摘要：世界上许多国家的电力系统正在发生重大变化。在工业用电量增加、电冷却和加热消耗增加、电动汽车部署以及数据中心扩建的推动下，全球电力需求强劲增长。最终用途电气化程度的提高主要与可变可再生能源发电量的快速增长相伴。这些变化需要一个更灵活的系统。电网在连接新电源和消费

电力安全取决于电子的平稳流动

世界上许多国家的电力系统正在发生重大变化。在工业用电量增加、电冷却和加热消耗增加、电动汽车部署以及数据中心扩建的推动下，全球电力需求强劲增长。最终用途电气化程度的提高主要与可变可再生能源发电量的快速增长相伴。这些变化需要一个更灵活的系统。电网在连接新电源和消费者、输送电力以及平衡供需方面发挥着至关重要的作用。

电网拥堵问题阻碍了多个国家的能源转型

正如国际能源署最近的《荷兰 2024：能源政策审查》所述，荷兰是一个电网拥堵已成为能源转型主要瓶颈的国家的一个突出例子，挑战了气候目标以及能源安全和可负担性。荷兰正在经历能源系统的快速转型，可再生发电和最终用途电气化取得了令人印象深刻的增长。2018 年至 2023 年期间，太阳能光伏装机容量增加了五倍，这主要是由有利的净计量政策支持的分布式屋顶装置推动的，荷兰在短时间内成为太阳能领域的世界领导者之一。

与此同时，该国的电网容量没有得到足够的扩展，无法容纳所有新的电力需求和分布式供应。此外，净计量安排为输送到电网的电力提供付费，而与市场价格无关，这意味着太阳能光伏装置缺乏满足电力系统需求的动力。这导致了电网拥堵，当电力传输容量不足以将所有可用电力从电网上的一个点传输到另一个点时，就会出现问题，以及随后添加或升级连接的延迟。2025 年初，大约有 10000 个大用户（消费者或电池）和 7500 个发电项目（大于户用光伏装置）等待连接到荷兰电网。

电网拥堵会延迟电网的连接，从而阻碍住房项目和工业发展等重要举措，从而对经济和社会产生严重影响。它破坏了能源安全、经济发展和清洁能源转型。电网拥堵还会导致消费者的直接成本更高。2022 年，荷兰输电系统运营商 TenneT 在电网拥堵管理上花费了 3.88 亿欧元，是 2020 年支出的六倍多，尽管这在一定程度上与电价上涨有关。其他国家也出现了类似的趋势，例如德国，从 2020 年到 2022 年，德国的电网拥堵管理成本增加了三倍多，超过 40 亿欧元。在大多数情况下，这些成本通过网络费用转嫁给消费者。

解决电网拥堵问题是荷兰政府的首要任务。2022 年 12 月，气候和能源部长提出了一项国家电网拥堵行动计划，该计划得到了包括区域省份、电网运营商、监管机构以及多个行业集群和组织在内的广泛利益相关者的准备和认可。该行动计划侧重于三个主要目标：1） 加快电网扩建建设;2） 通过智能解决方案更好地利用电网;3） 更智能地了解电网的情况。在每个目标中，该计划都包含由专门工作组负责实施和报告进展情况的行动。其他国家可以以这种协作和透明的方法来寻找电网拥堵的解决方案作为灵感，并在情况变得如此严重之前采取行动。

国际能源署的分析表明，寻求预防或解决电网拥堵的国家应采取积极主动的方法，通过前瞻性规划和监管改革来激励电网投资，以符合各国的能源政策优先事项。除了电网扩建之外，还可以通过实施各种电网增强技术、提高可用容量的透明度以及创建监管框架和明确的价格信号来缓解拥堵，以释放消费者、生产商和连接到电网的储能资产的灵活性。

电网增强解决方案可以比建造新线路更快地提高传输电子的能力。这包括重新布线（用更高容量的导体改造现有电力线以允许更大的功率流）、电压提升（提高电压水平以提高现有电网的容量）、动态线路额定值（监控和优化流经电力线的电量）和先进的网络运营实践。网络运营商已在多个系统中采用了电网增强解决方案。例如，在爱尔兰，配电系统运营商 ESB Networks 正在将 10 kV 中压 （MV） 网络升级到 20 kV，从而将中压网络的容量增加了四倍，并减少了系统中的损耗。世界各地的网络运营商都在应用动态线路评级，例如在比利时的输电系统运营商 Elia，该公司正在使用它来释放全国输电线路的容量。

容量图为解决电网拥塞问题提供了一个很好的起点。开发这些地图可以提高可用电网容量的透明度，帮助确定需要新投资的地方，并通过阐明拥堵的原因和成本来吸引创新解决方案。在设计供需共址激励措施时，有关电网容量和潜在新连接的地理信息也很有用。例如，电动汽车充电可以建在有屋顶太阳能光伏的地方，以最大限度地减少通过配电网输送电力的需要。由于许多国家都制定了类似的容量地图，网络运营商可以相互启发和学习，以使提供的信息尽可能透明和有用。

利用屋顶太阳能光伏、家用电池系统、电动汽车和智能电器等分布式能源的灵活性对于管理电网拥堵也至关重要。这需要现代化的通信和控制设备，以及适当的价格信号，以确保其消耗和生产行为有利于整个能源系统。电网规模电池存储系统的快速增长也可以为电网拥堵提供重要的解决方案。为了确保灵活性资产的运营方式有助于解决电网拥塞问题，位置和运营价格信号应反映当地电网以及国家系统的情况，包括通过新的合同形式和当地灵活性市场。

法律和监管框架在更有效地利用现有电网方面发挥着重要作用。荷兰监管机构 ACM 正在通过引入新的电价和非固定合同形式来激励灵活性并减少高峰时段的消耗，从而增加系统运营商更有效地利用现有电网的任务和责任。在德国，联邦网络机构和监管机构 Bundesnetzagentur 建立了一个为期两年的可切换负载测试阶段，以参与“使用而不是减少”计划，该计划鼓励客户使用可再生电力，否则这些电力会因电网拥堵而减少。在立陶宛，2022 年引入了“混合发电厂”的新法律概念，允许太阳能光伏、风能和电池储能作为一个混合发电厂连接，以最大限度地利用现有电网。

电网拥堵对能源安全和能源转型构成的风险越来越大。应对这一挑战需要在多个方面采取行动。政策制定者必须优先考虑前瞻性规划，并建立监管框架，以激励对电网扩建和技术的投资，从而更好地利用现有基础设施。有关电网容量和连接请求的透明数据对于识别瓶颈、指导投资决策和培养公众信任至关重要。监管机构应使电网运营商能够采用创新解决方案，例如新的电价结构和并网协议，以释放大型消费者和分布式能源资源的灵活性。电力市场设计还应提供反映电网状况的清晰、位置化的价格信号，推动基础设施的有效利用并支持更广泛的系统需求。

借鉴荷兰和其他面临严重电网拥塞挑战的国家的经验教训，世界各国政府可以采用行之有效的策略来防止出现类似问题。IEA 的能源政策审查为应对这些挑战和确保电网基础设施与不断变化的能源系统保持同步提供了宝贵的见解和指导。此外，国际能源署 （IEA） 与英国政府合作于 4 月 24 日至 25 日在伦敦举办的能源安全未来国际峰会将为世界各地的领导人和决策者提供机会，以思考应对传统和新兴能源安全风险所需的工具，包括电网在电力行业中的作用。 编译 陈讲运

来源：陈讲运清洁能源