新中国成立以来,我国已经建成以国家、区域、省、地、县五级调度为主体的基于行政区划的电网运行调度管理体系。实践证明,这种体系在保证电网安全稳定经济运行方面发挥了决定性作用。
随着分布式电源和储能技术的发展,传统的用户端以电网形态发展是必然趋势。从未来的趋势看,这种电网形态不仅将形成以电源为核心的辐射状电网,多电源的环状电网更将成为趋势。为促进新型电力系统的建设,支撑新型能源体系建设,在电网总体架构中,明确用户端电网形态定义与定位十分重要。
清晰认识区块电网的价值
区块电网是包含了若干个微电网的具有清晰的地理和电力网络边界的连接着分布式能源、储能和负荷,有智能信息系统支撑管理,可以在与外部电网连接运行或独立运行两种模式间自动切换的单一实体。用一句简单的话来表述:具有清晰边界,能联网和孤网运行,能自主智能管理,规模适当的电网单元。
在新型电力系统建设过程中,优化电网结构以应对面临的新问题新挑战是一个重要的措施。笔者认为,未来的电网形态是,以优化利用新能源电力电量为重点,以支撑区块综合能源系统的区块电网为单元,城镇电网和电源基地局部电网为基础,负荷密集的受端电网为重心,超特高压电网为输送与交换平台的多电压等级、交直流并存、分层分区的新形态新模式。因此,区块电网在未来电网格局中有着重要的作用与地位。区块电网的形成与发展,有以下几个方面的效益:
一是环境效益,有利于利用风光等可再生能源发电和其他分布式能源,减少温室气体排放。
二是技术效益,有利于通过区块电网内部的电力交换,就地平衡电力电量,对大电网起到削峰填谷的作用;有利于电网末端的电压调节,降低配电网线损;更有利于提高用户可靠性,增加电网灵活性。
三是经济效益,有利于电力市场建设,通过区块电网可以发挥其聚合作用,以电源聚合体、储能聚合体或虚拟电厂方式参与市场交易。从长远看,如果政策允许,也可以利用区块链技术,实现区块电网内部的端对端电力交易;有利于减少电网扩容投入,降低用户用电费用;有利于带动微电网、区块电网的整体开发,成套设备技术升级、产业化发展,成为新的经济增长点,拉动投资。
四是管理效益,可以分解管理责任,通过规范的区块电网规划运行管理功能标准,以智能控制手段实现区块电网的自主管理,避免用户端网络发展的无序现象,大大降低新型电力系统的数据爆炸给管理方式和信息控制带来的管理困难。
区块电网是一个新型的电网形态,是新生事物,必将对电网管理模式、区块电网与主网的技术关系、安全防御措施架构、电力市场模式、用户电价形成机制等产生影响,要深入研究,先立后破,试点先行,有序推进。