當(dāng)前，全球能源供需版圖深度調(diào)整，統(tǒng)籌推進(jìn)能源安全保障與綠色低碳轉(zhuǎn)型，積極發(fā)展清潔能源、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)綠色低碳轉(zhuǎn)型，成為各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化的普遍共識(shí)。我國(guó)正大力推動(dòng)能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特性發(fā)生深刻變化，新型電力系統(tǒng)建設(shè)處于轉(zhuǎn)型加速期。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)提出三年有余，進(jìn)展如何？在技術(shù)創(chuàng)新方面有哪些進(jìn)步？針對(duì)以上問(wèn)題，中能傳媒記者對(duì)國(guó)網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所高級(jí)研究員王旭斌進(jìn)行了專訪。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)向“多”發(fā)展

“隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的深入推進(jìn)，電源形態(tài)、電網(wǎng)形態(tài)、負(fù)荷形態(tài)和儲(chǔ)能形態(tài)均出現(xiàn)深刻變化，源網(wǎng)荷儲(chǔ)多要素協(xié)調(diào)發(fā)展水平持續(xù)提高，呈現(xiàn)出多元化供應(yīng)體系、多形態(tài)電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展、多樣化負(fù)荷柔性互動(dòng)、多類型儲(chǔ)能優(yōu)化布局以及多場(chǎng)景數(shù)智賦能賦效等發(fā)展趨勢(shì)。”王旭斌表示。

截至2024年7月底，全國(guó)風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量合計(jì)達(dá)到12.1億千瓦，提前六年多實(shí)現(xiàn)2030年規(guī)劃目標(biāo)。王旭斌分析稱，從電源側(cè)看，多元化電力供應(yīng)體系正在形成，新能源開(kāi)發(fā)集中式和分布式并舉，逐漸成為發(fā)電裝機(jī)主體，煤電逐漸向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型。

他預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)2030年全國(guó)電源裝機(jī)容量超過(guò)50億千瓦，其中新能源發(fā)電裝機(jī)超過(guò)28億千瓦。

新能源大規(guī)模高比例發(fā)展需要電網(wǎng)輸配和其他電源、儲(chǔ)能的協(xié)同支撐。目前，我國(guó)新型電網(wǎng)加速建設(shè)，跨省區(qū)輸電規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，區(qū)域主網(wǎng)架進(jìn)一步加強(qiáng)，配電網(wǎng)承載能力和防災(zāi)抗災(zāi)能力不斷提高，分布式電網(wǎng)、微電網(wǎng)快速發(fā)展，電網(wǎng)智能化水平顯著提升。

“新型電力系統(tǒng)下，電網(wǎng)呈現(xiàn)多形態(tài)協(xié)同發(fā)展態(tài)勢(shì)?！蓖跣癖筮M(jìn)一步解釋，城市配電網(wǎng)以大電網(wǎng)為主導(dǎo)，以柔性互動(dòng)為關(guān)鍵，大量柔性負(fù)荷靈活互動(dòng)。農(nóng)村配電網(wǎng)以分布式資源合理利用、經(jīng)濟(jì)高效配置、電力安全供應(yīng)為目標(biāo)，源網(wǎng)荷儲(chǔ)聚合管控，與大電網(wǎng)互聯(lián)互通。同時(shí)，具有自平衡、自安全、小微化、綠色化、數(shù)智化、共享化（“兩自四化”）特征的自治型微電網(wǎng)等也是電網(wǎng)形態(tài)的有效補(bǔ)充。

受新能源消納需求刺激、技術(shù)發(fā)展以及政策支撐影響，2024年，全國(guó)新型儲(chǔ)能裝機(jī)容量突飛猛進(jìn)。截至2024年6月底，全國(guó)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)4444萬(wàn)千瓦/9906萬(wàn)千瓦時(shí)，較2023年底增長(zhǎng)超過(guò)40%。

王旭斌表示，新能源配儲(chǔ)、獨(dú)立儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能日均運(yùn)行小時(shí)數(shù)相較去年同期分別提升1.69、1.81、3.49小時(shí)。儲(chǔ)能呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2030年全國(guó)新型儲(chǔ)能需求至少超過(guò)1.5億千瓦。

據(jù)國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2024年上半年，全國(guó)全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng)8.1%，其中，5G基站和數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施用電量快速增長(zhǎng)，占當(dāng)年全社會(huì)用電量比重持續(xù)上升?！靶滦碗娏ο到y(tǒng)下，電力負(fù)荷特性由傳統(tǒng)的剛性、純消費(fèi)型向柔性、產(chǎn)銷一體型轉(zhuǎn)變，多樣化負(fù)荷柔性互動(dòng)能力提升?！蓖跣癖蠓Q。

在雙碳目標(biāo)、人工智能等因素推動(dòng)下，能源行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力加快形成，“新三樣”、數(shù)據(jù)中心、綠電制氫等高耗電戰(zhàn)略新興和未來(lái)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，終端電氣化水平逐步提升，加之氣候氣溫對(duì)電力需求增長(zhǎng)產(chǎn)生持續(xù)影響，王旭斌預(yù)測(cè)，未來(lái)電力需求繼續(xù)保持較快增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年全國(guó)全社會(huì)用電量超13萬(wàn)億千瓦時(shí)。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)有“新”賦能

技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵動(dòng)力。王旭斌表示，2024年，在基礎(chǔ)性技術(shù)方面，新一代電力系統(tǒng)仿真平臺(tái)多維復(fù)雜安全分析能力有效提升，進(jìn)一步提高系統(tǒng)運(yùn)行控制水平。在關(guān)鍵性技術(shù)方面，主動(dòng)支撐、柔性靈活、智慧互動(dòng)的源網(wǎng)荷儲(chǔ)關(guān)鍵性技術(shù)加快創(chuàng)新。

超大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)作為對(duì)新型電力系統(tǒng)發(fā)展產(chǎn)生持續(xù)影響的基礎(chǔ)性技術(shù)，分析時(shí)間尺度、運(yùn)行方式、典型場(chǎng)景更加多樣，規(guī)模達(dá)到上萬(wàn)節(jié)點(diǎn)，可對(duì)包含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)電磁暫態(tài)仿真。王旭斌介紹，目前，超大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)覆蓋國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)26個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），系統(tǒng)規(guī)模超過(guò)10萬(wàn)個(gè)三相節(jié)點(diǎn)。

常規(guī)電源清潔利用技術(shù)、新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、柔性直流輸電技術(shù)和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)等對(duì)新型電力系統(tǒng)推進(jìn)產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵性技術(shù)，正在對(duì)系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重大影響。

“煤電靈活性改造技術(shù)成熟、綜合能效高、路線多，但常態(tài)化深度調(diào)峰、頻繁啟停對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全性的影響逐步加大，運(yùn)維成本也在增加?！蓖跣癖筮M(jìn)一步介紹，新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)示范應(yīng)用持續(xù)推進(jìn)，對(duì)系統(tǒng)的慣量、頻率、電壓、黑啟動(dòng)等主動(dòng)支撐能力進(jìn)一步提升，逐步從小容量系統(tǒng)向大規(guī)模系統(tǒng)推廣應(yīng)用，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系亟需建立健全。

在柔性直流輸電技術(shù)方面，王旭斌表示，大容量柔性直流輸電技術(shù)應(yīng)用需求大幅增加，柔性直流雙向輸電、多端柔性直流輸電、混合多端柔性直流輸電技術(shù)發(fā)展及工程應(yīng)用積極推進(jìn)，全直流匯集送出輸電技術(shù)總投資相比傳統(tǒng)柔性直流可節(jié)省15%以上，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模遠(yuǎn)海風(fēng)電高效經(jīng)濟(jì)送出的優(yōu)選方案。

近年來(lái)，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)新能源出力連續(xù)多日低于15%裝機(jī)容量的情景，例如西北、東北、華北地區(qū)風(fēng)電低出力最長(zhǎng)持續(xù)120、92、58小時(shí)左右，華東、華中地區(qū)光伏低出力最長(zhǎng)持續(xù)超過(guò)8天。“高比例新能源接入，對(duì)放電時(shí)間超過(guò)4小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求明顯增加，需統(tǒng)籌好長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。”王旭斌說(shuō)。

新型電力系統(tǒng)發(fā)展的技術(shù)體系，已由單一的能源電力技術(shù)向跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的技術(shù)協(xié)同轉(zhuǎn)變。高質(zhì)量建設(shè)新型電力系統(tǒng)要求加快科技創(chuàng)新力度，不斷塑造電力新質(zhì)生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)。

王旭斌表示，在國(guó)家實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的新形勢(shì)下，新型電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新體系要聚焦技術(shù)源頭、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和創(chuàng)新生態(tài)，深入實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈融通發(fā)展共鏈行動(dòng)，帶動(dòng)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈等“多鏈”深度融合，強(qiáng)化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展。