關(guān)行業(yè)和人員能夠熟練掌握和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施情況的監(jiān)督檢查和評估工作，確保標(biāo)準(zhǔn)得到有效執(zhí)行。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是國家建立健全能源標(biāo)準(zhǔn)體系的重要手段，我國能源轉(zhuǎn)型的必由之路，面對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn)，我們需要以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)為核心，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。通過全社會(huì)的共同努力和協(xié)同配合，我們一定能夠順利推進(jìn)國家能源標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)，為保障能源安全和綠色低碳轉(zhuǎn)型，促進(jìn)能源新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
張旭光 張勁松(作者單位：南網(wǎng)能源院)
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