属于新能源时代的电网应该长什么样?
2021年3月，中央财经委员会第九次会议上首次提出“新型电力系统”的概念，明确指出要“深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统”。电力系统也由此迎来了全面转型升级的重大历史机遇。
新型电力系统，“新”在大量新能源的接入，这个看似简单的转变对于电网的要求是系统性的，包含电网形态、负荷特性、技术基础、运行特性等方方面面。
要构建这样开放的复杂系统，破解能源电力安全、绿色、经济“不可能三角”，无疑将是一项长期的系统性工程，亟须凝聚行业内外、产业链上下游各方力量，明确路径、统筹推进、协同发力。
在此大背景下，施耐德电气联合《36碳》开启了“走进 · 绿色先行者” 系列开放日活动。该活动通过对 “源、网、荷、储”不同领域的绿色先锋企业、园区、工厂、院校的实地走访与深入交流，邀请专家、企业代表共同探讨在双碳和新型电力系统建设语境下，能源产业技术路线、前沿趋势与发展机遇、技术落地与实践进展等，期以绵薄之力赋能新型电力系统加速建设与发展。
在新型电力系统的建设过程中，微网和综合能源管理的协同发展为提升新能源的消纳水平发挥着重要作用。10月9日，首期“走进绿色先行者”开放日活动来到清华四川能源互联网研究院，并围绕“微电网与综合能源管理”这一主题，就如何帮助用户从传统能源消费向新能源多能融合、实现产消一体转型，最终赋能新型电力系统建设展开深度探讨。
参与对话的嘉宾和主持人分别是：
内蒙古电力集团经济技术研究有限责任公司董事长 赵晨旭教授
清华四川能源互联网研究院新能源电力系统分析与优化研究所主管 王湘博士
太湖新城集团新城能源公司副总经理 黄莉
施耐德电气综能微网业务负责人 黄弘扬
36碳资深作者 王方玉
本次对话主要内容整理如下：
“走进·绿色先行者”圆桌对话 之 趋势变化
主持人：伴随新型电力系统建设的不断推进，电网将呈现哪些变革?在未来的新型电力系统当中，微电网与综合能源管理处于什么样的位置?
赵晨旭：站在前十年，电网领域的设备基本都是固定的，没有很大的变化，也没有商业机会;在新型电力系统建设的背景下，伴随不确定因素增多，风能、光伏和储能等电源随时可以进入电网，对于电网系统、设备的可靠性、耐受性提出了挑战，但背后也带来更大的机遇。作为一个电网人，我内心既担心又欢喜，欢喜的是更多主体参与电力系统建设，电网可以减少投资，担心的就是在安全上的挑战。
构建新型电力系统，要求电网从传统单向输电模式转变为双向互动模式，在实现高度智能化的同时，加强与其它能源系统的互联互通。需求侧企业亟需加大对新能源的投资与利用，积极与电网深度合作，利用电网资源降低运营成本、提高服务质量，借助电网技术优势实现企业智能化升级。在此过程中，电网侧进行有效“统筹协同”，消费侧推进“综合能源管理”成为两大攻坚重点。
而微电网作为支撑分布式能源发展的关键技术之一，为用户提供多元化绿色能源供给，并作为有力补充，缓解传统电力系统的诸多不足;综合能源管理成为能源节约和减排的重要手段，助力企业实现绿色转型和可持续发展。这需要更多企业参与进来，在打造经济、安全的电网的同时，重构商业模式，实现减碳、清洁与商业效益的同步。
主持人：现在微电网和综合能源管理的推广还处于一个试验示范阶段，还没有广泛应用，这背后的原因是什么?面临着哪些发展的阻碍?
王湘：我们国家在电网的基础设施建设上投入非常大，有着坚强的电网。在今天我们大规模的新能源建设，尤其是分布式新能源发展的背景下，微电网的需求不断增多，并迎来快速发展期。比如农村地区分布式光伏和整县光伏的推进，其本质上是形成了一个微电网，农村地区发展微电网还可以解决一些末端电网供电上的低电压和可靠性问题。
目前，制约微电网发展的因素，一是微电网建设的产业链不够完善，二是在规划方面也没有形成一种规划的范式标准。所以未来在微电网和综合能源管理的建设上，可能需要根据各个地区不同的需求和相应的资源禀赋，去打造一些示范性工程项目。通过示范性工程项目，形成一些行业的共识，在这个过程当中培养出一些引领行业发展的人才，多管齐下，逐步推动微电网的发展。
“走进·绿色先行者”圆桌对话 之 实践探索
主持人：施耐德电气深耕电网领域，在国内外市场都有着丰富的实践经验，如何看待当前微电网和综合能源管理面临的技术难题?施耐德电气在微电网技术方面做了哪些布局?
黄弘扬：在实际业务中，我们发现新型电力系统将带来很多变化。从用户的角度来看，随着用户端新能源比例的提高，源网荷储等电网各个元素随之增多，对用户端形成一系列挑战，其最核心的，一是安全，二是经济性或者说效率。以前用户并不需要考虑安全性的问题，更多是电网和设计院来负责整套系统，但在微电网场景里，在一个源网荷储的多元系统中，除了设备安全，系统安全，还有很多全局安全和匹配性的问题需要考虑。我们看到一些客户在实践中，多个子系统之间的权责不清晰，背后就会有安全的隐患。所以我们强调，要从系统层面看微网或者综合能源管理的应用。
面对新能源接入带来的诸多不确定性，数字化创新则成为推动变革的核心动力。比如，整个配电结构发生变化后，需要通过数字孪生与仿真模拟，去重新匹配其安全性，再比如，很多用户配备了光储充风等新能源设施，该如何保证安全和协调运行也是个问题。我们在开展业务中接到很多这种来自客户的咨询需求。
效率方面，可挖掘的地方就更多了。因为随着用户侧“源网荷储数碳”等元素的复杂交织，互相之间的协调和配合就需要进行充分的考虑和精细化、一体化管理。再结合用户场景的区别有针对性管理，例如，建筑和工厂场景的需求可能就是完全不一样的。泛建筑场景的能耗主要来自于暖通，如何把暖通作为一个柔性空间融入整个建筑的源网荷储就很关键;在工厂里，还要区分不同的工艺，这里面存在很大的优化空间。所以新型电力系统不只是电力系统问题，更重要对用户的使用场景有深入了解，站在用户角度考虑，我们发现用户面临很多类似的新问题，这需要用我们更多的时间积累，用数字化的技术结合场景来满足用户的新需求。
主持人：太湖新城集团在城市建设方面打造了很多绿色、低碳、宜居的标杆案例，在推进能源绿色低碳转型过程中积累了丰富的经验，而新城能源又是新城集团旗下唯一的能源管理平台，如何看待当前的能源绿色低碳发展趋势以及微电网发展?企业需要采取哪些行动?
黄莉：能源绿色化、低碳化应该说是目前我国能源转型及全球发展的大趋势。无论是国家战略层面，还是各方需求层面，要实现“双碳”的更快落地，微网是其中关键一环。太湖新城集团新城能源公司成立两年，聚焦零碳技术、低碳手段，在全国范围内落地八大项目，涉及到新型电力系统站网互动示范中心、企业综合能源站、零碳场馆、商超充电站等多元化场景。通过顶层设计先行，与用户共同策划，站在用户角度规划、开发与整体建设，真正实现为用户提供能源综合管理服务。
“走进·绿色先行者”圆桌对话 之 场景落地
主持人：微电网与综能管理的应用场景有很多，据您了解，微电网与综能管理在具体场景中落地情况如何?是否面临一些挑战?
赵晨旭： 首先，微电网肯定是一个盈利模式，未来也是个趋势。简单而言，微电网就是将过去的光、风、氢、储、充电桩等各个点连成一个面，随时可以调度或者公用。电网缺电的时候，就辅助返送给电网，保证可靠运行。
但我也观察到，微电网实际落地应用挑战比较大。我们之前有一个园区运行案例，投资和规划设计都很顺利，但运行到第三年的时候就开始出问题。一个是电价的问题，挣不到钱，二是维护成本比较大，起初运行良好，后期负荷上来了，设备也到了该维修的时候，出现如跳闸等故障，没有专业的维修团队来维护。最后园区运作困难，还是要找到供电单位来处理，导致最后维护成本上涨。这个案例未来也会碰到安全性的问题，一旦出现大的安全风险，以其现有能力是处理不了的。
为应对以上问题与挑战，人才、制度、体系、标准都很关键。电网有相应的标准，但综能和微电网这块的标准还不很完善，出现问题如何解决，怎么规划，现在都相对空白，一些研究的结果也有待进一步落地。
主持人： 在场景实践上，清华四川能源互联网研究院有哪些探索和发现?
王湘：推动微网综能在单一业务产业园与多元化业务产业园的差异化应用，实现典型场景的应用探索，才能真正实现微网综能的场景化应用。在四川的农村地区也针对性地开展微电网相关研究。考虑到农村地区的资源禀赋，利用当地生猪养殖产生的废料、粪便等作为生物质燃料来发电，构建农村微能源网，提升当地的供电质量。同时，微电网的构建还为本地创造了新的就业机会。
同样的，在推动微网、综合能源应用的体系下，特别在工业园区场景应用，也应该因地制宜，充分利用当地禀赋。因为不同的工业园区可能产业不同，电力负荷的特征也不同，不同产业链在电力负荷上可能是有一些耦合或者互补的关系，在做这种典型场景微网或者综合能源系统的时候，还要把这类因素综合考虑进来。
主持人： 新城能源在践行绿色低碳发展过程中，有哪些经验可以给大家分享一下?
黄莉：新城能源的定位是新能源的整体运营管理商，负责全过程、或者说全生命周期的整体规划。我们主要聚焦零碳技术、低碳企业、近零碳园区的一些建设，落地的场景还是比较多的，包含了综合能源站、商超充电站、零碳场馆、分布式光伏电站、重卡换电站等。比如，无锡首座零碳场馆——太湖博览中心、无锡首座垃圾集运中心的分布式光伏电站、华东区域规模最大的商超充电站等都是我们的示范案例。
微网和综能管理是一个非常新的东西，而且处于不断的变化中。我们在给业主做前期能源规划的时候，会保证顶层设计在最前沿。同时在整体规划的时候，站在业主的角度考虑，不管是开发、建设还是整体运营，做到系统化、长周期的规划和安排，这样才能尽善尽美。秉承“专业的事情要找专业的人”的理念和做法，新城能源期待与生态伙伴一起合作共赢。
主持人：施耐德电气在推进微网建设和能源落地的场景层面，有哪些观察，进行了哪些实践?
黄弘扬：因为场景比较新，综能和微电网的潜在挑战很多。我们在实践当中遇到过非常多复杂的场景和案例。我们经常看到，在综合微网的建设过程中，不同资产归属于不同主体，协调和沟通难度大。此外，由于综能和微电网还处于一个早期的快速生长阶段，市场上缺乏懂多科目和拥有整体规划能力的专家，所以在项目规划阶段就需要拥有专业能力和项目经验的帮手参与其中，能进行统一的规划和管理，这一点我觉得非常重要。
与此同时，我们看到当前的大量项目，其实是以经济利益为驱动下的元素加法，并没有起到“1+1大于2”的效果。这就造成运维管理的难度很大，给用户也带来了很多麻烦，甚至经济损失。通过施耐德电气比较精细化的管理介入之后，就可以让其收益放大。
其实，当我们真正地站在用户的角度，并不是安装了设备和系统就结束了，更关键的是如何把系统综合利用起来。这背后就需要数字化技术的支撑，技术在综能和微网场景里面的重要程度进一步放大。我们认为当前整个微网场景里面有很大的优化空间。
微电网相关技术中，数字化是提升安全性和经济性问题的重要手段。比如刚才提到的运维问题的处理、灵活电价的适配调度与优化，通过数字化的方式还可以进行历史追踪、分析、预测、调优。再比如说虚拟电厂中，光伏、储能、充电桩、暖通等元素的协调管理，以及具体应用当中各主体之间的协调，这对整个系统的要求会比较高，如果不通过数字化的手段很难处理，所以施耐德电气高度重视数字化应用。
技术做精做细后，一方面是有盈利空间可以挖掘，另一方面也可以提升管理效率、运营效率等。随着行业发展越来越成熟，我相信都会意识到数字化技术的重要性，也能越来越多地挖掘出微电网系统的潜力，进而最终促成整个生态的繁荣。
“走进·绿色先行者”圆桌对话 之 前景展望
主持人：针对微电网和综合能源管理的发展前景，有请各位嘉宾为大家送出一句话的寄语或者总结。
赵晨旭：选择大于努力，越是在不确定的时代，就越要做出正确的选择。今天，我们选择微网和综合能源这一赛道，一定是看准了整个产业的发展趋势，相信未来会创造更大的价值。
王湘：在新型能源体系建设的过程当中，我们既要着眼于大的清洁能源基地和特高压输电的局面，同时也要看到分布式的清洁能源的微网和综合能源的发展前景。相信综合能源和微电网这个行业有很大发展潜力，这是我们建设新型能源体系两条腿当中重要的一条大腿。
黄莉：科技赋能企业，绿色引领未来，低碳能源大有可为。
黄弘扬：在综合能源这个领域，我们想强调OT+IT，即数字化技术手段与场景的真正融合，这是建设微网和综合能源的有利武器。施耐德电气将继续秉承在能源管理和自动化领域的初心，继续推动整个新型电力系统的建设，同时为更多企业的“碳中和”之路持续赋能。
要实现双碳目标，能源是主战场，电力是主阵地，而微电网和综合能源管理是建设新型能源体系两条腿当中重要的一条大腿。 对于微电网和综合能源管理这一充满潜力的新兴市场，资深专家与实践先锋们满怀信心，发出了市场最强音。
在新型电力系统发展日新月异的当下，微电网和综合能源管理的重要性不断提升，展现出了巨大的成长潜力。让我们共同期待中国的新型电力系统和微电网事业能够发展的更稳更快，生长出更繁荣的生态，为“双碳”目标贡献更大力量。
