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《马一峰 能源前沿报告》10 电网:局域小电网怎样解决新能源消纳难题?

上一讲我们讲了能源的支撑端,储能赛道的重要变化,这一讲我带你关注的是另外一个支撑端,电网赛道的主要变化。这个变化会给很多企业带来发展机遇,在电网这个高集中度的行业里,我认为非常值得你关注。

说起电网,你可能会想到国家电网、南方电网这些大央企,好像跟普通企业和个人没啥关系。其实并不是这样,我们的电网简单来说可以分成两部分。一部分是主干大电网,就是省和省之间、市与市之间的高压电网,我相信你经常能看到这样的高压电线。

还有一部分是局域小电网,就是从主干大电网到工厂、居民端的电网。这些电网一般都是中低压电网。打个比方,主干大电网就是人体的“大动脉”,那四通八达的局域小电网就是“毛细血管”,是联系千家万户的“最后一公里”。

我带你关注的电网赛道的机遇,就在这段局域小电网里。

2021年2月25日,国家发改委和能源局发布的一份重要文件,名字我给你念一下,《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。文件很长,有一个关键的信息,就是在一个特定区域的小电网,可以承包给一家企业。这家企业可以去建设、运营这段电网。

要知道,之前这些局域小电网都是当地政府和用电大户建完,再交给主干电网,也就是国家电网来代管。现在允许第三方承包商来干这件事,也就是让这段电网市场化、商业化。这个变化是很大的。

因为以前代管模式下,国家电网并不愿意出钱维护,这段小电网的维护跟不上。有了第三方承包商,企业自己建,自己维护,就有了明确的负责人。

不过这个改革不是最关键的。更重要的变革是,局域小电网市场化后,能实现新能源就近消纳。这个意义更大。为什么呢?

我们先了解一下以前风光电是怎么并网的。以往没有改革前,风光电不能直接被用掉,要先并入国家电网的主干网,才能达到用电户那里。这就等于把所有的矛盾和难点都堆在主干电网。

现在不用了,承包这段电网的公司,可以决定接入谁的电,不一定都要用主干电网的电。比如,有的承包商就会自己建光伏电站或风力电站。这些电的价格,甚至比从国家电网“进货”还便宜,因为不需要长距离输送。这也是局域小电网承包商能赚钱的主要原因。

有一个现象你也值得关注,就是这些新的局域小电网项目,一般都建在工业园区。一方面是工业园区用电量大,再就是,这些园区往往自带风光发电资源,距离城区比较远,地广人稀。承包商要建电站就比较容易了。最后,这些新能源还能被工业园的企业,直接用掉,就近消纳。其实还减轻了主电网的消纳压力,可以说是一个多赢模式。

你看,承包商自己建设电网,自己发电,自己卖电,相当于一个个微型电网公司。

不过,我们都知道风光电这些新能源不稳定,要消纳是比较难的。局域小电网就不会遇到这个难题吗?确实也会,那它怎么能保证供电稳定呢?

我们先从发电端来看。刚才我们讲了,承包商来决定局域小电网的电来自哪里。这里会接入风光电,当然,也会有主电网的电。特别是,新能源的发电量不够或者不稳定的时候,可以主电网来“兜底”。实际上,不光是这些,承包商还会把周围能利用的电源都接入进来,甚至包括燃气发电,火电等等。也就是说,你所在区域有什么电源能发电,就用什么。

我们都知道,新能源发电是看天吃饭,那就把气象数据和发电数据结合起来看,用算法来预测未来几天的发电量和发电规律。如果发电量不够,就调用其他电源。有了这种多元的电源,再去稳定供电就容易多了。

这种调节听起来简单。不过要是在主干电网上调节就比较难,很难灵活调配。不过,在一个小范围内,特别是一个产业园里,这种调节不会那么频繁。这是电源上互补。如果这样调节还是不行,你还需要配上储能设备,来保障供电的稳定性。

好,说完发电端、储能上的解决方案,我们再看用电端。在这些局域小电网项目中,用电端也叫用电负荷端。要保证供电稳定,负荷端的配合,也很重要。

前面我们讲了,这样的局域小电网项目都是用在工业园里。电网承包商可以和企业沟通,让它们灵活安排生产,适应新能源的发电规律。比如,在天气好或者大风的时候可以多生产,电力紧张的时候少生产等。

讲到这里你可能会问,企业凭什么要配合呢?这里的关键点就是,承包商有权决定自己的售电价格。

电价的最高价是政府规定的,我们改不了,不过,你自己可以选择降价卖电,这是企业可以自己说了算的。有了定价权,它就可以用电价来吸引企业配合电网。用电高峰期,自然电价贵,低谷期,自然便宜。企业为了享受优惠电价,就愿意灵活安排生产。

这种情况要是主电网,距离用电端远,很难灵活调节。在局域小电网中,就比较好实现。它就像一个大脑,能在小范围内,接入各种电源、储能设备、用电端的负荷变化等数据,还可以接入气象数据、未来可能的用电量等。有了这些数据再去整合运算,最终实现实时调配。

你看,解决了上面说的难题,这种局域小电网模式,就能在保证供电稳定的前提下,实现新能源的就近消纳。这种新型电网模式,有一个专有名字,就是“源网荷储”一体化。我解释一下,“源”就是电力来源,“网”就是电网,“荷”就是用电端,“储”就是储能。其实,就是咱们刚才讲的局域小电网,解决的问题。

为什么我这么看重局域小电网的这个变化呢?因为这个改革实际上就是国家正在推动的新型电力系统的雏形。

你想象一下,主干网是一个大循环。现在不一样了,很多地方在发展光伏、风电,特别是分布式光伏。这样,电力公司就可以在局域小电网上下功夫,就近消纳风光电。这相当于在大循环之外,建立一个小循环。这其实是一个微型的智能电网,与主干电网相比,可以说是麻雀虽小,五脏俱全。

以前我们一直想在电网领域做一个事,就是让发电方通过局域电网,直接把电卖给附近的用户,不经过主干电网,也就是我们说的“隔墙售电”。这样既降低电力成本,又高效。不过,“隔墙售电”以前很难实现,因为主干电网不允许,所有发的电都必须先进入主干电网公司。现在不一样了,有了这个政策,承包这段小电网的企业就能做到,把电卖给附近的用电户。

现在国家正在大力推广这种模式,并且已经有不少应用案例。比如,我观察到,湖北黄冈产业园就有这样一个局域小电网项目。这是一个试点项目。项目建设和运营方,是黄冈正创电力公司,就是一家民营公司。 2021年9月7日,这个项目正式并网发电,截至到2022年3月,已经累积给园区企业和居民供电超过8000万度。这里不光有主电网的电,也有它们自己建的光伏电站的电。

黄冈产业园里有很多高新技术企业,比如环保企业绿宇环保、威马新能源汽车等。它是国家级高新区和武汉经济技术开发区的产业配套区。这类产业园的电力结构改革是一个趋势,未来像这样的项目肯定会越来越多。因为,十四五期间,我国的风光电装机量还会大幅增长,特别是中东部的分布式新能源电站,如何就近消纳就是个大问题。这个时候,局域小电网就派上用场了。一些中小企业也能参与进来,去做电网承包商。

这些局域小电网承包商,除了能靠卖电赚钱,还可以靠服务赚钱。比如,它可以从用户角度出发,为用户筹划怎么用电更便宜,提供冷热电三联供,怎么让碳成本更低;还可以为工业园区设计方案,让整个园区实现低碳用能,甚至零碳用能等。

其实,局域小电网承包商,做综合能源服务,要比其他单纯做综合能源服务的企业有优势。因为从供电基础设施,比如变电站、线路啊,到一些新能源电站,它都可以自己投资。这样,它就能更好去根据用户用能需求,去调节供能方案。

我看到这样的案例越来越多,比如,上面讲到的黄冈产业园的项目,正在推进第二期工程。不但增加了光伏发电量和电化学储能,还会给园区的企业用户提供电力工程、综合运维、能效管理等服务。

这会带动很多企业的发展。比如,做综合能源服务的企业,风光电站开发企业等等。如果大型风光基地的项目参与不了,园区规模的局域小电网运营就可以去试试。除了这些,如果你是做智慧电力系统、传感器的、新型储能设备的企业,也可以发挥创造力,为用电“最后一公里”提供创新解决方案。

你看,为了适应新的能源结构,电网系统的改革已经从局域小电网这样的“毛细血管”开始改革了。它的市场化运营,为就近消纳新能源提供新的解决方案。它的规模化过程值得关注。

好,以上就是这一讲的内容,关于电网方面,你还知道哪些新的变化,欢迎留言,一起探讨。

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