今年以來，“源網(wǎng)荷儲一體化”的概念已經(jīng)成為熱點領域，也成為未來能源系統(tǒng)，特別是電力系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。
筆者認為，“源網(wǎng)荷儲一體化”的核心是“荷”，其次是“網(wǎng)”，“儲”只是手段。現(xiàn)在的很多“源網(wǎng)荷儲一體化”項目建設普遍過于注重“源”和“儲”，以為波動性的新能源配上儲能就萬事大吉，解決一切問題。但筆者對此難以茍同，并在此提出對該發(fā)展趨勢的認識，供批評指正。
被“低估”的荷側資源
長久以來，交流電力系統(tǒng)自身都是以火電（煤電或者燃氣發(fā)電）為主要的支撐電源，這樣的系統(tǒng)優(yōu)點突出——一方面是有足夠的轉動慣量，系統(tǒng)的穩(wěn)定性好；另一方面是有足夠的靈活性，發(fā)電出力可以緊密追隨負荷的波動，實現(xiàn)“源隨荷動”。
但是在碳中和的場景下，電源側的火電機組將逐步退出運行，改由以風電、光伏為主的新能源成為主體電源。風電、光伏除了自身的波動性和隨機性特點外，可控性差也是一個突出的問題，特別是低谷負荷的正向調頻能力嚴重不足。在這種情況下，若以延續(xù)原有的模式來保障負荷的剛性需求將會付出巨大的成本。站在綠色、安全的角度做好能源電力經(jīng)濟這篇大文章，首先需要系統(tǒng)的運行方式發(fā)生根本性變化。
在我國現(xiàn)行的系統(tǒng)運行邏輯和電價體制下，不同時間和不同空間的電能量價格未能得到明確的區(qū)分，用戶側的靈活性也幾乎沒有被予以考慮。理論上，在不考慮新建電網(wǎng)基礎設施的前提下，由電網(wǎng)解決電力電量平衡是最經(jīng)濟的方式，但是由此帶來的新增電網(wǎng)投資需求，使得這個理想結論并不是現(xiàn)實，而能源的就近平衡在多數(shù)情況下則更具經(jīng)濟可行性。
在未來發(fā)電側靈活性嚴重不足的情況下，要保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，用戶側必須要深度參與到系統(tǒng)運行的調節(jié)中來，并通過靈敏的價格信號充分挖掘用戶側的靈活性潛力。為用戶提供供電服務的服務方也必須深入研究負荷的特性，在此基礎上提出成本最小的供電方案。這也必將是未來綜合智慧能源競爭的核心賽道——誰能夠更深入、更透徹地研究用戶的用能特性，并且能夠用更低的成本和更少的碳排放滿足用能需求，誰就能夠在未來贏得用戶。因此，在面向未來的“源網(wǎng)荷儲”供能體系中，“荷”將處于主導地位，其除了是能源服務的甲方之外，也將成為系統(tǒng)靈活性的必要來源。
有待“數(shù)智化”賦能與重構的網(wǎng)側資源
事實上，單一負荷的靈活性調節(jié)幅度是非常有限的，如果要深度挖掘用戶側的靈活性，還必須將不同種類的負荷連接起來，充分發(fā)揮其互補效應。以辦公場所來說，通常白天工作時間是用電高峰時段，而夜間是路燈等照明設備的用電高峰時段，通過負荷的相互匹配，就可以大大減少對于系統(tǒng)靈活性的需求。這樣的做法在之前的調度機制下雖然有所應用，但是基本上是被動的。
因此在新型電力系統(tǒng)中，更需要綜合智慧能源服務的提供方主動去尋找時間和空間上可以實現(xiàn)互補的負荷，并通過算法充分優(yōu)化，最終形成虛擬電廠，因此，網(wǎng)側資源的重要性則更加凸顯。未來，除了傳統(tǒng)的物理網(wǎng)絡之外，源、網(wǎng)、荷、儲中的“網(wǎng)”將更可能是嫁接在傳統(tǒng)物理網(wǎng)絡之上的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，目前現(xiàn)行的配電網(wǎng)絡也必然重構——從目前的單向能源流向雙向能源流和多向信息流的網(wǎng)格化網(wǎng)絡轉變，實現(xiàn)有效精準控制。
助推系統(tǒng)運行方式衍化的源側資源
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設，并不單純是零碳、低碳電源對于傳統(tǒng)火電機組的簡單替代；隨著風電、光伏的規(guī)模化發(fā)展，其自身的形態(tài)也將發(fā)生重大變化。
從用能效率提升的角度來說，能源的就近生產(chǎn)和利用是效率最高的方式，也是最有利于實現(xiàn)“源荷互動”、體現(xiàn)負荷側靈活性價值的方式。未來，分布式新能源電源將成為源側重要的增量來源——除了自身的發(fā)展?jié)摿ν猓植际叫履茉锤苡行нm應源網(wǎng)荷儲的互動需求，這也將成為其規(guī)模化發(fā)展的重要推力；同時，分布式電源與負荷的有效互動，將會極大地助推目前電力系統(tǒng)平衡方式的衍化，逐步從所有的調節(jié)需求統(tǒng)一到大網(wǎng)來滿足，過渡到更小的平衡單元，微電網(wǎng)和局域電網(wǎng)也將成為“源網(wǎng)荷互動”的主場。
需要正確定位的儲能資源
當前，儲能技術的進步極大地提升了人們對于建設新型電力系統(tǒng)的信心。但是到目前為止，真正推動儲能技術進步的應用場景仍然是已經(jīng)成熟的動力電池領域。儲能技術在電力系統(tǒng)的應用僅僅是開始，未來還需要大量的技術研發(fā)和實踐積累，短時間內(nèi)難以成為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主體力量。
畢竟，儲能的本質是一種特殊負荷，在合適的網(wǎng)絡節(jié)點進行配置，可以有效地彌補源、網(wǎng)、荷關鍵環(huán)節(jié)靈活性不足的問題，保障局部系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；只有當儲能裝置發(fā)出的電能量替代了系統(tǒng)最尖峰負荷的少量電量，才能真正達到“四兩撥千斤”的效果。儲能絕非是源網(wǎng)荷鏈條上滿足所有靈活性需求的唯一解決方案，如果以現(xiàn)有思路配置儲能，將會造成巨大的投資浪費，也會推升用戶側的用能成本。
因此，“源網(wǎng)荷儲”中的儲能應該是一個補充能源的角色，要在深入研究系統(tǒng)運行需求的基礎上按照最小化配置的原則合理在關鍵節(jié)點配置儲能并優(yōu)化其運行方式，確保配置儲能裝置后系統(tǒng)總體運行成本保持平穩(wěn)。因此，在源網(wǎng)荷互動的產(chǎn)業(yè)鏈條上，首先應該優(yōu)先挖掘用戶側的靈活性，其次是充分利用發(fā)電側和大電網(wǎng)的靈活性，儲能裝置應該是最后的選擇。
綜上，“源網(wǎng)荷儲一體化”概念的提出絕不應該是原有的系統(tǒng)運行方式的優(yōu)化和改良，而應該是能源生產(chǎn)和消費方式的根本性改變，是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全新理念。未來新型電力系統(tǒng)的構建也應該是“自下而上”、從園區(qū)局域網(wǎng)或微電網(wǎng)等局部開始的創(chuàng)新，最終改變整個網(wǎng)絡的物理架構和運營機制。
因此，在系統(tǒng)網(wǎng)架結構和運行機制設計中，一定要摒棄掉原有的思維，重新構建以用戶為核心的全新電力系統(tǒng)運行方式，這就必須要保證價格信號的靈敏性和有效性，也正因如此，深化電力體制改革不僅是當務之急，而且是必然選擇。（作者系國家電投戰(zhàn)略規(guī)劃部副主任李鵬）
來源：能研慧道
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