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編者按

建(jian)(jian)設(she)以(yi)(yi)新(xin)能(neng)源為主體的(de)(de)(de)新(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，既(ji)是能(neng)源電(dian)(dian)力(li)轉型的(de)(de)(de)必(bi)然要(yao)求(qiu)，也是實(shi)現碳(tan)達(da)峰、碳(tan)中(zhong)和目標的(de)(de)(de)重要(yao)途徑(jing)。以(yi)(yi)新(xin)能(neng)源為主體的(de)(de)(de)新(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)構建(jian)(jian)是一項復雜的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)性工(gong)程，應(ying)超前研判(pan)、全面(mian)分析(xi)電(dian)(dian)力(li)生產結構改變(bian)為電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)帶來的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)與(yu)挑(tiao)戰，深入研究電(dian)(dian)力(li)低碳(tan)轉型路(lu)徑(jing)及轉型過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)重大(da)問(wen)題，力(li)爭就技術形態(tai)、技術方向等關鍵問(wen)題形成廣泛共識。

中國工程(cheng)院舒印彪院士科研團隊在中國工程(cheng)院院刊《中國工程(cheng)科學(xue)》2021年第(di)6期發(fa)表《構建(jian)(jian)以新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)為(wei)(wei)主體的(de)(de)新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統框(kuang)架研究(jiu)》，分(fen)析了電(dian)(dian)力(li)系(xi)統轉型帶來的(de)(de)變化、問題及挑戰，闡述了新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統的(de)(de)內涵(han)、構建(jian)(jian)原則與思路(lu)；根(gen)據電(dian)(dian)力(li)系(xi)統發(fa)展(zhan)的(de)(de)技術特征、新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)接入規模，合理劃分(fen)新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統的(de)(de)發(fa)展(zhan)階(jie)段并(bing)(bing)針對性提出(chu)各階(jie)段的(de)(de)發(fa)展(zhan)建(jian)(jian)議。文(wen)章(zhang)認為(wei)(wei)，新(xin)(xin)型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統以新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)為(wei)(wei)電(dian)(dian)能(neng)(neng)供給(gei)主體，可滿(man)足不斷增長的(de)(de)清潔(jie)用(yong)電(dian)(dian)需求，兼具高度的(de)(de)安(an)全性、開放性、適應性；相關系(xi)統構建(jian)(jian)是一項系(xi)統性工程(cheng)，應遵循電(dian)(dian)力(li)系(xi)統的(de)(de)技術演進規律(lv)與特征，充分(fen)利用(yong)成熟技術、存量(liang)系(xi)統并(bing)(bing)深入挖掘潛力(li)，同步著力(li)研發(fa)新(xin)(xin)興技術，積極穩妥并(bing)(bing)循序漸進實施重大轉型。

一、前言

碳(tan)(tan)達峰(feng)、碳(tan)(tan)中和目標(biao)的(de)(de)(de)提出是國家重大戰略決策(ce)，事關中華民族(zu)永續發(fa)展和構建(jian)人(ren)類(lei)命運共同體。在(zai)能(neng)(neng)源(yuan)消費清潔低(di)碳(tan)(tan)化的(de)(de)(de)進程中，電力占據著能(neng)(neng)源(yuan)體系的(de)(de)(de)主(zhu)導地位，同時電力系統發(fa)展面臨(lin)著艱(jian)巨任(ren)務(wu)。考(kao)慮我國各類(lei)非化石能(neng)(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan)稟賦以及開發(fa)利用的(de)(de)(de)技術經濟性，大力發(fa)展新能(neng)(neng)源(yuan)是必然選擇。建(jian)設以新能(neng)(neng)源(yuan)為主(zhu)體的(de)(de)(de)新型(xing)電力系統，既是能(neng)(neng)源(yuan)電力轉型(xing)的(de)(de)(de)必然要求，也(ye)是實(shi)現碳(tan)(tan)達峰(feng)、碳(tan)(tan)中和目標(biao)的(de)(de)(de)重要途徑(jing)。

能源電(dian)(dian)力(li)行業技(ji)術(shu)(shu)資(zi)金密集，存在高度的(de)路徑依賴(lai)，技(ji)術(shu)(shu)路線試錯成本極高。構(gou)建(jian)以新能源為(wei)主體的(de)新型電(dian)(dian)力(li)系統(tong)是一項復雜的(de)系統(tong)性工程，應超前研判、全面分析電(dian)(dian)力(li)生產結構(gou)改變為(wei)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)帶來的(de)變化與挑戰，深入研究電(dian)(dian)力(li)低(di)碳轉型路徑及轉型過程中的(de)重大問題，力(li)爭就技(ji)術(shu)(shu)形態、技(ji)術(shu)(shu)方(fang)向等關鍵(jian)問題形成廣泛(fan)共識。

針對于此，本文(wen)從一(yi)次(ci)能源、電(dian)(dian)源、網絡(luo)、負荷、平(ping)衡模式等(deng)方面(mian)著手，研(yan)究(jiu)電(dian)(dian)力(li)(li)系統物質基礎、技術(shu)基礎將(jiang)要(yao)發(fa)生的深(shen)刻(ke)變化，從電(dian)(dian)力(li)(li)可靠供(gong)(gong)應、新(xin)能源消(xiao)納、電(dian)(dian)網安全運(yun)行等(deng)方面(mian)探討未(wei)來(lai)電(dian)(dian)力(li)(li)系統發(fa)展面(mian)臨的直接挑戰；闡(chan)述新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系統的內涵(han)、構建(jian)原則和思路，劃分新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)系統的發(fa)展階段，提出策略性(xing)發(fa)展建(jian)議，以期為電(dian)(dian)力(li)(li)行業中長期發(fa)展提供(gong)(gong)基礎參考。

二、電力(li)系統轉型帶來的變化

電(dian)力系統(tong)實現碳(tan)達峰、碳(tan)中和目標的過程，伴(ban)隨著傳統(tong)電(dian)力系統(tong)向以新(xin)能源(yuan)為主體(ti)的新(xin)型電(dian)力系統(tong)轉型升(sheng)級，相關物(wu)質基礎(chu)和技(ji)術(shu)基礎(chu)持續深刻變化。

一(yi)是一(yi)次能(neng)源(yuan)特(te)性(xing)變化(hua)。電(dian)力系統的(de)一(yi)次能(neng)源(yuan)主(zhu)體由可存(cun)(cun)儲和可運(yun)輸(shu)的(de)化(hua)石能(neng)源(yuan)轉(zhuan)向(xiang)不可存(cun)(cun)儲或(huo)運(yun)輸(shu)、與氣象環境相關的(de)風能(neng)和太陽(yang)能(neng)資源(yuan)，一(yi)次能(neng)源(yuan)供(gong)應面臨(lin)高度不確定性(xing)。

二是(shi)電源(yuan)(yuan)布局與(yu)功(gong)能(neng)(neng)變化。根據我國風(feng)能(neng)(neng)、太陽(yang)能(neng)(neng)資源(yuan)(yuan)分(fen)布，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)開發將以集中式(shi)與(yu)分(fen)散式(shi)并舉，電源(yuan)(yuan)總體接入位置(zhi)愈加(jia)偏遠、愈加(jia)深入低電壓等級。未來新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)作(zuo)為(wei)主體電源(yuan)(yuan)，不僅是(shi)電力(li)電量的(de)主要提供(gong)者，還將具備相當(dang)程度的(de)主動支撐、調節(jie)與(yu)故障(zhang)穿越等“構網(wang)”能(neng)(neng)力(li)；常規(gui)電源(yuan)(yuan)功(gong)能(neng)(neng)則逐步轉向(xiang)調節(jie)與(yu)支撐。

三是網(wang)(wang)(wang)絡規(gui)模(mo)與形態(tai)變(bian)化(hua)。西部(bu)、北部(bu)地區的大(da)型清潔能源基(ji)地向東(dong)中部(bu)地區負荷中心輸電(dian)(dian)的整體格(ge)局不變(bian)，近(jin)期(qi)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)規(gui)模(mo)仍將進(jin)一步擴大(da)。電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)形態(tai)從交直(zhi)流(liu)混聯大(da)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)向微電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)、柔直(zhi)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)等多種形態(tai)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)并存轉(zhuan)變(bian)。

四(si)是負荷(he)(he)結構與(yu)特性變(bian)化。能(neng)源消費高度電(dian)(dian)氣化，用電(dian)(dian)需(xu)求持續增長。配電(dian)(dian)網(wang)有(you)源化，多能(neng)靈活轉換，“產消者”廣泛存在，負荷(he)(he)從單一用電(dian)(dian)朝著發(fa)/用電(dian)(dian)一體化方向轉變(bian)，調(diao)節支(zhi)撐能(neng)力增強。

五是電網平(ping)衡模(mo)式變(bian)化(hua)。新型(xing)電力系(xi)統供需雙側均面臨較大的(de)(de)不確(que)定性，電力平(ping)衡模(mo)式由“源隨(sui)荷動”的(de)(de)發/用(yong)電平(ping)衡轉向(xiang)儲能(neng)、多能(neng)轉換參與緩沖的(de)(de)更大空(kong)間、更大時(shi)間尺度范圍內(nei)的(de)(de)平(ping)衡。

六是電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統技(ji)術(shu)基礎(chu)變(bian)化。電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)并網技(ji)術(shu)由(you)(you)交流同步向電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)，交流電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系統同步運行機理(li)(li)由(you)(you)物理(li)(li)特性主(zhu)導轉(zhuan)(zhuan)向人為控制(zhi)算法主(zhu)導；電(dian)(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)器件引(yin)入微(wei)秒級開關過程，分(fen)析認知(zhi)由(you)(you)機電(dian)(dian)(dian)暫(zan)態(tai)向電(dian)(dian)(dian)磁暫(zan)態(tai)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)；運行控制(zhi)由(you)(you)大(da)容量(liang)同質化機組(zu)的集中連續控制(zhi)向廣域海量(liang)異(yi)構資源(yuan)(yuan)的離散控制(zhi)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)；故障防御(yu)由(you)(you)獨立“三道防線”向廣泛(fan)調動源(yuan)(yuan)網荷(he)儲可控資源(yuan)(yuan)的主(zhu)動綜合防御(yu)體系轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。

三、電力系統(tong)面(mian)臨(lin)的問(wen)題與挑戰

（一）電力供應保障

一是保障供應充裕的基礎理(li)論面臨挑戰。在全球氣候(hou)變化(hua)、可(ke)(ke)再生能源(yuan)大規模開發(fa)的背景(jing)下，可(ke)(ke)再生能源(yuan)資(zi)源(yuan)稟賦(fu)在長期演(yan)化(hua)過程中會發(fa)生顯著變化(hua)。電源(yuan)、電網的規劃(hua)決策面臨資(zi)源(yuan)稟賦(fu)和運(yun)行雙重不確定性且(qie)具有明顯的路徑依賴性。上述特(te)征(zheng)為傳統資(zi)源(yuan)稟賦(fu)評估(gu)與規劃(hua)理(li)論帶來重大挑戰。

二是新(xin)能(neng)源(yuan)小發時保障(zhang)(zhang)供應(ying)難度大(da)。隨著新(xin)能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)的(de)快速發展，可(ke)控(kong)電(dian)(dian)源(yuan)占比(bi)下降，新(xin)能(neng)源(yuan)“大(da)裝(zhuang)機、小電(dian)(dian)量”特性(xing)凸顯，風能(neng)、太陽能(neng)小發時保障(zhang)(zhang)電(dian)(dian)力供應(ying)的(de)難度加大(da)。在碳(tan)中和階段，火電(dian)(dian)占比(bi)將(jiang)進一步下降，新(xin)能(neng)源(yuan)裝(zhuang)機規模持續提升，而(er)負荷(he)仍將(jiang)保持一定(ding)增(zeng)長，實時電(dian)(dian)力供應(ying)與中長期電(dian)(dian)量供應(ying)保障(zhang)(zhang)困難更加突出。

三是罕見天(tian)(tian)象(xiang)(xiang)、極(ji)(ji)端(duan)(duan)天(tian)(tian)氣下的供應保(bao)障(zhang)(zhang)難(nan)度(du)更大(da)。日食等(deng)罕見天(tian)(tian)文(wen)現象(xiang)(xiang)將顯著影響(xiang)新(xin)能源(yuan)出力(li)；隨著全(quan)球變暖(nuan)、氣候(hou)異常(chang)的加劇，颶風(feng)、暴雪冰凍(dong)、極(ji)(ji)熱無(wu)風(feng)等(deng)極(ji)(ji)端(duan)(duan)天(tian)(tian)氣事件不斷(duan)增多(duo)增強(qiang)，超出現有認知。罕見天(tian)(tian)象(xiang)(xiang)與極(ji)(ji)端(duan)(duan)天(tian)(tian)氣具有概率小、風(feng)險高、危害大(da)的特征，在新(xin)能源(yuan)高占(zhan)比(bi)情景(jing)下的影響(xiang)極(ji)(ji)大(da)，推高供電保(bao)障(zhang)(zhang)成本。

（二）系統平衡調節

一(yi)是供(gong)需(xu)(xu)(xu)平(ping)衡基礎理論面臨(lin)挑戰。隨著新(xin)能源占(zhan)比的持(chi)續(xu)提高(gao)，供(gong)需(xu)(xu)(xu)雙側(ce)與(yu)系(xi)統調節資源均呈現高(gao)度不(bu)確定(ding)性，系(xi)統平(ping)衡機制(zhi)由“確定(ding)性發電(dian)跟蹤不(bu)確定(ding)負荷(he)”轉變(bian)為“不(bu)確定(ding)發電(dian)與(yu)不(bu)確定(ding)負荷(he)雙向匹配”。供(gong)需(xu)(xu)(xu)雙側(ce)運行(xing)特性對氣候等外(wai)部條件(jian)的依(yi)賴性較(jiao)高(gao)，針(zhen)對傳(chuan)統電(dian)力系(xi)統建立(li)的供(gong)需(xu)(xu)(xu)平(ping)衡理論亟需(xu)(xu)(xu)發展完(wan)善。

二是日內調節(jie)面(mian)臨(lin)較大困難(nan)。新能(neng)源出(chu)力(li)的(de)(de)(de)隨機波動(dong)性需(xu)要可控電源的(de)(de)(de)深(shen)度調節(jie)能(neng)力(li)予以(yi)抵消(xiao)，電力(li)系統現有的(de)(de)(de)調節(jie)能(neng)力(li)已基本(ben)挖掘殆盡，近(jin)期(qi)仍需(xu)更(geng)大的(de)(de)(de)調節(jie)能(neng)力(li)以(yi)滿(man)足(zu)新能(neng)源消(xiao)納(na)需(xu)求(qiu)。遠期(qi)新能(neng)源成為(wei)主力(li)電源后，依靠占比不斷下(xia)降的(de)(de)(de)常規電源以(yi)及有限的(de)(de)(de)負荷(he)側(ce)調節(jie)能(neng)力(li)難(nan)以(yi)滿(man)足(zu)日內消(xiao)納(na)需(xu)求(qiu)。

三(san)是遠(yuan)期季節(jie)性調(diao)節(jie)需(xu)求增(zeng)大(da)。新(xin)(xin)能(neng)源發電與(yu)用(yong)(yong)電存在季節(jie)性不(bu)匹配，夏、冬季用(yong)(yong)電高峰(feng)期的新(xin)(xin)能(neng)源出(chu)(chu)力低于(yu)平(ping)均(jun)水(shui)平(ping)，而春、秋季新(xin)(xin)能(neng)源大(da)發時的用(yong)(yong)電水(shui)平(ping)處于(yu)全年(nian)低谷。現有的儲能(neng)技術只能(neng)滿(man)足日內調(diao)節(jie)需(xu)求，在新(xin)(xin)能(neng)源高占比情景下，季節(jie)性消(xiao)納矛盾將更加突(tu)出(chu)(chu)。

（三）安全穩定運行

一(yi)是穩定(ding)(ding)基礎(chu)理(li)(li)(li)論面臨挑(tiao)戰。新能(neng)源時變出力導(dao)致系統(tong)(tong)工作點(dian)快(kuai)速遷移，基于給定(ding)(ding)平(ping)衡點(dian)的(de)傳統(tong)(tong)Lyapunov穩定(ding)(ding)性(xing)理(li)(li)(li)論存在不適(shi)應(ying)性(xing)。新能(neng)源發(fa)電有(you)別于常(chang)規機組的(de)同步(bu)機制及動態特(te)性(xing)，使(shi)得(de)經典暫態功(gong)角穩定(ding)(ding)性(xing)定(ding)(ding)義不再適(shi)用。高比(bi)例的(de)電力電子設備導(dao)致系統(tong)(tong)動態呈現多時間尺度交織、控制策(ce)略(lve)主導(dao)、切換性(xing)與離散性(xing)顯著等(deng)特(te)征，使(shi)得(de)對應(ying)的(de)過渡過程分(fen)析(xi)理(li)(li)(li)論、與非工頻穩定(ding)(ding)性(xing)分(fen)析(xi)相協調的(de)基礎(chu)理(li)(li)(li)論亟待完善。

二是控制(zhi)基(ji)(ji)礎理論(lun)(lun)有待創新(xin)。傳統電(dian)力系(xi)統的(de)(de)控制(zhi)資源(yuan)主(zhu)要是同步(bu)發(fa)電(dian)機等同質(zhi)化(hua)(hua)大容量設備。而在新(xin)型電(dian)力系(xi)統中(zhong)，海量新(xin)能源(yuan)和電(dian)力電(dian)子設備從(cong)各個電(dian)壓等級(ji)接(jie)入(ru)，控制(zhi)資源(yuan)碎片化(hua)(hua)、異質(zhi)化(hua)(hua)、黑箱化(hua)(hua)、時變(bian)化(hua)(hua)，使得(de)傳統基(ji)(ji)于(yu)模(mo)型驅動的(de)(de)集中(zhong)式控制(zhi)難以適應(ying)，需要新(xin)的(de)(de)控制(zhi)基(ji)(ji)礎理論(lun)(lun)對(dui)各類資源(yuan)有效(xiao)實(shi)施聚納(na)與調控。

三是傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)安全問(wen)題長期存在。在未來(lai)相當(dang)長的時間內，電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)(tong)仍(reng)以交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)同(tong)步電(dian)(dian)網(wang)形態為主；但隨著新能(neng)源大量替代常規電(dian)(dian)源，維持(chi)交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)(tong)安全穩(wen)(wen)定的根本要素被削弱，傳(chuan)(chuan)統(tong)(tong)的交(jiao)(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)網(wang)穩(wen)(wen)定問(wen)題加劇。例(li)如，旋轉(zhuan)設(she)備(bei)被靜止設(she)備(bei)替代，系(xi)統(tong)(tong)慣量不(bu)再(zai)隨規模增長甚至呈(cheng)下降(jiang)趨(qu)勢，電(dian)(dian)網(wang)頻率(lv)控制更加困難(nan)；電(dian)(dian)壓調節能(neng)力下降(jiang)，高比(bi)例(li)新能(neng)源接入(ru)地區(qu)(qu)的電(dian)(dian)壓控制困難(nan)，高比(bi)例(li)受(shou)電(dian)(dian)地區(qu)(qu)的動態無功支(zhi)撐(cheng)能(neng)力不(bu)足；電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子設(she)備(bei)的電(dian)(dian)磁暫態過(guo)程對同(tong)步電(dian)(dian)機轉(zhuan)子運動產生深刻影響，功角穩(wen)(wen)定問(wen)題更為復雜(za)。

四是高(gao)(gao)比例(li)(li)電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子、高(gao)(gao)比例(li)(li)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源（“雙高(gao)(gao)”）的(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統面臨(lin)新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)問題。在(zai)近(jin)期(qi)，新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源機組具有電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子設備(bei)普遍存在(zai)的(de)(de)脆弱性(xing)，面對頻率、電(dian)(dian)壓波(bo)動容易脫網，故(gu)障演變過(guo)程更顯復(fu)雜，與進一步(bu)(bu)擴大(da)的(de)(de)遠距離輸電(dian)(dian)規模相(xiang)疊加，導致大(da)面積停電(dian)(dian)的(de)(de)風險增加；同步(bu)(bu)電(dian)(dian)源占比下降、電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子設備(bei)支撐(cheng)能(neng)(neng)力(li)(li)不足導致寬頻振蕩等新(xin)(xin)(xin)形(xing)態穩定問題，電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統呈(cheng)現多失穩模式(shi)耦(ou)合(he)的(de)(de)復(fu)雜特(te)性(xing)。在(zai)遠期(qi)，更高(gao)(gao)比例(li)(li)的(de)(de)新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源甚(shen)至(zhi)全電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子系(xi)統將(jiang)伴(ban)生全新(xin)(xin)(xin)的(de)(de)穩定問題。

（四）整體供電成本

新(xin)(xin)能(neng)源平(ping)(ping)價(jia)上(shang)網(wang)不等于(yu)平(ping)(ping)價(jia)利用(yong)。除新(xin)(xin)能(neng)源場(chang)站(zhan)本(ben)(ben)(ben)體成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)以外(wai)，新(xin)(xin)能(neng)源利用(yong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)還(huan)包括(kuo)靈活性電(dian)源投資、系(xi)統(tong)調節運行(xing)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)、大電(dian)網(wang)擴展(zhan)與(yu)補強(qiang)投資、接網(wang)及配網(wang)投資等系(xi)統(tong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)。國內外(wai)研究表明，新(xin)(xin)能(neng)源電(dian)量滲(shen)(shen)透率超(chao)過10%~15%以后(hou)，系(xi)統(tong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)將進入快速增(zeng)長的(de)臨界點，未來(lai)新(xin)(xin)能(neng)源場(chang)站(zhan)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)下降很(hen)難完全對沖消納新(xin)(xin)能(neng)源所付出的(de)系(xi)統(tong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)上(shang)升；隨著(zhu)新(xin)(xin)能(neng)源發電(dian)量滲(shen)(shen)透率的(de)逐步提高，系(xi)統(tong)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)顯著(zhu)增(zeng)加且疏導困難，必(bi)然(ran)影響全社會供電(dian)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)。

四、新(xin)型電力系統(tong)的內(nei)涵、構(gou)建原(yuan)則與思路

應對電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)面臨(lin)的(de)問題(ti)與挑戰，應科(ke)學構建新型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)，保障國家能源轉型戰略實施。構建以(yi)新能源為(wei)主體的(de)新型電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)，必須堅(jian)持系(xi)統(tong)思維(wei)，遵循電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)技(ji)術特點和客觀規(gui)律，充分利用(yong)成熟技(ji)術、存量系(xi)統(tong)并(bing)深入(ru)挖掘潛力(li)，“開放(fang)包容”支持新技(ji)術發展(zhan)，積極穩妥、循序(xu)漸進實現(xian)轉型。

（一）新型(xing)電力系(xi)統的內涵

新(xin)型電力系統以(yi)新(xin)能源為(wei)供給(gei)主體，滿足(zu)不斷(duan)增長(chang)的清潔用電需(xu)求，具有高度的安(an)全性(xing)、開放性(xing)、適應性(xing)。

在安全性方面(mian)，新型電(dian)(dian)(dian)力(li)系統(tong)中(zhong)的各級(ji)電(dian)(dian)(dian)網協調發展，多種(zhong)電(dian)(dian)(dian)網技術相互(hu)融合，廣域資源優化配置(zhi)能(neng)力(li)顯(xian)著提升；電(dian)(dian)(dian)網安全穩定水(shui)平可控、能(neng)控、在控，有效承載高比(bi)例的新能(neng)源、直流等電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)設備接入，適應國(guo)家能(neng)源安全、電(dian)(dian)(dian)力(li)可靠供應、電(dian)(dian)(dian)網安全運(yun)行的需求。

在(zai)開放性方面，新型電力(li)(li)系統的(de)電網具有高(gao)度多元、開放、包容的(de)特征，兼容各(ge)類新電力(li)(li)技術，支(zhi)持各(ge)種新設備便捷接入(ru)需求；支(zhi)撐各(ge)類能源交(jiao)互(hu)(hu)轉化、新型負荷雙向互(hu)(hu)動，成(cheng)為各(ge)類能源網絡(luo)有機互(hu)(hu)聯的(de)樞紐。

在適(shi)應性方面，新(xin)型電力系(xi)統的源(yuan)網(wang)荷(he)儲各環節(jie)緊密銜接、協調互動，通過(guo)先(xian)進技術應用和(he)控制資(zi)(zi)源(yuan)池擴(kuo)展，實現較(jiao)強(qiang)的靈活調節(jie)能(neng)力、高(gao)度智能(neng)的運行(xing)控制能(neng)力，適(shi)應海(hai)量異構資(zi)(zi)源(yuan)廣(guang)泛接入并密集交互的應用場(chang)景。

（二）新型電(dian)力(li)系統構建原則

堅持問題導向、目標導向和科學(xue)發展原(yuan)則來構建新型(xing)電(dian)力(li)系統，積極(ji)穩妥推進轉(zhuan)型(xing)。

問題(ti)導向，即抓住新(xin)能源發展過程中的主要矛盾，兼(jian)顧當前困難與長遠挑戰，通(tong)過系統重構、技術(shu)與體制機制創新(xin)來突破新(xin)能源發展瓶頸。

目標導向，即(ji)以(yi)按(an)期實現碳(tan)達峰、碳(tan)中和目標為使命(ming)，選擇適宜的技術(shu)路(lu)線，“倒(dao)排(pai)”發展路(lu)徑，兼顧(gu)轉型(xing)過程中能源電力安全。

科學發展(zhan)，即充分考慮能源電力(li)行業資產、資金(jin)、技術密集，路徑依賴較(jiao)強的特(te)點，切實體現電力(li)系統(tong)的技術特(te)點和發展(zhan)規(gui)律，保持漸進過渡式轉(zhuan)型發展(zhan)。

（三(san)）新型電力(li)系統(tong)構建思路

基于(yu)以上構(gou)(gou)建原則，研判未來新型(xing)電力系統技(ji)術形態，塑造(zao)適(shi)應全新電力生產結(jie)構(gou)(gou)的網絡形態和平(ping)衡模式，在(zai)空間、時間上匹配電力供給與需求，據此設計技(ji)術可行、成本適(shi)當(dang)的發(fa)展路徑。

1.技術形態

在未來較長(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)時間內，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統仍(reng)(reng)將以交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術為(wei)主導，主要(yao)原因有：一是(shi)當(dang)前全國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統資產規模超過16萬億(yi)元(yuan)，90%的(de)(de)(de)(de)(de)在運煤(mei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)裝機容(rong)量(liang)(liang)(liang)投產不滿(man)20 a，龐(pang)大的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)量(liang)(liang)(liang)系(xi)統仍(reng)(reng)以交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術為(wei)基(ji)礎，不可能“急剎車(che)”“急轉彎(wan)”；二是(shi)未來火電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、水電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)、核電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)等同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)裝機容(rong)量(liang)(liang)(liang)和發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)占比(bi)均在不斷下降，但(dan)仍(reng)(reng)占據相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例（見圖1），如到(dao)2060年同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)預計仍(reng)(reng)占據裝機容(rong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)25%、發電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)44%，主要(yao)以“大開(kai)機、小出力(li)(li)”方式運行（出力(li)(li)占比(bi)可達79%），為(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統提供必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)調節與支撐。因此，未來的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統必將在傳承中發展，長(chang)(chang)期保持以交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)為(wei)基(ji)礎的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術形(xing)態(tai)，基(ji)本原理、技(ji)術要(yao)求不會(hui)發生根本性改變；交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)仍(reng)(reng)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)架基(ji)礎，各(ge)類電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)直接或間接以交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)技(ji)術并(bing)入電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)。

圖片

圖(tu)1同步(bu)電源裝機(ji)及發電量占比的變化趨勢

2.網絡形態

一是以交直流(liu)(liu)互聯(lian)為大電網主干。我國能源資源與需求逆向(xiang)分布的(de)(de)基本國情(qing)，新能源出力的(de)(de)隨機性、強(qiang)時空相(xiang)關性，都決定了近期交直流(liu)(liu)互聯(lian)大電網仍需擴大規模才(cai)能滿足遠距離大規模輸電、新能源跨省/跨區(qu)消(xiao)納平衡的(de)(de)需求。

二是多種組(zu)(zu)網形式并存。交流(liu)電力(li)系統(tong)需要同步電源(yuan)的支撐，難以適(shi)應新能源(yuan)集中開(kai)發(fa)(fa)、海上風電、大量分布式新能源(yuan)接入等局部場景；應鼓(gu)勵(li)發(fa)(fa)展(zhan)分布式微網、純直(zhi)流(liu)電力(li)系統(tong)等多種組(zu)(zu)網技術，因地制宜選擇技術路線。

3.平衡形態

力(li)(li)求(qiu)以(yi)儲(chu)能(neng)為(wei)媒介逐步實(shi)現發(fa)(fa)(fa)用(yong)電解耦。當(dang)前電力(li)(li)系統(tong)的實(shi)時(shi)平(ping)衡依賴出力(li)(li)可(ke)調(diao)(diao)的常規電源，而新型電力(li)(li)系統(tong)將以(yi)出力(li)(li)不(bu)可(ke)調(diao)(diao)節的新能(neng)源發(fa)(fa)(fa)電為(wei)主(zhu)體，發(fa)(fa)(fa)電側調(diao)(diao)節能(neng)力(li)(li)顯(xian)著(zhu)下降；需(xu)要(yao)通過需(xu)求(qiu)響應、多能(neng)互補等(deng)方式充分挖掘負荷(he)側的調(diao)(diao)節能(neng)力(li)(li)，同步開發(fa)(fa)(fa)能(neng)夠與電能(neng)高(gao)效雙向轉換并可(ke)大(da)量、長期存儲(chu)的二次能(neng)源（儲(chu)能(neng)），使“發(fa)(fa)(fa)–用(yong)”實(shi)時(shi)平(ping)衡變為(wei)“發(fa)(fa)(fa)–儲(chu)–用(yong)”實(shi)時(shi)平(ping)衡。

4.發展路徑

循序漸(jian)進(jin)構建新(xin)(xin)型電(dian)力系(xi)統。能(neng)源(yuan)電(dian)力行業技(ji)(ji)術(shu)(shu)資金密集(ji)，已(yi)形(xing)成的(de)龐大(da)存(cun)量資產不(bu)(bu)可能(neng)“推倒重(zhong)(zhong)來”，適宜采(cai)取漸(jian)進(jin)過渡式發(fa)(fa)展方式。在(zai)(zai)近(jin)期，新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)快速(su)發(fa)(fa)展的(de)需(xu)求較為(wei)迫切，亟(ji)需(xu)成熟、經濟、有效(xiao)的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)與(yu)產品方案來應(ying)(ying)對相應(ying)(ying)挑戰。著眼遠期，當前電(dian)力系(xi)統的(de)物質(zhi)基(ji)礎、技(ji)(ji)術(shu)(shu)基(ji)礎難以(yi)匹配(pei)新(xin)(xin)型電(dian)力系(xi)統的(de)需(xu)求，應(ying)(ying)在(zai)(zai)大(da)規模儲能(neng)、高(gao)效(xiao)電(dian)氫(qing)轉換(huan)、CCUS（碳捕(bu)集(ji)、利用(yong)與(yu)封存(cun)）、純直流組網等顛(dian)覆性(xing)技(ji)(ji)術(shu)(shu)方面盡快取得(de)突破；不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)將導(dao)向不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)電(dian)力系(xi)統形(xing)態，未來發(fa)(fa)展路(lu)徑存(cun)在(zai)(zai)較大(da)的(de)不(bu)(bu)確(que)定性(xing)。為(wei)此，近(jin)期應(ying)(ying)重(zhong)(zhong)點挖(wa)掘成熟技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)潛力，支(zhi)撐新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)快速(su)發(fa)(fa)展，同(tong)(tong)步開展顛(dian)覆性(xing)技(ji)(ji)術(shu)(shu)攻關；遠期在(zai)(zai)顛(dian)覆性(xing)技(ji)(ji)術(shu)(shu)取得(de)突破后，推動電(dian)力系(xi)統逐(zhu)步向適應(ying)(ying)顛(dian)覆性(xing)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)新(xin)(xin)形(xing)態轉型。

（四）新(xin)型(xing)電力系統(tong)的發展(zhan)階段

1.傳統電力系統轉型期

新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)快(kuai)速(su)發(fa)展，“雙高”影(ying)響處于“量變”階(jie)段，常規電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)仍是電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量供應主(zhu)(zhu)體(ti)，新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)作為(wei)補(bu)充。發(fa)用電(dian)(dian)的(de)(de)實時平衡(heng)(heng)仍然(ran)是主(zhu)(zhu)要特征(zheng)，依(yi)靠以抽水蓄(xu)能(neng)為(wei)主(zhu)(zhu)體(ti)的(de)(de)成熟儲(chu)能(neng)技(ji)術基(ji)本(ben)滿足日內(nei)平衡(heng)(heng)需求(qiu)。跨區輸(shu)電(dian)(dian)、交流(liu)電(dian)(dian)網互聯(lian)的(de)(de)規模(mo)進一步(bu)(bu)擴大并“達峰”。本(ben)階(jie)段內(nei)，充分開(kai)發(fa)現有(you)資源(yuan)(yuan)、挖(wa)掘可用技(ji)術潛(qian)力(li)，同步(bu)(bu)開(kai)展支撐更高比例新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)顛(dian)覆性技(ji)術研發(fa)。

2.新型(xing)電力(li)系統形成期

新(xin)能源成為裝(zhuang)機主體，具備(bei)相當程(cheng)度的主動支撐能力(li)；常規電(dian)源功(gong)能逐(zhu)步轉向調節與(yu)支撐；大規模儲能技術(shu)(shu)取得(de)突破，實(shi)現日以上(shang)時(shi)間尺度的平衡(heng)調節。存量電(dian)力(li)系統向新(xin)形(xing)態轉變(bian)，交直(zhi)(zhi)流互聯大電(dian)網與(yu)局部全新(xin)能源直(zhi)(zhi)流組網、微電(dian)網等多(duo)種形(xing)態共存。在此階段，“雙高”影(ying)響(xiang)轉入質(zhi)變(bian)，已有的技術(shu)(shu)和發展模式面臨(lin)瓶(ping)頸，顛(dian)覆性技術(shu)(shu)逐(zhu)步成熟并具備(bei)推廣應用條件。

3.新型電力系(xi)統成熟期

依托(tuo)發(fa)展成熟(shu)的(de)(de)顛(dian)覆性(xing)技術(shu)，完成全(quan)新(xin)形態的(de)(de)電力(li)系(xi)統(tong)構(gou)建，新(xin)能源成為(wei)主力(li)電源，發(fa)用電基(ji)(ji)本(ben)實(shi)現解耦。新(xin)能源以多種(zhong)二次能源形式、多種(zhong)途徑傳(chuan)輸(shu)和(he)利用，將因(yin)地制宜發(fa)展多種(zhong)形態（如輸(shu)電與輸(shu)氫網絡共存等(deng)）。這一(yi)階段，顛(dian)覆性(xing)技術(shu)高度成熟(shu)并(bing)獲得廣泛應用，新(xin)型電力(li)系(xi)統(tong)基(ji)(ji)本(ben)構(gou)建完成。

五、構建新(xin)型電(dian)力(li)系統(tong)的重點(dian)舉措

（一）加快(kuai)措施布局應對轉型(xing)期問(wen)題

1.保(bao)障電力供應(ying)與新(xin)能源消納

在電(dian)(dian)源(yuan)側，一是(shi)(shi)提升(sheng)(sheng)電(dian)(dian)力供應能(neng)力。推(tui)進(jin)西部(bu)、北部(bu)地區大型新(xin)能(neng)源(yuan)基地建(jian)設(she)，因地制(zhi)宜(yi)發(fa)展(zhan)(zhan)東中部(bu)地區的分布(bu)式新(xin)能(neng)源(yuan)，推(tui)動(dong)海上(shang)風電(dian)(dian)逐(zhu)步向遠海拓展(zhan)(zhan)。煤(mei)電(dian)(dian)從“增(zeng)容控量(liang)(liang)(liang)”“控容減量(liang)(liang)(liang)”到“減容減量(liang)(liang)(liang)”，發(fa)揮托底保障作用，合理利用存(cun)量(liang)(liang)(liang)資產，科學(xue)謀劃退出路徑。加快(kuai)開發(fa)水電(dian)(dian)，重(zhong)(zhong)點(dian)推(tui)進(jin)西南地區的優質水電(dian)(dian)建(jian)設(she)。安(an)全有(you)序開展(zhan)(zhan)沿海地區的核電(dian)(dian)建(jian)設(she)，適時(shi)推(tui)動(dong)內(nei)陸核電(dian)(dian)建(jian)設(she)。二是(shi)(shi)提升(sheng)(sheng)有(you)功調(diao)節(jie)能(neng)力。加快(kuai)在運煤(mei)電(dian)(dian)機(ji)組靈(ling)活性改(gai)造，提升(sheng)(sheng)機(ji)組調(diao)節(jie)速(su)率與深度調(diao)峰能(neng)力，新(xin)建(jian)煤(mei)電(dian)(dian)均應具備(bei)(bei)深度調(diao)峰能(neng)力。有(you)序發(fa)展(zhan)(zhan)天然氣調(diao)峰電(dian)(dian)源(yuan)，充分發(fa)揮啟停耗(hao)時(shi)短、功率調(diao)節(jie)快(kuai)的優勢，重(zhong)(zhong)點(dian)在新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)(dian)滲透率較高、電(dian)(dian)網靈(ling)活性較低的區域開展(zhan)(zhan)建(jian)設(she)。鼓勵或要求新(xin)能(neng)源(yuan)按照一定比例(li)配置(zhi)儲能(neng)。研(yan)究(jiu)水電(dian)(dian)站(zhan)增(zeng)設(she)大泵，具備(bei)(bei)一定的抽(chou)水調(diao)節(jie)能(neng)力。

在電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)側，轉(zhuan)型期新能(neng)源(yuan)大(da)(da)規模集中開發(fa)并遠距離外送的(de)格局將(jiang)進(jin)一步加強(qiang)，亟需加強(qiang)跨(kua)省、跨(kua)區(qu)(qu)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)通道建(jian)設，打造(zao)大(da)(da)范(fan)圍資源(yuan)優化配置(zhi)平臺；同(tong)(tong)步加強(qiang)送端(duan)、受端(duan)交流電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)，擴大(da)(da)聯網(wang)(wang)規模，可靠承載(zai)跨(kua)區(qu)(qu)域(yu)、大(da)(da)規模的(de)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)需求。推動建(jian)設適應(ying)分布(bu)式、微網(wang)(wang)發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)智能(neng)配電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)，促進(jin)電(dian)(dian)(dian)、冷、熱、氣等(deng)(deng)多能(neng)互(hu)補與(yu)協調(diao)控(kong)制，滿足分布(bu)式清(qing)潔能(neng)源(yuan)并網(wang)(wang)、多元(yuan)負荷用電(dian)(dian)(dian)的(de)需要(yao)，促進(jin)終端(duan)能(neng)源(yuan)消費節能(neng)提效。積極開展(zhan)(zhan)分布(bu)式微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)建(jian)設，在內部自治的(de)同(tong)(tong)時與(yu)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)協調(diao)互(hu)動。拓展(zhan)(zhan)靈活(huo)柔性(xing)輸(shu)電(dian)(dian)(dian)等(deng)(deng)技術應(ying)用，適應(ying)送端(duan)新能(neng)源(yuan)大(da)(da)規模集中接入、受端(duan)多落點(dian)直流組(zu)網(wang)(wang)等(deng)(deng)應(ying)用場(chang)景。

在(zai)負荷(he)(he)側，全面(mian)拓展(zhan)電力消費新模(mo)式，發展(zhan)“互聯網+”智慧能源系統，發揮電網負荷(he)(he)的靈活(huo)(huo)調(diao)節能力，增強源荷(he)(he)互動活(huo)(huo)力。著(zhu)力開(kai)發需(xu)求響應資源，在(zai)供需(xu)緊張地(di)區配(pei)置削峰需(xu)求響應，在(zai)新能源高占比地(di)區配(pei)置填(tian)谷需(xu)求響應。

在(zai)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)側，抽(chou)水蓄能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)(shu)相對成(cheng)熟(shu)、單(dan)位投資成(cheng)本低、壽命長，有(you)利(li)于大規(gui)模能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量儲(chu)存；鑒于抽(chou)水蓄能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)規(gui)劃建(jian)設周期較長，而(er)電(dian)力(li)(li)系(xi)統已(yi)面(mian)臨調節(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)不足的現狀，應優先發(fa)展、盡早啟動(dong)。因(yin)抽(chou)水蓄能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)可開發(fa)資源有(you)限，壓縮(suo)空氣儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、飛(fei)輪儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、電(dian)化學儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、電(dian)磁儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、儲(chu)熱、化學儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)（以氫儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)為主）等新型儲(chu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)(shu)將成(cheng)為構(gou)建(jian)新型電(dian)力(li)(li)系(xi)統的重要(yao)基(ji)礎(chu)，有(you)望在(zai)長周期平衡調節(jie)、安全(quan)支撐等方面(mian)發(fa)揮關鍵(jian)作用。

2.保障電(dian)網(wang)安全(quan)穩定運行

轉型期(qi)的(de)(de)(de)電力系(xi)統(tong)仍(reng)然是(shi)交流電力系(xi)統(tong)，必須遵循交流電力系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)基本原理和技術規律，尋求新的(de)(de)(de)手段(duan)、加快措施布局，保障足夠(gou)的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)慣量、調節(jie)能(neng)力、支撐能(neng)力，筑牢電網安全穩定(ding)基礎。

系統慣(guan)量(liang)(liang)是系統安(an)全運行的(de)基本(ben)要求。一是保(bao)持適(shi)度規模的(de)同步(bu)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)，通(tong)過技術(shu)創新(xin)(xin)(xin)來調整常(chang)規電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)功能(neng)(neng)定位(wei)，在政策層面(mian)保(bao)障燃煤機組從(cong)裝機控制轉(zhuan)向排放控制。二是擴大交流電(dian)(dian)網(wang)規模，提高同步(bu)電(dian)(dian)網(wang)整體(ti)慣(guan)量(liang)(liang)水平，增強(qiang)抵御故障能(neng)(neng)力，更好促進清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消納(na)的(de)互聯互通(tong)。三是開發新(xin)(xin)(xin)型(xing)慣(guan)量(liang)(liang)支撐資源(yuan)(yuan)，發展新(xin)(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、儲能(neng)(neng)等方面(mian)的(de)新(xin)(xin)(xin)型(xing)控制技術(shu)，提高電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子類電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)對(dui)系統慣(guan)量(liang)(liang)的(de)支撐能(neng)(neng)力。

調(diao)(diao)(diao)(diao)節能(neng)(neng)(neng)力是電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)適應不斷加大的(de)波動性(xing)、有功/無功沖擊(ji)的(de)重要保證(zheng)。關于調(diao)(diao)(diao)(diao)峰，在提(ti)升電(dian)源(yuan)(yuan)側(ce)調(diao)(diao)(diao)(diao)節能(neng)(neng)(neng)力的(de)同時，推進電(dian)動汽車、分(fen)布(bu)式(shi)儲能(neng)(neng)(neng)、可中斷負荷參與(yu)調(diao)(diao)(diao)(diao)峰，扎實提(ti)高電(dian)網資源(yuan)(yuan)配置(zhi)能(neng)(neng)(neng)力，共享全(quan)網調(diao)(diao)(diao)(diao)節資源(yuan)(yuan)。關于調(diao)(diao)(diao)(diao)頻(pin)，推動新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、儲能(neng)(neng)(neng)、電(dian)動汽車等(deng)參與(yu)系(xi)(xi)統(tong)調(diao)(diao)(diao)(diao)頻(pin)，發(fa)(fa)揮直流(liu)輸(shu)電(dian)設(she)備的(de)頻(pin)率調(diao)(diao)(diao)(diao)制能(neng)(neng)(neng)力。關于調(diao)(diao)(diao)(diao)壓(ya)，發(fa)(fa)揮常規機組的(de)主力調(diao)(diao)(diao)(diao)壓(ya)作用(yong)，利用(yong)柔性(xing)直流(liu)、柔性(xing)交流(liu)輸(shu)電(dian)系(xi)(xi)統(tong)（FACTS）設(she)備參與(yu)調(diao)(diao)(diao)(diao)壓(ya)，研究電(dian)力電(dian)子類電(dian)源(yuan)(yuan)場站級(ji)的(de)靈(ling)活調(diao)(diao)(diao)(diao)壓(ya)，探(tan)索分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)源(yuan)(yuan)、分(fen)布(bu)式(shi)儲能(neng)(neng)(neng)參與(yu)低壓(ya)側(ce)電(dian)壓(ya)調(diao)(diao)(diao)(diao)節。

支撐(cheng)能(neng)(neng)力(li)(li)是(shi)(shi)電(dian)力(li)(li)系(xi)統承(cheng)(cheng)載高(gao)比例電(dian)力(li)(li)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)、確保高(gao)比例受電(dian)地(di)區安全(quan)穩定運行(xing)(xing)的(de)關鍵。一是(shi)(shi)開展火電(dian)、水電(dian)機組(zu)調相(xiang)功(gong)能(neng)(neng)改造，鼓勵退役火電(dian)改調相(xiang)機運行(xing)(xing)，提高(gao)資(zi)產利用效率(lv)。二是(shi)(shi)在新能(neng)(neng)源(yuan)場站(zhan)、匯集站(zhan)配置分布式調相(xiang)機，在高(gao)比例受電(dian)、直流(liu)送受端、新能(neng)(neng)源(yuan)基地(di)等地(di)區配置大型(xing)調相(xiang)機，保障系(xi)統的(de)動(dong)態無功(gong)支撐(cheng)能(neng)(neng)力(li)(li)，確保新能(neng)(neng)源(yuan)多場站(zhan)短路(lu)比水平滿足(zu)運行(xing)(xing)要(yao)求。三是(shi)(shi)要(yao)求新能(neng)(neng)源(yuan)作為(wei)主體電(dian)源(yuan)承(cheng)(cheng)擔主體安全(quan)責任，通過技(ji)術進(jin)步來(lai)增強(qiang)主動(dong)支撐(cheng)能(neng)(neng)力(li)(li)。

（二）論(lun)證并啟動(dong)轉(zhuan)型(xing)期重(zhong)大課題研(yan)究

1.重(zhong)大基礎(chu)理(li)論研(yan)究(jiu)

在新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)供(gong)需(xu)(xu)平衡理論方面(mian)，考慮供(gong)需(xu)(xu)雙側特性(xing)(xing)(xing)對氣候(hou)、天氣條(tiao)件的(de)依賴性(xing)(xing)(xing)以及供(gong)需(xu)(xu)雙側與(yu)系統(tong)調節資源的(de)高度不(bu)確定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，研究并建(jian)立以新(xin)能(neng)源為(wei)主(zhu)體的(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)供(gong)需(xu)(xu)平衡基礎理論；厘清氣候(hou)變(bian)化與(yu)可再(zai)生能(neng)源開發(fa)的(de)交(jiao)互作用(yong)(yong)機理，揭示不(bu)確定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)與(yu)規(gui)劃(hua)/運行策(ce)略(lve)的(de)耦合作用(yong)(yong)機理，形成不(bu)確定(ding)(ding)(ding)供(gong)需(xu)(xu)雙向匹配的(de)優化決(jue)策(ce)理論和方法。在“雙高”電(dian)(dian)力(li)系統(tong)穩定(ding)(ding)(ding)分(fen)析(xi)理論方面(mian)，考慮“雙高”電(dian)(dian)力(li)系統(tong)的(de)多(duo)時間尺度交(jiao)織、控制策(ce)略(lve)主(zhu)導、切(qie)換(huan)性(xing)(xing)(xing)與(yu)離散性(xing)(xing)(xing)顯著(zhu)等(deng)特征，厘清系統(tong)擾動后的(de)過渡過程(cheng)并建(jian)立完(wan)整的(de)分(fen)析(xi)理論，形成科學的(de)穩定(ding)(ding)(ding)分(fen)類(lei)體系，提出針對不(bu)同穩定(ding)(ding)(ding)分(fen)類(lei)的(de)建(jian)模準則和分(fen)析(xi)方法。

在新型(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統的控(kong)制理論方(fang)面，針對特(te)性(xing)各異且黑箱化(hua)的海量動態(tai)元件接入“雙高”電(dian)力(li)系(xi)(xi)統的基本特(te)征(zheng)，重點突(tu)破(po)廣域分散協同優化(hua)控(kong)制理論，在設備(bei)層面構建(jian)兼容(rong)各種(zhong)異構設備(bei)的通用穩(wen)定控(kong)制協議(yi)，實現元件即(ji)插即(ji)用、分散式自趨穩(wen)；在系(xi)(xi)統層面提(ti)出廣域響應驅(qu)動的協調控(kong)制方(fang)法，構建(jian)多(duo)級協調的穩(wen)定控(kong)制體系(xi)(xi)，支撐開放包(bao)容(rong)的新型(xing)電(dian)力(li)系(xi)(xi)統運行。

2.關(guan)鍵應用技術研究

在新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)“構(gou)網(wang)”主動支(zhi)撐(cheng)技術方面，加快推廣(guang)電(dian)流源(yuan)型主動支(zhi)撐(cheng)技術、電(dian)壓源(yuan)型自同步控制技術，提(ti)升新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)機組(zu)對弱電(dian)網(wang)的適應(ying)性、對交流電(dian)網(wang)的支(zhi)撐(cheng)能(neng)(neng)力；推動作(zuo)為同步電(dian)源(yuan)的光(guang)熱發電(dian)工程(cheng)化(hua)應(ying)用。

在大規(gui)模遠距離海上風電(dian)及(ji)送出技術(shu)方面，盡快在風機(ji)本體及(ji)匯集、升壓與(yu)送出系統設備及(ji)技術(shu)方面取(qu)得突破，保障遠海分散式風電(dian)的靈(ling)活接入與(yu)高效安全送出。

在儲能(neng)(neng)支撐(cheng)電網安全(quan)運行技術方(fang)面，充分利(li)用新(xin)型儲能(neng)(neng)系(xi)統調峰幅度(du)大、響應(ying)速(su)度(du)快、短時(shi)功(gong)率吞吐能(neng)(neng)力強、調節方(fang)向易改變等(deng)優(you)點，在輔助調峰、平(ping)滑新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)發電功(gong)率等(deng)基礎功(gong)能(neng)(neng)外，重點提(ti)升儲能(neng)(neng)在電力系(xi)統發生故障或波動時(shi)的快速(su)響應(ying)功(gong)能(neng)(neng)，為系(xi)統提(ti)供阻尼、慣量等(deng)動態(tai)支撐(cheng)。

在“雙高”電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)(tong)仿(fang)真評估技術方面，新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)(tong)的物理形態和(he)運行特性更為(wei)復(fu)雜，現(xian)有仿(fang)真分析手段不(bu)足(zu)以支(zhi)持對(dui)電(dian)(dian)網的認知(zhi)需(xu)要，亟需(xu)突破(po)機電(dian)(dian)、電(dian)(dian)磁多時間尺度的大電(dian)(dian)網暫態仿(fang)真分析技術，提高對(dui)新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)力系(xi)統(tong)(tong)特性的認知(zhi)水平(ping)。

在源網(wang)(wang)荷(he)(he)儲資(zi)源協調控制(zhi)技術(shu)(shu)方(fang)面，利(li)用“大云(yun)物移智鏈”等先(xian)進技術(shu)(shu)手(shou)段，研(yan)究主(zhu)動(dong)配電網(wang)(wang)運行分(fen)析及協調控制(zhi)技術(shu)(shu)、供需(xu)互動(dong)服務技術(shu)(shu)、分(fen)布式微(wei)網(wang)(wang)自平(ping)衡技術(shu)(shu)，實現廣(guang)域(yu)分(fen)布式海量源網(wang)(wang)荷(he)(he)儲資(zi)源的總體協調控制(zhi)。

在“雙高(gao)”電(dian)(dian)(dian)力(li)系統故(gu)障防(fang)御(yu)技術(shu)方面，海量電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子設備接入(ru)新型電(dian)(dian)(dian)力(li)系統之后將極大(da)改(gai)變(bian)系統的(de)(de)暫態特性，既帶來(lai)新的(de)(de)穩定問(wen)題(ti)，也因其數(shu)字式(shi)快(kuai)速調(diao)控(kong)能力(li)而給(gei)穩定控(kong)制提供新的(de)(de)機遇和選擇；研究適應“雙高(gao)”電(dian)(dian)(dian)力(li)系統的(de)(de)綜合(he)安全防(fang)御(yu)體系，利用現(xian)代(dai)信息(xi)通信技術(shu)來(lai)廣泛調(diao)動各類控(kong)制資(zi)源，實(shi)現(xian)經濟、高(gao)效、智能的(de)(de)故(gu)障快(kuai)速判斷(duan)清除(chu)以及故(gu)障后的(de)(de)緊急(ji)協調(diao)控(kong)制、傳播路徑(jing)阻斷(duan)。

3.技術標準布局

以標(biao)準化組織為依托，聯合國家、行業相(xiang)關機構及產業上下游單(dan)位，開展新(xin)型(xing)電(dian)力(li)系統技術標(biao)準體系建設(she)；加快新(xin)能源并(bing)網(wang)、多(duo)元負荷(he)接入(ru)、源網(wang)荷(he)儲協(xie)同控制等重要標(biao)準的研究(jiu)制定，對技術、產業發展起到引領方向、保障質量的作用。

在(zai)電(dian)源側(ce)，加快提升新能(neng)源并網標準水平，逐步(bu)具備與同(tong)步(bu)電(dian)源相近(jin)的運(yun)行支撐能(neng)力(li)；重構水電(dian)和火電(dian)機組的設計(ji)、制造、運(yun)行技術標準體系；推(tui)進抽水蓄能(neng)、電(dian)化學儲(chu)能(neng)電(dian)站(zhan)建設的標準化。

在電網(wang)(wang)側，強化源網(wang)(wang)荷(he)儲(chu)協(xie)同(tong)控制(zhi)(zhi)標(biao)(biao)準化的(de)頂層(ceng)設計，加(jia)快廣域分散(san)協(xie)同(tong)優(you)化控制(zhi)(zhi)標(biao)(biao)準研(yan)究；深化靈活柔(rou)性(xing)輸電技術標(biao)(biao)準體系建設，加(jia)快分布式(shi)微電網(wang)(wang)、智(zhi)慧配電網(wang)(wang)重要核(he)心標(biao)(biao)準研(yan)制(zhi)(zhi)。

在負荷側，優化完善(shan)電動汽車充換(huan)電、港口岸(an)電設施(shi)技(ji)(ji)術(shu)標(biao)(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)，加快虛(xu)擬電廠、需(xu)求側響應(ying)技(ji)(ji)術(shu)標(biao)(biao)準(zhun)體(ti)系(xi)建設和關鍵標(biao)(biao)準(zhun)研制，滿(man)足負荷與電網良性互動的需(xu)要。

（三）發揮遠期支撐作用(yong)的(de)顛覆(fu)性技術

在傳統(tong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)路線下構建(jian)(jian)以新能源為(wei)主體(ti)的(de)新型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)存在困難，需要顛覆(fu)性技(ji)術(shu)(shu)(shu)革新。鑒于顛覆(fu)性技(ji)術(shu)(shu)(shu)突破存在較大的(de)不確定性、需要長期(qi)高投(tou)入，建(jian)(jian)議加大國(guo)家(jia)級科技(ji)計劃(hua)支持，在轉(zhuan)型期(qi)論證并實施國(guo)家(jia)科技(ji)重大專項，著力(li)開展技(ji)術(shu)(shu)(shu)攻關，為(wei)構建(jian)(jian)新型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)、實現碳中(zhong)和(he)目標(biao)提供技(ji)術(shu)(shu)(shu)支撐。

在高效電氫(qing)雙向(xiang)轉換技術(shu)方面，充分發揮氫(qing)能(neng)作為含能(neng)體二次能(neng)源(yuan)的(de)優勢，推動利(li)用富余的(de)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)制(zhi)取“綠氫(qing)”，借(jie)助(zhu)電氫(qing)轉換與儲存裝置(zhi)，實(shi)現跨(kua)季節(jie)、跨(kua)行業的(de)可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)存儲與調節(jie)，解決長周(zhou)期電量平衡問題。

在新型儲能(neng)技術(shu)方面，爭取(qu)在具備大容量、高安(an)全、長壽(shou)命(ming)、低(di)成(cheng)本特征的(de)變(bian)革性儲能(neng)方向取(qu)得(de)重大突(tu)破，構建(jian)廣域協同的(de)儲能(neng)形態(tai)，成(cheng)為(wei)完全可(ke)觀可(ke)控(kong)的(de)調節資源，全面滿足各類應用(yong)場景（從暫態(tai)到穩態(tai)）的(de)技術(shu)需求。

在高效CCUS技術方(fang)面，目前(qian)CCUS技術的效率(lv)、成本與能耗問題制(zhi)約了商業(ye)應(ying)用(yong)規(gui)模，應(ying)加(jia)大技術研發(fa)力(li)度(du)，充分挖掘應(ying)用(yong)潛能，助推跨系統循環碳經濟(ji)發(fa)展。CCUS技術的成熟(shu)與應(ying)用(yong)是(shi)碳中(zhong)和階段(duan)煤電(dian)存續(xu)的前(qian)提條件(jian)，有(you)利于保持一(yi)定比例的同步電(dian)源規(gui)模，將有(you)力(li)支撐(cheng)交流電(dian)力(li)系統的安全運行。

在全新能(neng)源(yuan)直流(liu)組網技術(shu)方面，應充分發(fa)揮柔(rou)性直流(liu)可(ke)實現新能(neng)源(yuan)無同步(bu)電(dian)源(yuan)并網、大(da)規模多(duo)點匯集和送出方面的(de)優(you)勢，重點研(yan)發(fa)全新能(neng)源(yuan)輸送的(de)多(duo)端特(te)高(gao)壓柔(rou)直技術(shu)，支持(chi)在網架(jia)薄弱、缺乏同步(bu)電(dian)源(yuan)支撐的(de)地區(qu)集中開發(fa)新能(neng)源(yuan)的(de)需求。

六、對策建議

（一）試點開展新(xin)型(xing)電(dian)力系統建設

西(xi)藏、青海(hai)、新(xin)(xin)疆等省份(fen)(fen)的(de)可再生(sheng)能(neng)源資源稟賦(fu)良好，相關發電(dian)(dian)裝機容量、發電(dian)(dian)量的(de)占(zhan)比均位居(ju)全國前列，青海(hai)電(dian)(dian)網(wang)已連(lian)續(xu)多年成功開(kai)展全清潔能(neng)源供電(dian)(dian)實踐。建議(yi)在3個省份(fen)(fen)率先啟動新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)建設(she)試點工作，充分(fen)發揮(hui)電(dian)(dian)網(wang)支撐、拉動、服務功能(neng)，全方位推(tui)動當地經(jing)濟(ji)社(she)會的(de)可持續(xu)發展，為全國開(kai)展新(xin)(xin)型(xing)電(dian)(dian)力系統(tong)(tong)建設(she)積累(lei)經(jing)驗。

（二）建立健全電力綠色轉型政策體(ti)系

建議(yi)加(jia)快制(zhi)定(ding)符合(he)煤(mei)電(dian)由電(dian)力電(dian)量(liang)主要(yao)提供(gong)者(zhe)向調(diao)節支撐功能提供(gong)者(zhe)轉變的(de)(de)產(chan)(chan)業政策(ce)，緩解未來電(dian)力供(gong)應保障、電(dian)網(wang)安(an)全(quan)運行(xing)的(de)(de)潛在風險。合(he)理實施大容(rong)量(liang)海上風電(dian)、高(gao)效(xiao)率光熱發電(dian)等關鍵新(xin)興(xing)技術的(de)(de)補貼扶(fu)持政策(ce)，統籌推(tui)進項目示范、應用布(bu)局、標準體系、盈利模式設計，促進產(chan)(chan)業綜合(he)效(xiao)益(yi)(yi)提升和可持續發展。考慮(lv)不同類型儲能發揮的(de)(de)功能以及受益(yi)(yi)對象，按照“誰(shui)受益(yi)(yi)、誰(shui)承擔”原則構建成(cheng)本(ben)疏導機制(zhi)，為儲能行(xing)業快速發展提供(gong)必要(yao)條件(jian)。

（三）充分(fen)發揮市場配置(zhi)資源的決定性作用

打(da)破省份之(zhi)間的市(shi)場(chang)壁壘，建立適(shi)應大(da)范圍(wei)市(shi)場(chang)運作的輸配電價機制，完(wan)善(shan)網(wang)源荷儲協(xie)調(diao)互動機制，推動建設全國統一(yi)電力(li)市(shi)場(chang)。拉大(da)峰谷(gu)分時電價、豐枯季節電價，完(wan)善(shan)輔助服(fu)務市(shi)場(chang)，充分激發需求側(ce)響應、煤(mei)電靈(ling)(ling)活(huo)性改造等靈(ling)(ling)活(huo)性資源作用的發揮。完(wan)善(shan)碳排放市(shi)場(chang)，加快(kuai)構建有利于(yu)CCUS技術(shu)升級的市(shi)場(chang)機制，推動燃煤(mei)發電機組盡快(kuai)實現凈零(ling)排放。

（四）凸顯科技創新(xin)的支撐引領作(zuo)用

發揮社會主義(yi)市場經濟(ji)條(tiao)件下新(xin)型舉國體(ti)制(zhi)(zhi)優勢，實施國家重大科技(ji)攻關(guan)專(zhuan)項(xiang)計劃(hua)，打造深度融合(he)的“政產學(xue)研用”科技(ji)創(chuang)新(xin)體(ti)系(xi)(xi)。加強新(xin)型電力系(xi)(xi)統(tong)基礎理論(lun)研究，集中突破新(xin)型電力系(xi)(xi)統(tong)協(xie)調控(kong)制(zhi)(zhi)等關(guan)鍵技(ji)術(shu)體(ti)系(xi)(xi)以(yi)及高效(xiao)碳捕(bu)捉和循(xun)環利用、超大規模(mo)儲能等顛(dian)覆性技(ji)術(shu)系(xi)(xi)列。聯(lian)合(he)開展核(he)心技(ji)術(shu)裝備的研制(zhi)(zhi)攻關(guan)，推進(jin)科技(ji)示范工程(cheng)建設，整體(ti)性提升我國電工電氣裝備的技(ji)術(shu)水平。