中国储能网讯：在“双碳”目标和能源保供的战略背景下，以风、光为主的可再生能源迎来快速发展阶段。习近平总书记关于能源安全新发展理念和碳达峰、碳中和一系列重要指示，为构建新型能源体系及新型电力系统指明了方向。
我国风、光资源丰富，其中屋顶分布式光伏是支撑我国能源转型的重要途径之一。根据国家能源局统计数据显示，2023年前三季度，我国光伏新增装机12894万千瓦，同比增长145%，其中分布式光伏新增装机6714万千瓦，占比达到52%。截至2023年9月底，全国光伏发电装机容量达到5.2亿千瓦，其中分布式光伏装机容量2.25亿千瓦。河南、江苏、山东分布式光伏累计装机位居全国前三位。随着分布式光伏新增装机的快速发展，电网接入和消纳能力面临巨大挑战，多地出现“新建光伏难并网，已建光伏难上网”的现象。同时光伏电站的间歇性、波动性、随机性特点对电网负荷调峰、安全运行带来了巨大冲击。单一模式下的分布式光伏电站建设已不符合新型电力系统建设的内在要求，亟须创新探索新能源生产与消费协调平衡的新型能源发展模式，以化解新能源快速发展与电网调峰、安全运行这一突出矛盾。
分布式光伏发展遇到的困难及创新破局方向
目前，电网接入能力有限、绿电就地消纳能力不足，以及投资收益的不确定性增加成为制约分布式光伏发展的重要因素。
电网接入能力限制
在风、光资源及分布式屋顶资源丰富的地区，电力接入能力往往严重受限，乡、村两级电网设施改造难度较高，尽管电网公司正在加快推动电力设施建设，尤其是农村电网的改造升级，但其建设进度已无法匹配新能源的发展速度。受电网各级变压器及线路容量限制，河北、河南、山东等大部分地区可接受的新增分布式光伏装机容量有限，局部区域电网承载力已近饱和，对电网安全运行带来极大挑战。
就地消纳能力不足
农村地区距离负荷中心较远，绿电就地消纳能力不足，分布式光伏的大量并网造成低压配电网向220千伏及以上电网反送功率的问题日益突出，限制了屋顶分布式光伏资源的进一步开发。可再生能源的可持续发展与电网对分布式能源承载力不足的矛盾亟待解决。
投资收益的不确定性
一方面，电网对分布式光伏并网接入及运行要求逐步提高，例如提出柔性监控、强制配储等要求，使得新能源项目的投资成本逐步增加；另一方面，分布式可再生能源发电逐步参与电力现货市场，而且参与的广度和深度将不断增加，以往给予固定电价和补贴的盈利模式正在逐渐改变。未来，随着新能源装机规模的持续增长，其现货价格可能呈下降走势。投资及其收益不确定风险的增加也进一步制约了分布式光伏等可再生能源的高质量规模化发展。
由此可见，未来分布式光伏的开发模式将由侧重资源与接入条件向侧重用户需求与就地消纳转变。主要创新、破局方向是根据用户侧能源需求，尤其是农村地区的综合用能需求构建新型能源体系。通过智慧系统聚合分布式新能源（包括分布式光伏、分散式风机）、分布式储能（用户侧工商业储能、户用储能）、生物质发电及用户侧可调负荷等，在智慧控制系统总框架下构建对内协调平衡、对外与电网友好互助的新型能源生产与消费聚合体。
通过在广大农村地区构建多技术融合、多设施协同、多品类互济的新型能源系统，以区域能源平衡为出发点，能够解决区域能源在时间和空间上出现的巨大不均衡，多个能源设施未能协同导致设施利用率低，各类技术未融合导致系统能效低、灵活性差、保供性能低等诸多问题。此外，通过智慧控制系统将难以调度利用的小微用户资源进行整合，并参与系统运行调节和电力需求响应，最大化地释放负荷弹性，一方面可有效提高分布式光伏项目商业模式创新空间和抵御市场风险的能力；另一方面，对提升电网控制灵活性、促进电力供需协调优化大有助益。
构建农村新型能源系统的必要性
为突破分布式光伏发展瓶颈，解决电网接入、绿电消纳、电网调峰、安全运行等系列问题，亟需构建一种集有效促进可再生能源就地消纳、提升居民和工商业用电负荷弹性、增强电力系统灵活调节能力于一体的现代化能源管理系统。目前，国家电网公司、国家电投集团、清华大学等能源领域的头部企业和科研机构，在我国新能源发展取得成绩的基础上，加速探索构建源网荷储型虚拟电厂、综合智慧零碳电厂等清洁低碳、多能融合的现代农村能源体系，助力“双碳”及乡村振兴发展战略目标的实现。
智慧控制系统可实现多种分布式新能源的发、储、用的聚合管理，以及分布式新能源的柔性调节，结合先进的通信技术和计量手段，具备通过电网并以缴纳“过网费”的方式，将自发绿电直供给内部聚合的负荷用户的技术能力，此模式可以实现新能源的就近消纳，减轻电网负担，并在一定区域内实现电力的就地平衡，还能够激发新能源企业的技术、装备和模式创新，提高其开发分布式新能源的积极性，同时促进电网企业实现向平台化服务的战略转型。
创新发展以分布式光伏、储能为主，结合当地资源禀赋，与分布式风电、生物质垃圾发电、充电桩、用户侧可调节负荷等相结合，形成包括源、网、荷、储各要素在内的综合智慧能源系统，对内可自我消纳，对外可与电网友好互助。这种生产与消费协调平衡的新型能源发展模式，可有效提升多种绿色能源的综合利用效率，实现对各类分布式能源和负荷的聚合调控，并作为市场交易主体参与电力市场和电网运行，为构建新型能源系统注入新思路、新举措。其开发意义主要包括以下两个方面：
有利于健全电力市场体系，构建新型电力系统。一是聚合分布式电源，有利于解决供电末端地区、偏远地区的供电问题，降低电网投资，可辅助电网对海量分布式电源进行精准调控，助力配电网末端精准预测和调控；二是聚合分布式储能，可显著降低大规模分布式能源并网对系统稳定性的冲击，平滑负荷曲线，实现分布式电源就地平衡消纳；三是通过智慧系统建设，以平衡末端电力供需、满足电网调度要求为出发点和落脚点，实现单元控制和调节，并与电网友好互动，使新增分布式光伏等可再生能源不增加电网调节压力；四是智慧系统与电网调度架构相适应，作为电网公司的下级调度，接受、分解、执行电网实时调度指令，满足电网数据交互技术和调节响应能力的要求。
有利于提升绿电消纳，推动新旧动能转换。一是全新模式的能源系统可提升新能源消纳能力，优化能源结构，通过新增可再生能源缓解地方经济发展的能耗束缚；二是实现绿电的就地取材、就地消纳，可有效推动区域绿色发展，推进绿色生产生活方式，助力地方经济高质量发展；三是建设周期较短，见效较快，可在较短时间内解决电网尖峰负荷需求，推动新能源产业链升级，支撑地方经济的新旧动能转换；四是利用数字化技术、云控制平台将能源网与当地政务网、社群网联通，推动用户生活方式、用电习惯的改变，打造电气化新农村，助力乡村振兴战略。
新型农村能源体系建设面临的问题
目前，国内已有很多源网荷储型虚拟电厂、综合智慧零碳电厂示范项目建设投运，虽已完成全部场景及智慧控制系统建设，但在参与电力市场的深度和广度方面还存在一些困难与问题，制约了项目的实施及示范作用的发挥。例如，很多省份陆续发布了电力需求响应市场运营规则、第三方独立主体参与电力调峰辅助服务市场规则等，但是暂未完全开放相关市场主体注册手续、调度平台接入等服务，导致示范项目无法充分发挥在能源保供、电力营销等方面的示范作用；此外，由于电力体制机制的限制，分布式光伏电力销售模式比较单一，无法实现源网荷储等多场景应用的平衡响应，无法充分发挥就地取材、就近消纳的优势。
相关政策建议
为给深化电力改革提供有效支撑，在能源科技创新体系下，推动新能源企业探索分布式光伏等可再生能源开发的新模式，需要政府及能源主管部门给予更多的政策支持。
支持新型能源开发主体
参与电力市场交易
研究出台相关政策，建议电网公司对各类第三方分布式能源聚合商开放电力需求响应、辅助服务等市场，提供市场主体注册、调度平台接入等服务，使虚拟电厂、综合智慧零碳电厂等市场主体能够参与电力市场交易并获取补偿收益，提升新能源投资企业的开发积极性，推动分布式能源产业可持续高质量发展。
给予示范项目“绿电直供”
“隔墙售电”等政策支持
通过示范项目的方式允许分布式发电通过聚合方式参与市场化交易，探索分布式光伏等通过向电网缴纳“过网费”的方式，将自发绿电直供给内部聚合的负荷用户，同时缴纳输配电价和政府基金附加，实现“绿电直供”“隔墙售电”。充分发挥新型能源体系在能源保供、电力营销等方面的示范作用。进一步激发能源企业开发分布式可再生能源的热情，助力“双碳”目标的实现。
推动村级共享储能设施报装接入，
探索配置储能后放宽分布式光伏
接入容量限制
研究出台相关政策，支持村台变级小规模共享储能参与电网调峰，完善接入报装申报系统相关功能模块，充分发挥项目的示范探索作用，根据储能装置调节能力和作用，进一步探索放宽分布式屋顶光伏接入容量限制。
协调电网企业协同推进
农村能源品种除冷、热外，主要是电力，需要电力投资企业与电网企业协同推进。面对“隔墙售电”“输配不分”等体制机制障碍，建议政府及能源主管部门加强协调，指导电网企业与电力投资企业以商业合作或分工合作的方式，同时聚焦各自主业，把电网企业的智慧配电网建设与电力投资企业的新型能源系统有机融合，实现分布式电源大比例就地上网消纳。与外来电相比，其节省的供电成本可通过利益分享方式，在保障电网企业收益的同时，不增加终端用电成本。在满足不提高终端用户电价、减少电网企业台区下网电量而不减少台区供电量及收入的条件下，就地消纳绿色电力，保障分布式可再生能源的高质量、可持续发展。
本文刊载于《中国电力企业管理》2024年1期，作者供职于山东电力工程咨询院有限公司综合智慧能源事业部
