据储能界了解到，随着全球能源转型的加速和我国“双碳”目标的推进，构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统已成为我国能源发展的重要战略方向。在这一背景下，配电网作为电力系统中与用户直接相连的重要环节，其重要性日益凸显。近期，国家发展改革委、国家能源局联合发布了《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》（发改能源〔2024〕187号，以下简称《意见》），为配电网在新时期的高质量发展指明了方向。本文将从战略角度，分析新型电力系统建设对配电网的新需求，探讨配电网高质量发展面临的制约和挑战。
新型电力系统建设对配电网的新需求
配电网作为新型电力系统的“神经末梢”，直接面向用户，在保障电力供应、支撑经济社会发展、服务改善民生等方面发挥着重要作用。当前，随着分布式能源的大量接入和各类新技术的更新迭代，新型电力系统的发展和建设也对配电网提出了新的需求。
分布式新能源接入与高效消纳需求不断提升
我国新型电力系统建设高质量加速推进，分布式新能源已成为电力供应中不可或缺的支柱性能源，在技术革新与成本降低的双重驱动下，家庭、企业及社区层面的分布式发电设施普及率急剧上升，不仅实现了用户侧电能需求的自给自足，还有效促进了富余电力上网，为新型电力系统构建注入了新的活力。截至2024年6月底，全国累计光伏并网总容量达71293万千瓦，其中分布式光伏并网容量30951万千瓦；户用光伏并网容量13184万千瓦，占分布式光伏并网容量的42.59%。分布式新能源的蓬勃发展，对配电网的新能源接纳容量与消纳效率提出了前所未有的高要求。
传统配电网单向“无源”的网络形态和单一主体的供电模式，已难以满足当前及未来大规模分布式新能源接网的需求。现有的调度机制也无法实现对分布式新能源发电数据的即时捕捉与分析，难以实现电力电量的动态平衡，不利于提升新型电力系统的整体效率与稳定性。加速构建先进的智能调度体系，并深度融合高级计量架构、智能电表及高精度传感器等尖端技术，或将成为破解这一难题的有效思路。
储能技术在提升配电网的新能源消纳能力和优化供需平衡方面具有重要作用，但在实际工程应用中储能技术推广力度不足，未能与分布式新能源形成有效互补。因此，全面推广与应用新型电池、抽水蓄能、压缩空气等多种储能方式，是当前亟待解决的问题。
虚拟电厂技术的探索与实践尚显不足，未能充分挖掘用户侧分布式资源的调节潜力。虚拟电厂技术通过整合分散的分布式新能源、储能系统及可控负荷资源，能够直接融入电网调度体系与市场交易环节，推动资源的优化配置与高效利用。
对电动汽车充电设施的有序支撑需求不断增长
近年来，我国电动汽车市场正经历前所未有的爆发式增长。截至2023年底，全国新能源汽车保有量达2041万辆，占汽车总量的6.07%；其中纯电动汽车保有量1552万辆，占新能源汽车保有量的76.04%。预计2030年，新能源汽车充电所需的最高电力负荷有望达到1亿千瓦。这一发展趋势对配电网的承载能力及稳定性提出了前所未有的严苛要求。全力支撑电动汽车充电基础设施体系建设，已成为新时期加快配电网建设改造和智慧升级的重要一环。具体而言，当前配电网建设在以下四个方面存在显著问题，亟待解决：
充电设施建设投资与布局不足。现阶段，充电需求在居民区、繁华商业地带及交通枢纽等关键区域急剧上升，但充电站的建设密度与品质尚不能满足日益增长的需求。投资引导不力，导致充电服务便捷性与广泛性受限，影响了电动汽车用户的充电体验。
配电网扩容与改造滞后。面对未来充电负荷爆炸式增长的预期，配电网的扩容与改造工程未能提前规划与布局。特别是考虑到未来峰值负荷成倍增加，现有配电网在网架结构优化和设备性能提升方面存在明显短板，难以确保充电高峰期的稳定供电，电力供应的连续性与可靠性受到严重威胁。
充电设施与配电网智能化融合不足。物联网、大数据等前沿技术在充电设施与配电网的融合应用尚不充分，智能调度系统的精准预测与动态调节能力未能充分发挥。电力供需平衡难以实现实时调控，充电效率和服务质量提升空间受限。
V2G技术研发与应用推广缓慢。V2G技术的研发与应用推广进度滞后，电动汽车作为电网灵活资源的潜力尚未被充分挖掘。政策激励不足、技术支持不够、充电基础设施体系建设不完善等因素限制了电动汽车用户参与电网互动的积极性，能源双向流动与高效利用的目标难以实现，制约了电动汽车与电网的协同发展。
高弹性配电网架构与灾害应对能力需求日益迫切
随着全球气候变化加剧，极端天气事件与自然灾害频发且强度不断提升，给电力供应的稳定性和可靠性带来了严峻挑战。在此背景下，配电网作为新型电力系统的关键组成部分，其高弹性架构的构建与灾害应对能力的提升显得尤为重要与迫切。
构建高弹性配电网架构是配电网适应未来电力需求不确定性、确保稳定供电的基石。然而，目前许多配电网的物理设施老化严重，难以有效抵御极端气候与自然灾害的侵袭。虽然加固杆塔、优化线路走廊设计及引入新材料等措施已被提出，但在实际操作中，这些措施的实施进度缓慢、效果有限，无法迅速提升电网的整体韧性。此外，配电网络结构的灵活性与多样性亦成为亟待解决的问题。现有配电网结构较为单一，缺乏足够的冗余与容错机制，难以在故障发生时迅速转移负荷并恢复供电。增设联络开关与环网柜等举措虽能提升故障自愈与负荷转移能力，但在实际规划与建设中，往往受到资金、技术与政策等多方面因素的制约，很难落实到位。
智能监控与预警系统的缺失也是当前配电网应对灾害能力的一大短板。现阶段，物联网、大数据等先进电网监控技术的应用仍处于起步阶段，尚未形成全面覆盖、高效运行的智能监控网络。电网运行状态的实时监测与潜在风险的提前识别仍面临诸多困难。
构建快速应急响应与恢复供电机制是确保在电网故障发生时能够迅速恢复供电、保障用户用电需求的关键。在电网故障发生时，如何迅速整合移动发电车、专业抢修团队，形成高效协同的应急响应体系，也是当前配电网面临的一大难题。由于缺乏统一的指挥调度系统与完善的应急预案，电网故障的恢复时间往往较长，严重影响了用户用电的连续性与稳定性。
大力推动科技创新，持续激发新质生产力发展动力
2023年，电力行业锚定高水平科技自立自强，以科技创新引领新型电力系统建设，推动行业高质量发展再上台阶。
取得了一批引领全球的自主创新成果。成功研制18兆瓦海上风电机组，是全球单机容量最大、叶轮直径最大的海上直驱风电机组。研发的晶硅—钙钛矿叠层电池效率达到33.9%，刷新了新的世界纪录。百万千瓦级水电机组领跑全球，具有自主品牌的“华龙一号”“国和一号”三代大型先进压水堆批量建设；全球首座第四代核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站投入商业运行，大容量超低排放煤电机组、特高压输电等领域产生了一批世界领先的技术成果。
战略性新兴产业发展态势良好。2023年，以电动汽车、锂电池和光伏产品为代表的外贸“新三样”持续走俏，累计出口1.06万亿元，同比增长约30%，在全球市场中的份额分别超过60%、70%、80%，成为我国外贸出口的新增长点。新型储能进入大规模发展期，应用场景不断拓展，带动产业链进一步向上下游拓展。氢能产业进入快速发展期，据统计，我国已建成运营可再生能源制氢项目58个，规模达到654兆瓦，同比增长26.3%。新增加氢站、在运加氢站两项指标均居世界第一。在氢能燃料电池方面，针对催化剂、质子交换膜、膜电极等关键材料、关键部件，已具备较强的自主开发能力，部分技术达到国际一流水平。
配电网运行的数字化、智能化转型需求难以得到满足
在新型电力系统的建设蓝图中，配电网的数字化、智能化转型已不再是可选项。《意见》明确提出了建立健全配电网科学发展机制的指导原则。构建一套集成化、高效能的统一数字化信息平台，将成为支撑配电网智能决策与精细化管理中不可或缺的要素。
配电网的网络结构复杂，应用场景广泛，接入设备类型多样，这一现实情况对定制化人工智能算法与模型的开发提出了极高要求。当前，智能工具的设计尚难以全面精准对接配电网的实际需求，在电网故障辨识、智能诊断及电力负荷预测与灵活调度决策等方面存在明显不足。这不仅限制了配电网的智能化运作水平，也削弱了其应对突发事件的韧性与适应性。
更为严峻的是，随着配电网运行数字化、智能化转型的深入推进，网络安全与数据保护问题日益凸显。当前，网络安全防护体系尚不健全，应急响应机制不够完善，多层次、全方位的防护措施落实不到位，使得电网数据在采集、传输、存储的全生命周期中面临诸多安全风险。这不仅是对技术实施严谨性的挑战，更是对电力系统安全稳定运行承诺的严峻考验。若不能及时解决这些问题，将为新型电力系统的全面构建埋下重大隐患。
配电网高质量发展面临的制约和挑战
配电网的高质量发展对保障电力供应安全、促进能源转型、提升用户满意度具有重要意义。然而，在实际推进过程中，却面临着诸多制约和挑战，不仅影响了配电网的建设进度和运行效率，也对电力系统的稳定性和可靠性构成了潜在威胁。
发展预估不足与新技术应用滞后
当前，配电网规划多沿用传统方法，未能充分考虑分布式新能源发展需求，对新能源接网影响和新型负荷增长预估不足。传统规划方法的局限性使得配电网在应对新兴能源和负荷时显得力不从心，无效联络和冗余联络的存在进一步增加了建设和运维成本，降低了系统效率。
配电网的高质量发展要有先进技术作支撑，但在实际应用中，部分关键技术尚未取得突破性进展，如交直流混合配电网、柔性互联等技术仍处于试验阶段。配电网工程管理在数字化管控方面也存在明显短板，新工艺、新装备、新技术的普及应用进程缓慢。
实时透明感知能力不足，运维水平有待提高
配电网的透明感知直接关系到智能化管理水平，然而现有的配电网全域信息采集网建设滞后，限制了配电网对电网状态的实时感知能力。而自动化巡检和故障自主勘察的应用仍处于初级阶段，特别是在农田、山区等巡视难度大的区域，问题发现不及时、缺陷治理滞后的现象依旧存在。
配电网智能化水平的提升，对运维人员的技能要求也越来越高。传统的运维管理模式往往依赖于人工巡检和故障处理，效率低下且难以应对大规模的配电网运行需求。随着配电网规模的扩大和智能化水平的提升，需要采用更加高效、智能的运维管理模式来确保电网的安全稳定运行。
新能源消纳问题突出，协调互补机制尚不完善
分布式新能源和电动汽车的消纳与互补机制不完善也是制约配电网高质量发展的重要因素之一。虽然新能源出力占负荷比例不断增加，但从日内电力平衡角度看，用电负荷夜间为低谷、白天为高峰；风电夜间出力高、白天出力低，具有明显的反调峰特性；而光伏发电中午出力高，夜间无出力，在晚负荷高峰时，不具备电力支撑作用。这些特性导致部分分布式新能源发出的电力无法被电网消纳而被浪费。同时，快速增长的电动汽车充电需求也使配电网承担更大的负荷压力。合理规划充电站布局和充电设施建设，以确保充电服务的便捷性和可靠性，挖掘电动汽车作为电网灵活资源的互补调节潜力，将是提升配电网新能源消纳能力的有效途径。
在推动配电网高质量发展的进程中，新型电力系统的发展面临着一系列技术架构与机制配套上的失配问题。首先，新能源的广泛接入使得各级电网间的影响日益复杂，而当前协同技术架构尚不完善，难以有效实现各级电网的供需平衡和调节资源的优化配置。其次，可调节资源的潜力远未得到充分挖掘和聚合，用户侧可调节资源的接入和利用不足，缺乏常态化的调节机制，限制了电网的灵活性和稳定性。此外，政策配套机制的不完善也是制约配电网转型发展的重要因素。电力市场建设滞后，分时电价、峰谷电价等价格机制不健全，难以有效引导源荷协调有序发展。
新型电力系统建设的政策建议
强化电力系统统筹协同规划
推动多元能源优化组合。为实现能源结构的多元化和互补性，提高电力系统的整体效率和稳定性，政府应进一步强化煤电与新能源、新能源与调节电源、本地电与外来电的优化组合。建立健全源网荷储一体化规划建设协调机制，确保各类能源在规划、建设、运行等各个环节的有效衔接和协同。
建立分布式光伏可开放容量发布机制。通过政企合作，科学评估各区域分布式光伏可开放容量，建立可承载新能源规模的发布和预警机制，引导开发者在负荷水平高、电力系统承载力强的区域优先开发分布式光伏。此举不仅有利于分布式光伏的合理布局和高效利用，还能有效减少分布式光伏接入配电网带来的不平衡问题，提高电力系统的整体运行效率。
推动标准化改造与关键技术研发
加快标准化改造进程。标准化改造是提升配电网性能和运维效率的重要途径。大力推广标准化设计、工厂化预制、模块化建设、机械化施工等“四化”建设模式，通过数字化管控手段提高工程管理水平。
加强关键技术研发。政府应积极鼓励和支持源网荷储双向互动技术、虚拟同步发电机技术、长周期储能技术、虚拟电厂技术等关键技术的研发。通过技术创新改善供需平衡关系、提高电网灵活性。同时，还应推动物联网、大数据等前沿技术在充电设施与配电网融合中的应用，优化充电负荷分配策略，减轻对电网的冲击压力。
加强数字化建设与优化协调机制
加速智能电网与数字化平台的建设进程。充分利用物联网、大数据、云计算等现代信息技术，全面构建智能电网体系。实现电力生产、传输、分配、消费等全环节的数字化、智能化管理，从而大幅提高电力系统的自动协调控制能力。此外，为实现对电力系统的规划、设计、建设、运行、维护全过程提供全面、准确的数据支持，还需搭建电力大数据中心，整合并优化各类电力数据资源，通过深入的数据分析与挖掘，提升电力系统的预测能力、决策能力和应急响应能力。
优化调度与协调控制机制。优化配电网网架结构，增加联络点、分段点，提高配电自动化的布局合理性，提升电网的故障自愈能力和负荷转移灵活性，降低故障对电网运行的影响范围和时间成本。同时，还应加强低压配电网的运行控制能力建设，提升电网对分布式新能源和新型负荷的接入与消纳能力，促进电力系统的绿色低碳转型和可持续发展。
完善支持政策与健全市场机制
制定支持政策。政府应根据新型电力系统的建设需求和发展目标制定出台一系列支持政策，包括资金支持政策、税收优惠政策、技术创新激励政策等，降低配电网建设和改造的成本风险。同时完善分布式新能源和新型负荷接入电网的政策和技术标准体系，确保接入过程的规范性和安全性。
建立健全市场机制。政府应加快电力市场建设步伐，完善分时电价、峰谷电价等价格机制；加强对分布式光伏等新能源的政策支持，降低新能源接入电网的成本，通过政策支持提高新能源的消纳水平，推动配电网的绿色低碳转型和可持续发展目标的实现。
结论
在新型电力系统构建背景下，配电网需要实现更高水平的智慧化和数字化。这要求配电网不仅要加强智能调度系统、储能技术、虚拟电厂等先进技术的应用，还需要构建统一的数字化信息平台，实现多源数据的整合与分析，为智能决策提供有力支撑。
在高质量发展方面，配电网需要克服规划化水平不足、标准化改造进程缓慢、运检能力有限等制约因素。政府应出台相关政策支持配电网的标准化改造与新技术应用，鼓励技术创新与模式创新，推动配电网向更加高效、可靠、绿色的方向发展。同时，电网企业也应加强自身能力建设，提升运维管理水平和服务质量，满足用户对高质量电力的需求。通过多方合作，引导分布式新能源科学布局、有序开发、就近接入、就地消纳。
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