新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標(biāo)，以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務(wù)，以源網(wǎng)荷儲(chǔ)多向協(xié)同、靈活互動(dòng)為堅(jiān)強(qiáng)支撐，以堅(jiān)強(qiáng)、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺(tái)，以技術(shù)創(chuàng)新和體制機(jī)制創(chuàng)新為基礎(chǔ)保障的新時(shí)代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標(biāo)，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎(chǔ)保障，共同構(gòu)建了新型電力系統(tǒng)的“四位一體”框架體系。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)“三步走”發(fā)展路徑

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，不同發(fā)展階段特征差異明顯，需統(tǒng)籌謀劃路徑布局，科學(xué)部署、有序推進(jìn)。根據(jù)《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》，我國(guó)以2030年、2045年、2060年為新型電力系統(tǒng)構(gòu)建戰(zhàn)略目標(biāo)的重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)，制定新型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑，即加速轉(zhuǎn)型期（當(dāng)前至2030年）、總體形成期（2030年至2045年）、鞏固完善期（2045年至2060年），有計(jì)劃、分步驟推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的“進(jìn)度條”。

新型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑

支撐新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

在碳達(dá)峰、碳中和的總體戰(zhàn)略目標(biāo)下，針對(duì)未來(lái)源、荷不確定性特征，高比例新能源接入電網(wǎng)的演進(jìn)趨勢(shì)，新型電力系統(tǒng)清潔、高效、低碳的發(fā)展方向，需發(fā)展支撐新型電力系統(tǒng)的能源生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存、消費(fèi)技術(shù)。

能源生產(chǎn)技術(shù)

新型電力系統(tǒng)中，新能源通過(guò)提升可靠支撐能力逐步向系統(tǒng)主體電源轉(zhuǎn)變。這些技術(shù)的共同特點(diǎn)是能源的來(lái)源是無(wú)限的，并且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的碳排放極低，非常符合雙碳目標(biāo)的要求。而提高新能源的發(fā)電效率、穩(wěn)定性和儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展都是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的關(guān)鍵。目前，可再生能源技術(shù)的發(fā)展主要集中在提高能源轉(zhuǎn)化效率、提升能源穩(wěn)定性和發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)3個(gè)方面。

新型電力系統(tǒng)以新能源為主體，傳統(tǒng)化石能源將向保障性、調(diào)節(jié)性能源轉(zhuǎn)變，在機(jī)組備用、調(diào)峰調(diào)頻等方面發(fā)揮作用，從而保障電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。為助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，提高煤電機(jī)組的發(fā)電效率是降低碳排放的重要途徑之一。

能源傳輸技術(shù)

能源傳輸技術(shù)主要包括新能源并網(wǎng)支撐技術(shù)和新型傳輸技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，大量新能源不斷被并入電網(wǎng)，但新能源發(fā)電單元本身電網(wǎng)支撐能力弱、抗干擾性差。為推動(dòng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展，提高并網(wǎng)穩(wěn)定性與安全性，需要針對(duì)以下4項(xiàng)核心技術(shù)重點(diǎn)突破：①基于新能源場(chǎng)站分區(qū)精細(xì)化建模的長(zhǎng)時(shí)間尺度高精度功率預(yù)測(cè)技術(shù)；②系統(tǒng)友好型新能源基地與大電網(wǎng)間的友好交互和協(xié)同運(yùn)行控制技術(shù)；③高滲透率分布式新能源規(guī)模化接入配電網(wǎng)的集群劃分及智慧調(diào)控技術(shù)；④利用規(guī)模化儲(chǔ)能支撐新能源外送通道運(yùn)行模式及風(fēng)險(xiǎn)控制的協(xié)同運(yùn)行技術(shù)。

為實(shí)現(xiàn)2035年我國(guó)發(fā)展新型輸電技術(shù)的戰(zhàn)略目標(biāo)，在大容量輸電技術(shù)方面，應(yīng)著重發(fā)展以下3個(gè)方面：①根據(jù)西南水電、西北光伏、風(fēng)電外送工程特點(diǎn)，深入攻關(guān)特殊惡劣環(huán)境下特高壓輸電技術(shù)，為能源基地大容量電力外送提供技術(shù)保障；②針對(duì)大規(guī)模海上風(fēng)電高效匯集送出、陸上邊遠(yuǎn)地區(qū)新能源大范圍匯集及負(fù)荷遠(yuǎn)距離供電、電網(wǎng)柔性互聯(lián)調(diào)控及電壓/頻率主動(dòng)支撐、海島聯(lián)網(wǎng)供電等技術(shù)需求；③應(yīng)深入研究柔性低頻交流輸電、柔性交流輸電、直流電網(wǎng)輸電、超導(dǎo)直流能源傳輸、電力/燃料一體化輸送的系統(tǒng)構(gòu)建與運(yùn)行控制、裝備研制及試驗(yàn)等關(guān)鍵技術(shù)和工程實(shí)施的可行性，加快集中攻關(guān)、示范建設(shè)和應(yīng)用推廣工作。

能源儲(chǔ)存技術(shù)

儲(chǔ)能作為一種先進(jìn)的輔助能源系統(tǒng)，具有良好的靈活調(diào)節(jié)特性，是應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電、隨機(jī)負(fù)荷不確定性的重要資源。

為了解決可再生能源的間斷性和波動(dòng)性問(wèn)題，新型電力系統(tǒng)技術(shù)將側(cè)重于儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。多種儲(chǔ)能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)，例如電池儲(chǔ)能技術(shù)、氫能儲(chǔ)能技術(shù)和壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)等。這些技術(shù)可以將過(guò)剩的能源儲(chǔ)存起來(lái)，有需要時(shí)釋放出來(lái)，平衡電力系統(tǒng)的供需關(guān)系。例如電動(dòng)汽車(chē)電池可以作為移動(dòng)儲(chǔ)能裝置參與電力系統(tǒng)的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)能源的靈活轉(zhuǎn)移和利用。

能源消費(fèi)技術(shù)

未來(lái)我國(guó)新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)特高壓電網(wǎng)為主干，大型電源基地與分布式智能微電網(wǎng)共存的局面。電網(wǎng)調(diào)度空間、維度和難度劇增，亟需發(fā)展新一代智能調(diào)控技術(shù)并增強(qiáng)主動(dòng)防御能力。智能調(diào)控技術(shù)包括柔性智能配電網(wǎng)技術(shù)、智能用電與供需互動(dòng)技術(shù)。

面向未來(lái)新型電力系統(tǒng)，電網(wǎng)主動(dòng)防御體系構(gòu)建需進(jìn)一步提升電網(wǎng)感知學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)大電網(wǎng)數(shù)字孿生實(shí)時(shí)仿真能力，增強(qiáng)數(shù)據(jù)及事件智能分析決策水平，建立電網(wǎng)本質(zhì)安全特征量化及評(píng)價(jià)體系，升級(jí)“源–網(wǎng)–荷–儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)的緊急防控機(jī)制，加強(qiáng)安全風(fēng)險(xiǎn)主動(dòng)防御。

電力是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、使用最方便和最清潔的能源。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，主戰(zhàn)場(chǎng)在能源，主力軍乃電力。“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)下，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)成為建設(shè)新型能源體系的關(guān)鍵內(nèi)容和重要載體，是我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐。為實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的清潔、低碳、安全、高效目標(biāo)，各地應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)布局和政策支持與引導(dǎo)、優(yōu)化電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用，強(qiáng)化人才培養(yǎng)與國(guó)際合作，全面推進(jìn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

清研成果

清研集團(tuán)圍繞生態(tài)環(huán)境、電力、能源等領(lǐng)域開(kāi)展研究，與生態(tài)環(huán)境部、北京市生態(tài)環(huán)境局、國(guó)網(wǎng)電力公司、內(nèi)蒙古電力集團(tuán)、廣東電網(wǎng)、鐵塔能源有限公司、鄂爾多斯市能源局等單位開(kāi)展了長(zhǎng)期合作，在污染源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估、水環(huán)境治理、污染場(chǎng)地調(diào)查、新質(zhì)生產(chǎn)力和新能源產(chǎn)業(yè)研究、能源大數(shù)據(jù)研究、能源定價(jià)模型構(gòu)建、大數(shù)據(jù)可視化平臺(tái)建設(shè)和系統(tǒng)支持、供電服務(wù)監(jiān)測(cè)、電力安全管控、電力事件聯(lián)動(dòng)處置研究、電力公司營(yíng)商環(huán)境提升、電力客戶服務(wù)策略研究、創(chuàng)新實(shí)踐管理等方面積累了多個(gè)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。多年來(lái)，我們一直秉承“節(jié)能環(huán)保、共建綠色”的使命，以“誠(chéng)信為本、服務(wù)至上”的服務(wù)理念，不斷優(yōu)化解決方案，提升服務(wù)質(zhì)量，構(gòu)建了一個(gè)具有內(nèi)部凝聚力、社會(huì)影響力和綜合競(jìng)爭(zhēng)力的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，致力于為客戶提供高效、可靠的生態(tài)環(huán)境和能源電力服務(wù)。

撰稿 | 清研集團(tuán)資源環(huán)境研究部

圖片 | 網(wǎng)絡(luò)