证券时报记者 周春媚
眼下正值三伏，各地高温“烤”验持续。连日来，多地最高气温突破40摄氏度，打破当地观测史最高气温纪录。据国家能源局近日发布，在持续性高温天气影响下，最大电力负荷快速攀升，多次刷新历史纪录，全国目前已有多个省级电网负荷创历史新高。在用电负荷屡创新高的同时，截至今年6月底，全国全口径发电装机容量30.7亿千瓦，其中煤电11.7亿千瓦，风电与太阳能合计达11.8亿千瓦，新能源发电装机规模首次超过煤电。
一边是用电负荷屡创新高，另一边是高比例新能源大幅接入，如何有效提高电网对清洁能源的接纳、配置和调控能力对于电力保供而言十分重要。作为新型电力系统的重要组成部分，配电系统是促进分布式新能源并网消纳的关键。
8月6日，《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》印发，将重点开展9项专项行动推进新型电力系统建设取得实效。其中，配电网高质量发展行动就位列9项专项行动之中。记者近日多方调研发现，配电智能化正在稳步提速，上市公司积极布局智能配电设备以及储能、虚拟电厂等相关技术，缓解新能源消纳困局，助力电力保供。
新能源大量并网
给配电网带来新挑战
智能电网产业链分为发电、输电、变电、配电、用电、调度等环节。在这其中，配电一头连着能源电力，一头连着千家万户，被誉为电力供应的“最后一公里”。
过去，我国电力结构以火电为主，配电网的电力全部来自于主网，输入侧单一，配电主要是依托人工调节。然而，随着大量分布式光伏发电、小水电、分散式风电等分布式电源接入电网，配电网也面临着全新的挑战。“电网中的电源点逐步增多，双向潮流问题将会日益凸显，大量分布式新能源和共享储能系统的建设正在加速这一转变，在配电网中体现得尤为明显。”国电南自有关负责人向证券时报记者表示。
何谓双向潮流？事实上，无论是光伏还是风电，其发电都有波动性、随机性强的特点，与传统能源相比发电不稳定。“当大量不稳定的新能源电力接入电网，新型电力系统需要在源网荷储（电源、电网、负荷、储能）等各个环节实现灵活调节，与电网进行实时双向互动，具备实时双向的通信功能。”南网科技有关负责人在接受证券时报记者采访时表示。
例如，为了增强电网“削峰填谷”能力，近年来不少地方开展车网互动（V2G）应用实践。简单而言，就是让电动汽车化身“移动的充电宝”和小型的储能站，通过将充放电装置和供电系统相连，在电网用电低谷时充电、高峰时向电网放电。通过有序充放电，车主能获得放电收益，电网也能实现“削峰填谷”。
然而，要实现车网互动就离不开电动汽车与供电网络之间的信息流、能量流双向互动，实现充电与放电的灵活调度。这也意味着，分布式电源的接入不仅让配电网系统运行中的不确定因素显著增加，同时也使角色发展了转变：形态上，从传统的无源单向辐射网络向有源双向交互系统转变；功能上，则从单一供配电服务主体向源网荷储资源高效配置平台转变。
上市公司多层面布局
推动配电智能化
“大量新能源并网增大了系统调控难度，需要通过大数据、人工智能等技术，打通电源、电网、负荷、储能各环节信息，提高电网管理的效率和响应速度。”国电南自有关负责人表示。在构建新型电力系统的背景下，推动配电网数字化、智能化转型势在必行。在这其中，上市公司“各显神通”，从多个层面开展相关技术与业务布局。
在配用电环节，电表或许是最为人们所熟悉的部分。
南网科技有关负责人表示，上一代的智能电表只有“智能抄表”的功能，虽然免除了人工抄表的不便，但主要实现了计量功能，量测数据颗粒度和传输频度难以满足新型电力系统网荷互动需求。南网科技自主研发推出的带自主可控物联操作系统智能电表，能够实现边缘计算、远程升级和高频数据通信，可以实现电网内部跨专业数据融合应用以及为用电客户提供能效监测、互动用电等增值服务。
“源网荷储要实现一体化联动，双向通信是基础。”南网科技有关负责人说，还是以居民用户车网互动场景为例，只有安装了具有实时双向计量功能的电表，电网才能够向电动汽车下达指令，在不同时段灵活调控电动汽车的充放电行为。
不仅如此，“物联电表”具有拓扑自动更新与识别的功能。一旦一个电表变更了接线方式，其在拓扑上的自动识别接线也将发生变化，这些信息将自动同步到系统中，确保系统上的拓扑结构与现场情况保持一致，从而大幅提升了停电时间故障预判的准确性，减少了抢修复电的时间，进一步提升了配电网应对故障风险的能力。
除了智能电表等智能配电设备以外，虚拟电厂和储能也是推动配电智能化的重要方向。所谓虚拟电厂，简单理解就是一种新型的电源协调管理系统，通过通信技术和软件系统，实现储能系统、可控负荷、电动汽车等分布式能源资源的聚合和协调协同优化。
“近年来，公司持续加大在虚拟电厂领域的布局，2020年起就启动虚拟电厂核心技术的研究攻关。”国电南自有关负责人表示，目前公司已自主研制了虚拟电厂“云—管—边—端”全系列产品，形成虚拟电厂整体解决方案。据介绍，公司研发的虚拟电厂智能管控系统在华能浙江虚拟电厂进行了应用，系统接入并聚合了大量的工商业储能、充电桩等灵活资源，实现了全国首套接入实时调度虚拟电厂的应用示范，通过精准的负荷管理和资源调度，有效缓解了局部电网的供需压力。
在众多提高配电系统灵活性的方式中，储能是一种重要的调节手段。正弦电气是一家工业自动化的公司，在看到新能源势不可挡的发展势头后，选择用户侧储能进行布局，聚焦用户侧能源解决方案及其关键零部件的设计开发与销售。
用户侧储能有怎样的应用场景、可实现什么效果？正弦电气有关负责人向证券时报记者介绍，以公司打造的“储能+驱动”方案为例，在传统的驱动应用场景中，电网或油机通过变频器驱动电机，实现传动或工艺动作，因减速或刹车产生的反向能量通过发热耗散。“如果在该系统中增加储能装置，可快速实现能量流动方向的控制和能量有效存储及释放，减少浪费和降低碳排放。”该负责人表示。
投资提速未来可期
全面智能化尚待时日
近日，国家电网发布消息称，为加快构建新型电力系统，国家电网公司全年电网投资首次超过6000亿元，今年比去年新增711亿元，创下历史新高。新增投资主要用于特高压交直流工程建设、加强县域电网与大电网联系、电网数字化智能化升级等领域。
在配电网建设投资方面，“十四五”期间，国家电网公司预计投入超12000亿元，占电网建设总投资60%以上；南方电网公司计划投入3200亿元，占电网建设总投资的48%左右。
业内人士普遍认为，电力需求的持续增长、新能源快速发展对电网稳定性要求不断提升等因素，带动电网投资不断扩张。中商产业研究院研报分析称，随着电网智能化进程不断向电力需求侧推进，用电、变电、配电环节将成为智能电网未来发展的重点，预计市场占比将持续增加。
“用户侧能源应用是刚需、是民生、是长期存在的市场。随着社会的不断发展，多样化的能源解决方案用于提升用户的体验需求将逐步增加。”谈及对未来前景的看法，正弦电气有关负责人信心十足。该负责人还表示，储能系统的应用场景未来将更加广泛。例如，在家庭领域，储能系统可以与太阳能光伏发电系统相结合，实现自给自足的能源供应；在工商业领域，储能系统可以为企业提供稳定的电力支持，降低用电成本；在微网领域，储能系统可以作为重要的电力调节设备，保障微网的稳定运行。
投资不断扩大，为相关公司业绩的增长提供了坚实的支撑。财报显示，南网科技2023年在智能配用电设备领域实现营收4.42亿元，同比增长31.85%，主要因为公司自主研发的丝路InOS系统及核心模组收入增幅较大。
虽然配电网智能化蕴藏着广阔的商机，但配电网改造是长期工程，所需投资巨大，无法一蹴而就，实现全面智能化尚待时日。南网科技有关负责人告诉记者，以智能配电设备为例，将传统电表更换为新一代智能电表，意味着投资成本的增加，而且电表涉及千家万户，有海量的接入站点，大规模铺开将是一笔不小的资金投入，在现阶段还不现实。因此，智能配电设备更新的推进也是“有节奏”、循序渐进的。
不过，路线图已经绘就。根据国家发展改革委、国家能源局今年3月发布的《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》，到2030年，基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型，有效促进分布式智能电网与大电网融合发展。此外，还将在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。
还是以车网互动为例，目前车网互动在各地还处于探索阶段，用户只能在集中的园区或示范点给车充放电。这正是因为在有限的资源下，相关电力基础设施的铺设还无法渗透到家家户户。“未来，随着以新能源为主体的新型电力系统建设推进的不断深入，对电力资源调节的需求就会越来越大，越来越多的主体会参与到系统调节中来，形成一个源网荷储智慧联动的体系，甚至所有的用户都会参与到辅助服务市场和电力交易市场当中。”南网科技有关负责人表示，或许是3年后、5年后，也可能是10年后，但他相信，这一天总会到来。
