文／本刊记者   王伟   王若溪 

　　随着分布式电源与新型负荷的快速发展，配电网逐步由单纯接受、分配电能给用户的电力网络转变为源网荷储融合互动、与上级电网灵活耦合的电力网络。日前，《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》（以下简称“《指导意见》”）、《配电网安全风险管控重点行动工作方案》接连发布。本刊近日采访了中国工程院院士、天津大学教授王成山，他认为，电力系统正在发生深刻变革，从装备到结构、从规划到运行、从运营到市场，配电网发展都面临着诸多挑战。“源随荷动”的时代已经过去，现在需要强调的是“源荷互动”，负荷侧参与电力系统调节的能力尤其需要加强。 

　　电力系统正在发生深刻变革 

　　《能源评论》：您曾说过电力系统正在发生深刻的变革，跨入了一个新的阶段。当前这一变革有哪些直观的体现呢？ 

　　王成山：近年来，电力系统的安全经济运行面临着前所未有的挑战。电源侧的变化、负荷侧的变化以及出口“新三样”等产业的快速发展，都和电力系统有关。很多行业也在讨论与电力系统的关系，比如，电动汽车的车网互动技术（V2G）会给电网带来什么样的影响？建筑的光储直柔如何成为智能电网的一部分？这种形势表明，过去电力系统发展更多是靠内生动力，现在不仅靠内生动力，也要靠国家需求、产业需求牵引。 

　　 《能源评论》：需求牵引会催生众多的应用场景，是否会引发技术的快速演进？ 

　　王成山：新型电力系统已经成为“双碳”目标能否实现的关键性因素，正在进入技术爆发的阶段。以前我们谈技术往往是想象出一些场景，然后去做一些封闭式的研究，现在实实在在的问题已经摆在我们面前，需要我们研究解决。可以感受到的是，配电系统从来没有像现在这样有那么多待解之题。 

　　以分布式光伏为例，山东、河南的装机容量分别超过4000万千瓦、3000万千瓦，河北、江苏、安徽等省的装机容量都在千万千瓦级别。分布式电源在一些地区的安全容量已高于实际负荷需求，容易出现反送电现象，进而导致线路和变压器过负荷、局部电压过高等问题。 

　　再以电动汽车为例，有企业提出“充电一秒钟，续航一公里”，折算每辆车的充电功率为600千瓦左右。这会对配电网造成很大的冲击，意味着一辆电动汽车快速充电10分钟产生的负荷，会给小区的配电容量带来极大挑战，让变压器产生越限问题。可以想象，今后电网企业要进行上亿辆电动汽车的充电服务难度之大。 

　　《能源评论》：在技术演进的同时，电力行业还将出现哪些新趋势、新业态？ 

　　王成山：电力系统从来没有像现在这样，需要那么迫切地去交叉去融合。这个趋势是双向的交叉融合，且前景广阔、需求迫切。 

　　一是电气工程学科的内部融合，比如建立高比例电力电子化的电力系统、飞轮储能和调相机的融合等。二是向外部的学科扩展，比如与人工智能、信息工程、能源大数据的结合。三是能源业态融合，比如冷热电联供、综合能源服务、氢电耦合等。 

　　配电网建设面临诸多挑战 

　　《能源评论》：在“双碳”目标下，基于新型电力系统的配电网有何新的要求？ 

　　王成山：配电网作为重大能源基础设施，在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面作用重大，特别是在“双碳”目标下，配电网的支撑性作用更加凸显。它是分布式电源、电动汽车充电设施的接入载体，是各种分布式能源实现综合高效利用、电力用户节能减排的关键性支撑。近年来，台风、雨雪冰冻等极端天气导致停电事故时有发生，暴露了配电网安全可靠供电能力不足、建设标准有待提高等问题。同时，随着分布式新能源的快速发展，电动汽车规模日益增大，电力市场建设不断推进，对配电网的软硬件系统、市场机制建设都提出了更高要求。 

　　《能源评论》：对于配电网承载能力，《意见》提出，到2025年，具备5亿千瓦左右分布式新能源、1200万台左右充电桩接入能力。您认为，配电网发展将面临哪些挑战？ 

　　王成山：从装备到结构、从规划到运行、从运营到市场，配电网面临着诸多挑战。 

　　一是保供基础还需进一步夯实。通过近20年不断的资金投入和建设改造，我国配电网的供电能力和供电可靠性都有了很大提高，特别是在一些较发达城市或地区，配电网运行水平已进入国际先进行列。但也应看到，在一些城镇（特别是老旧小区）和农村地区，配电网的结构还很薄弱，供电可靠性较低，潜在的运行风险大，抗灾能力不足，装备的能效和智能化水平亟待提高。 

　　二是对新能源和新兴业态的承载力不足。伴随着分布式光伏、电动汽车的发展，电力储能在配电系统中的安装容量正在快速增加，但如何发挥好储能的作用，真正利用储能解决好配电网出现的问题，还需要不断实践探索。随着微电网、交直流混合配电网、分布式智能电网等大量新技术的广泛应用，未来配电网的业态也将发生重大的变革。提升配电网的承载能力，支撑我国能源转型发展将成为未来配电网必然的使命担当。 

　　三是配电网发展各环节需要加强统筹衔接。需要进一步强化从配电网规划到项目投资管理、工程建设，从调度运行到运维服务等的全过程管理。在规划工作中，既要做好新能源、电动汽车、储能、配电网网架等的协同规划，又要加强与城乡总体规划和国土空间规划的衔接，同时，还要做好与其他基础设施的统一规划；在项目投资管理中，既要加大电网企业的投资力度，又要鼓励多元主体投资配电网，积极创新各种投资方式；在工程建设中，需要多部门协调、各种市政建设工程协同；在调度运行机制上，要充分利用用户侧资源参与电网消纳可再生能源，充分利用微电网、虚拟电厂等新技术，实现电力用户供需互动、电动汽车车网互动、配电网源荷储联动，充分利用好市场机制，既利用好可再生能源，又保障配电网安全可靠运行。 

　　《能源评论》：配电网的结构形态转型是一个长期的过程，您认为推进其高质量发展需要如何逐步落实？ 

　　王成山：未来，配电网在系统结构、运行方式、市场机制等方面都将发生重大变革。要推动配电网高质量发展落实到位，还需要做到以下几点：一是加强规划引领。规划是配电网发展的基础，基础不牢，地动山摇。加强规划引领可以有效提高配电网建设的投资效益，实现从当前配电网到新型配电网形态转变过程中的提质增效。二是坚持系统观念。配电网是电力供应的“最后一公里”，直接面向电力用户，链条长、环节多。需要坚持统筹衔接各种资源要素，在新型配电网的发展过程中更好地满足用户的需求。三是推动创新突破。近年来，分布式新能源、新型储能、电动汽车充电设施、微电网、虚拟电厂等新主体、新业态的出现，配电网需要在结构形态上加以改变，以便更好利用这些主体自身的调控能力。同时，在配电网运行模式上也需要不断创新发展，为大量新主体参与电网运行创造条件，在满足新主体自身价值追求的同时，为电网安全与经济运行提供支撑。 

　　有效提升电力供需互动水平  

　　《能源评论》：有评论认为，配电网的问题不仅是供给侧的发展问题，也是需求侧的民生问题。《意见》希望解决和疏通的主要的卡点、堵点同样位于需求侧。您如何看待下一步电力系统供需互动的发展？ 

　　王成山：在我国灵活性电力调节资源严重短缺的情况下，有效提升电力供需互动水平将成为保障系统安全和高比例新能源消纳的重要手段。先进储能技术的应用与用户侧互动资源的挖掘，对新型电力系统源荷平衡至关重要。 

　　实际上，不管是分布式电源还是沙戈荒新能源大基地电力外送，“源随荷动”的时代已经过去，现在我们强调源荷互动，要加强负荷侧参与电力系统调节的能力。随着未来用电量的进一步增长，配电网也很难随电量的增加再成倍地增加容量，即“再建一个配电网”，必须采取新的措施或技术手段，着眼于将峰谷差缩小、将峰荷降低、优化配电网结构等。电力供需互动形式既体现在单侧互动也体现在双侧互动，供需单侧互动主要包括供方发电权交易和需方用电权交易等，而供需双侧互动包括需求侧响应、虚拟电厂技术、源荷调度等。 

　　《能源评论》：从研发角度，您认为电力供需互动技术在实现多重目标的过程中将面临何种挑战？ 

　　王成山：从技术类型来看，供需互动技术目前主要包括以下六项：考虑隐私保护的多源数据融合技术、灵活资源的精准画像与互动能力的评估技术、市场机制下基于云端的电网调控靶向决策、用户侧基于边端的供需互动自主响应决策、电力供需互动管理平台、电力供需互动边缘控制终端。技术领域目前主要面临三大挑战：规模化灵活资源动态聚合和特征提取、电力供需互动的精准调控、多层级供需互动系统与控制终端。 

　　电力供需互动有多种目标，如移峰填谷、系统调频、局域电网源荷平衡、应急保供电等，建立市场环境下多时间尺度、多主体、多目标供需平衡主动响应的电价模型、激励机制是亟需解决的问题。 

　　电力供需互动依赖于市场机制、技术和政策支持。需要尽快出台鼓励智能用电、负荷聚合商参与等一系列支持政策。在实际应用中，如何提高海量用户的互动意愿，进一步有效聚合用户资源并实现精准调控是电网供需互动技术的难点，需要提出行之有效的方案。 

　　《能源评论》：展望未来，您认为还有哪些供需互动应用场景需要进一步探索？ 

　　王成山：充分挖掘电力供需互动环节的潜力，推广应用负荷需求侧响应与智慧用能等先进技术，解决相关技术在示范落地、市场推广、运营体制机制上的瓶颈，是推动构建新型电力系统的关键性环节之一。 

　　未来，应推动基于大数据大模型的应用、着力提升工业高载能负荷灵活性、居民类海量负荷供需互动、工商业建筑光-储-直-柔互动模式的探讨，构建切实有效的车网双向互动体系，推动共享储能、虚拟电厂等技术的大范围、规模化应用等。 

　　总之，由于供需互动技术直接涉及广大用户，市场机制、互动模式、技术架构、硬件和软件系统都需要不断创新并落地实施，虽然难度大，但市场前景广阔。 

　　（熊荣华对本文亦有贡献）