我國清潔能源開發(fā)方式已經從傳統(tǒng)的集中式為主，向分布式與集中式并重發(fā)展轉變。據國家能源局的統(tǒng)計數據，2021年新增光伏發(fā)電并網裝機中，分布式光伏新增約2900萬千瓦，約占全部新增光伏發(fā)電裝機的55%，歷史上首次突破50%。
  貴州是助力國家達成碳達峰、碳中和目標的先驅力量，2019~2020年，光伏建設規(guī)模達882萬千瓦，發(fā)電規(guī)模連續(xù)2年全國第一，約占全國新建規(guī)模的20%。同時，貴州還是能源“集中式”和“分布式”并重發(fā)展的重要縮影，盤州、威寧、鎮(zhèn)寧和關嶺域等13個整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏建設，結合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、國家生態(tài)文明試驗區(qū)建設同步快速推進，農光、林光互補等多種并網方式在提高資源利用效率的同時，壯大了農村集體經濟，增加了農民就業(yè)機會。
  預計到2022年底前，整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏建設完成總建設規(guī)模的40%以上，2023年底前，100%完成建設任務并通過國家驗收，并且在“十四五”期間，持續(xù)擴大分布式屋頂光伏的并網容量和范圍。
  然而，山區(qū)電網的消納能力和安全穩(wěn)定運行面臨顯著挑戰(zhàn)。一是農村負荷季節(jié)性和人口遷移性，導致了極高的負荷峰谷差和極低的設備利用率，部分光照資源豐富的農村臺區(qū)，正、反向潮流下均存在重（過）載風險；二是大量生態(tài)農業(yè)、綠色加工以及特色養(yǎng)殖等鄉(xiāng)村振興產業(yè)，在精細化和智能化的驅動下對電力依賴度更高，大量的電能替代項目在鄉(xiāng)村快速發(fā)展，美麗宜居鄉(xiāng)村對供電品質要求更高，光伏消納和產業(yè)升級對供電可靠性需求更加強烈；三是農村低負荷密度下的遠距離供電，疊加山區(qū)特有的多林木、多雷及多災通道環(huán)境，導致故障停電多、搶修復電難，低密度負荷區(qū)電網難以算清“投資—收益”間的平衡賬。
  今年4月，中央財經委員會第十一次會議指出，發(fā)展分布式智能電網，建設一批新型綠色低碳能源基地。對于正在如火如荼開展鄉(xiāng)村振興和綠色低碳轉型的廣大山區(qū)農村，分布式智能電網既為綠色能源可靠利用指明了發(fā)展方向，也為配電網的智能化、數字化轉型提供了根本遵循。
  南方電網貴州電網公司將在貴州省六盤水盤州羊場鄉(xiāng)開展數字化多層次分布式智能電網示范，助力構建山區(qū)綠色可靠配用電體系。
  盤州羊場鄉(xiāng)聚居著布依族、白族、苗族等多個民族，是貴州省鄉(xiāng)村振興示范點之一，區(qū)域內包括扶貧光伏、小水電等近千個分布式電源。此外，盤州也是整縣屋頂光伏開發(fā)的示范縣，“十四五”期間整縣屋頂光伏開發(fā)規(guī)模將達到50萬千瓦，羊場鄉(xiāng)范圍內的屋頂光伏規(guī)模也將進一步增加。當前，已有局部臺區(qū)光伏同期滲透率超過500%，光伏臺區(qū)普遍存在不同程度的過電壓、三相不平衡、配變重過載和諧波等問題。由于農村綠色生態(tài)產業(yè)發(fā)展和農民生活電氣化水平的提高，對此類山區(qū)配電網供電品質和供電可靠性的提升極為迫切。
  然而，山區(qū)配電網負荷密度較低，線路通道環(huán)境（樹障、雷害、自然災害）較為惡劣。如果沿用傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的思路，在保障光伏消納的前提下，電網可靠性在現有基礎上每提高1個層級，所需投資將會呈幾何倍數增加，電網企業(yè)極難在投資、運維和收益之間找到平衡。因此，貴州電網公司認真貫徹中央關于發(fā)展分布式智能電網的思路，兼顧科學論證和工程實踐，堅持科技創(chuàng)新服務生產實際，通過4項南方電網重點科技項目和1項貴州省科技支撐計劃項目助力分布式智能電網在盤州羊場鄉(xiāng)落地示范。該示范區(qū)同步被確定為南方電網“柔性配網示范區(qū)”和貴州電網“新型電力系統(tǒng)示范區(qū)”（以下簡稱“羊場示范區(qū)”）。
  羊場示范區(qū)主要面向農村能源綠色低碳發(fā)展趨勢和高品質可靠供電需求，以分布式和智能化電網為主要特征。中低壓網架結構方面利用多種形式的交直流柔性配電技術，實現潮流可控、直流并網、通道擴容以及設備間利用率平衡；并網形式方面滿足各類元件快速接入和即插即用，同時形成有源臺區(qū)的便捷構網，通過主動支撐技術將屋頂光伏等分布式電源從“消納負擔”轉化為“支撐資源”，緩解中低壓配電網的投資和可靠性壓力；運行控制上采用“集中式+分布式”的總體架構，集中式控制主要滿足現有運行調度的要求，分布式控制主要填補分布式能源資源有序控制方面的空白，同時適應直流和源荷儲充等新的控制要素接入配電網，最終形成“設備級—臺區(qū)級—中低壓系統(tǒng)級”逐級遞進的自律控制層級。
  系列數字化技術也將成為支撐羊場示范區(qū)的核心平臺。一方面，面向分布式能源資源在形式和通信方式上的異構趨勢，啟動多能源、多場景和多尺度下的邊云協同技術研究和終端設備研發(fā)，形成支撐大量分布式能源資源通信的分層分群結構和主動同步技術；另一方面，構建省級分布式光伏監(jiān)控主站，基于大數據和人工智能技術，將電網資產和分布式能源資源形成深度關聯，支撐對于源網荷儲充等分布式資源的“可觀、可測、可控、可調”，通過光伏板覆塵、故障檢測、異常感知等輔助服務發(fā)揮電網平臺優(yōu)勢、擴展服務邊界，同時提供并網需求快速登記服務，形成并網、運行和維護的閉環(huán)關聯，支撐整縣并網業(yè)務進度的可視化和便捷化。未來，逐步通過數據牽引碳流，通過碳流驅動價值，建立一套以數字為尺的綠色低碳價值體系，形成“數字—能量—碳排放”的立體價值標簽，引導清潔能源有序并網，形成能源低碳流，讓低碳節(jié)能與收益、效率形成強相關。
  預計2022年底，部分關鍵性技術將在羊場示范區(qū)落地。未來2~3年，以分布式智能電網為平臺的綠色低碳生態(tài)鏈在示范區(qū)將初步實現閉環(huán)，并且形成系列裝備和“分布式智能電網”的系統(tǒng)化解決方案。