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當前，全球能源供需版圖深度調(diào)整，統(tǒng)籌推進能源安全保障與綠色低碳轉(zhuǎn)型，積極發(fā)展清潔能源、推動經(jīng)濟社會綠色低碳轉(zhuǎn)型，成為各國應對氣候變化的普遍共識。我國正大力推動能源行業(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，進展如何？在技術(shù)創(chuàng)新方面有哪些進步？針對以上問題，中能傳媒記者對國網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所高級研究員王旭斌進行了專訪。

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，電源形態(tài)、電網(wǎng)形態(tài)、負荷形態(tài)和儲能形態(tài)均出現(xiàn)深刻變化，源網(wǎng)荷儲多要素協(xié)調(diào)發(fā)展水平持續(xù)提高，呈現(xiàn)出多元化供應體系、多形態(tài)電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展、多樣化負荷柔性互動、多類型儲能優(yōu)化布局以及多場景數(shù)智賦能賦效等發(fā)展趨勢?！蓖跣癖蟊硎?。

截至2024年7月底，全國風電、光伏裝機容量合計達到12.1億千瓦，提前六年多實現(xiàn)2030年規(guī)劃目標。王旭斌分析稱，從電源側(cè)看，多元化電力供應體系正在形成，新能源開發(fā)集中式和分布式并舉，逐漸成為發(fā)電裝機主體，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。

他預測，預計2030年全國電源裝機容量超過50億千瓦，其中新能源發(fā)電裝機超過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、儲能的協(xié)同支撐。目前，我國新型電網(wǎng)加速建設(shè)，跨省區(qū)輸電規(guī)模持續(xù)擴大，區(qū)域主網(wǎng)架進一步加強，配電網(wǎng)承載能力和防災抗災能力不斷提高，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。”王旭斌進一步解釋，城市配電網(wǎng)以大電網(wǎng)為主導，以柔性互動為關(guān)鍵，大量柔性負荷靈活互動。農(nóng)村配電網(wǎng)以分布式資源合理利用、經(jīng)濟高效配置、電力安全供應為目標，源網(wǎng)荷儲聚合管控，與大電網(wǎng)互聯(lián)互通。同時，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，全國新型儲能裝機容量突飛猛進。截至2024年6月底，全國新型儲能項目累計裝機規(guī)模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時，較2023年底增長超過40%。

王旭斌表示，新能源配儲、獨立儲能、工商業(yè)儲能日均運行小時數(shù)相較去年同期分別提升1.69、1.81、3.49小時。儲能呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢，預計2030年全國新型儲能需求至少超過1.5億千瓦。

據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，2024年上半年，全國全社會用電量同比增長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，占當年全社會用電量比重持續(xù)上升?！靶滦碗娏ο到y(tǒng)下，電力負荷特性由傳統(tǒng)的剛性、純消費型向柔性、產(chǎn)銷一體型轉(zhuǎn)變，多樣化負荷柔性互動能力提升?！蓖跣癖蠓Q。

在雙碳目標、人工智能等因素推動下，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，加之氣候氣溫對電力需求增長產(chǎn)生持續(xù)影響，王旭斌預測，未來電力需求繼續(xù)保持較快增長，預計2030年全國全社會用電量超13萬億千瓦時。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)有“新”賦能

技術(shù)創(chuàng)新是實現(xiàn)“雙碳”目標、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵動力。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)仿真平臺多維復雜安全分析能力有效提升，進一步提高系統(tǒng)運行控制水平。在關(guān)鍵性技術(shù)方面，主動支撐、柔性靈活、智慧互動的源網(wǎng)荷儲關(guān)鍵性技術(shù)加快創(chuàng)新。

超大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺作為對新型電力系統(tǒng)發(fā)展產(chǎn)生持續(xù)影響的基礎(chǔ)性技術(shù)，分析時間尺度、運行方式、典型場景更加多樣，規(guī)模達到上萬節(jié)點，可對包含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)實現(xiàn)微秒級電磁暫態(tài)仿真。王旭斌介紹，目前，超大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺覆蓋國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），系統(tǒng)規(guī)模超過10萬個三相節(jié)點。

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)和長時儲能技術(shù)等對新型電力系統(tǒng)推進產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵性技術(shù)，正在對系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟性產(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、頻繁啟停對機組運行安全性的影響逐步加大，運維成本也在增加?！蓖跣癖筮M一步介紹，新能源構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)示范應用持續(xù)推進，對系統(tǒng)的慣量、頻率、電壓、黑啟動等主動支撐能力進一步提升，逐步從小容量系統(tǒng)向大規(guī)模系統(tǒng)推廣應用，相關(guān)標準規(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)展及工程應用積極推進，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，是實現(xiàn)大規(guī)模遠海風電高效經(jīng)濟送出的優(yōu)選方案。

近年來，我國部分地區(qū)出現(xiàn)新能源出力連續(xù)多日低于15%裝機容量的情景，例如西北、東北、華北地區(qū)風電低出力最長持續(xù)120、92、58小時左右，華東、華中地區(qū)光伏低出力最長持續(xù)超過8天?！案弑壤履茉唇尤?，對放電時間超過4小時的長時儲能需求明顯增加，需統(tǒng)籌好長時儲能技術(shù)的安全性與經(jīng)濟性?！蓖跣癖笳f。

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。

王旭斌表示，在國家實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的新形勢下，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)升級和創(chuàng)新生態(tài)，深入實施產(chǎn)業(yè)鏈融通發(fā)展共鏈行動，帶動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈等“多鏈”深度融合，強化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)再造，實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)高標準建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展。