百年奮斗，百年夢圓。伴隨黨的百年非凡歷程，我國電力工業實現了從小到大、從弱到強、從跟跑到并跑和領跑的跨越發展。如今，我國正式開啟了向第二個百年奮斗目標奮勇前進的新征程。7月14日至15日，國家電網有限公司召開深入學習貫徹習近平總書記“七一”重要講話精神加快推動新型電力系統建設研討會，深入闡述了以新能源為主體的新型電力系統的內涵特征及構建新型電力系統的重大意義和原則要求，系統回答了“為什么”“是什么”“怎么干”等重大問題。

 

 

追風逐日 新能源呼喚新系統

 

2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和是我國向世界的一個莊嚴承諾，也是經濟社會高質量發展的必然要求。

 

實現碳達峰碳中和目標，能源是主戰場，電力是主力軍。能源行業碳排放占全國總量的80%以上，電力行業碳排放在能源行業中的占比超過40%。為實現碳達峰碳中和目標，我國已明確將構建以新能源為主體的新型電力系統。

 

于無路處踏新路，于荊棘中辟坦途。構建以新能源為主體的新型電力系統是一項復雜艱巨的工程，面臨諸多挑戰。國家電網作為全球最大的公用事業企業和國有能源骨干企業，在構建新型電力系統過程中責任重大、使命光榮、任務艱巨。為加快推動構建新型電力系統，國家電網有限公司黨組專門作出部署，廣泛征求意見，集中各方智慧，進行深入研究，準確把握新型電力系統的內涵特征，推動傳統電力系統跨越升級。

 

從供給側方面看，未來，新能源將逐步成為裝機和電量主體。近年來，我國新能源產業快速發展，截至2020年年底，我國風電、太陽能發電裝機約5.3億千瓦，占總裝機容量的24%。

 

甘肅省酒泉市風能太陽能資源豐富，是我國重要的能源基地。瓜州、玉門素有“世界風庫”“世界風口”之稱。一座座拔地而起的白色風機、一排排亮閃閃的藍色光伏板喚醒了河西走廊，給戈壁荒灘增添了勃勃生機。

 

伴隨一片片風機的轉動，瓜州這個“世界風庫”變身綠色能源寶庫。近日，酒泉千萬千瓦級風電基地建成儀式在酒泉市瓜州縣安北第一風電場舉行。該基地于2008年4月獲國家發改委批準建設，是國內首個獲批的千萬千瓦級風電基地。截至目前，酒泉市建成并網風電裝機容量1045萬千瓦，占全國風電裝機的3.7%，占甘肅省風電裝機的71.9%。新能源累計發電量達1100億千瓦時，相當于節約標準煤3300萬噸、減排二氧化碳1億噸、減排二氧化硫34萬噸、減排氮氧化物17萬噸。

 

國家電網全力保障新能源“能并盡并”。2020年，國家電網750千伏及以下新能源并網和輸送工程總投資119億元，滿足了1161個集中式和42萬個分布式新能源發電項目并網需求。此外，依托網上國網、“新能源云”平臺，國家電網為用戶提供新能源并網、補貼申報、交易結算等一站式服務。截至目前，“新能源云”平臺已累計接入新能源場站超過200萬座，服務上下游企業超過1萬家。

 

隨著能源轉型步伐持續加快，預計2030年風電和太陽能發電裝機達到12億千瓦以上，規模超過煤電，成為第一大電源；到2060年前，新能源發電量占比有望超過50%，成為電量主體。近期，各省“十四五”能源規劃也陸續出臺，16個省份明確了新能源裝機發展的目標。

 

快速發展的新能源呼喚全新的電力系統。與常規電源相比，新能源發電單機容量小、數量多、布點分散，而且具有顯著的間歇性、波動性、隨機性特征。隨著新能源大規模開發、高比例并網，并逐步成為電力供應的主體，系統電力電量平衡、安全穩定控制等將面臨前所未有的挑戰，傳統的電力系統難以有效適應，構建功能更加強大、運行更加靈活、更加具有韌性的新型電力系統成為迫切需要。

 

 

電能從發電廠一經誕生，便通過遍布全國的電網線路抵達千家萬戶。電網作為一個樞紐平臺，一頭連著供給側，一頭牽著用戶側，讓清潔的電能發揮著最大的光與熱。

 

7月的青海綠草如茵，牛羊成群，是旅游出行的好去處。如今，三江源頭，藍天白云下，一條條銀線翻山越嶺，將青海的清潔電能源源不斷地送往中原大地。

 

青海地處青藏高原東北部，水電資源豐富，太陽能資源得天獨厚，風能資源居全國前列，可用于光伏、風電建設的荒漠化土地資源豐富，是中國重要的能源接續基地。近年來，青海新能源產業從無到有，從小到大，逐漸形成規模優勢。

 

國家電網推進特高壓骨干網架建設，為綠電遠距離輸送奠定堅實基礎。2020年12月30日，青海—河南±800千伏特高壓直流工程全面建成投運。該工程起于青海省海南藏族自治州，止于河南省駐馬店市，在滿功率運行狀態下，每年可向華中地區輸送清潔電能400億千瓦時，河南全社會用電量的1/8將變為綠電，相當于替代原煤1800萬噸，減排二氧化碳2960萬噸。

 

一線千里牽，中原電力足。在河南省駐馬店市上蔡縣，河南華榮食品有限公司負責人岳春長以前每到夏季用電高峰期，就有點擔驚受怕。為了保障居民用電，他的工廠在冬夏用電高峰期時總會被限電一兩天。“停工一天就要損失30萬元。”岳春長感到很肉疼。青海—河南±800千伏特高壓直流工程投運之后，他的煩惱沒有了，看著高速運轉的機器，岳春長心里格外美。

 

一條條特高壓輸電通道載著清潔電能，從我國西部、北部地區飛馳而出，直抵東中部負荷中心。

 

新能源的大規模發展需要加快跨省跨區電網建設。國家電網認真貫徹中央“碳達峰、碳中和”部署，優質高效推進電網重點項目，大力補短板、強弱項，統籌推進各級電網建設。今年上半年，雅中—江西±800千伏特高壓直流工程建成投運，鯉魚江電廠改接、湖南永州電廠送出工程提前建成，有效緩解了華中地區供電緊張矛盾。陜北—湖北特高壓直流工程全線貫通，閩粵聯網、白鶴灘—江蘇±800千伏特高壓直流等工程開工建設。城鄉配電網得到加強。國家電網積極助力新型城鎮化建設和鄉村振興，完成老舊小區及城中村配電網改造、農村電網鞏固提升工程5.7萬余項，完成鄉村電氣化提升項目1237項，受益群眾超過200萬人。

 

建設以新能源為主體的新型電力系統，電網責任重大。一直以來，國家電網加快科技攻關，創新電網調度技術，積極促進新能源消納。為服務青海打造國家清潔能源產業高地，自2017年以來，國家電網在青海持續開展全清潔能源供電實踐，圓滿完成“綠電”7日、9日、15日，“綠電三江源百日”活動，今年推出“綠電7月在青海”活動，推進開展“電力看雙碳”研究成果發布、“基于區塊鏈的共享儲能”簽約、風光水儲一體化項目建設實施等系列活動，為建設以新能源為主體的新型電力系統提供示范。

 

接下來，國家電網將基于不同地區資源稟賦條件，推進創新成果試點示范，在浙江、福建、青海和河北張家口、新疆南疆、西藏藏中分別打造新型電力系統省級、地區級示范區，為公司系統構建新型電力系統先行先試，探索經驗。

 

近年來，電力電子技術、數字技術和儲能技術在能源電力系統日益廣泛應用，低碳能源技術、先進輸電技術和先進信息通信技術、網絡技術、控制技術深度融合，不斷提升電網全息感知能力和靈活控制能力，實現源網荷儲全要素可觀、可測、可控，加快電網向能源互聯網升級。

 

現在，數字技術與電網融合已經創造了效益。在浙江杭州蕭山區供電公司的幫助下，杭州市蕭山區的欣美電氣公司建設了光、儲、充一體化系統與微電網控制平臺，利用人工智能進行生產分析，結合天氣和電價等影響因子，實現了廠區溫控系統經濟運行與春秋季零碳排放運行，去年累計節約用電182萬千瓦時，減碳829.5噸。

 

未來，電網將呈現以大電網為主導、多種電網形態相融并存的格局。電網的樞紐平臺作用進一步凸顯，有效支撐各種新能源開發利用和高比例并網，實現各類能源設施便捷接入、“即插即用”。傳統的電力系統正在向高度數字化、清潔化、智慧化的方向演進。

 

 

“真沒想到，這些藍色的‘板子’曬曬太陽就能發電，還能讓我們賺錢。”7月13日，在浙江省云和縣赤石鄉歇坑村，當地甲魚養殖大戶張世良望著一塊塊整齊排列的光伏板開心地說。

 

6月20日，國家能源局發布《關于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》，各地方政府紛紛響應，已有20多個省（自治區、直轄市）發布相關文件。

 

新型電力系統的加快推進讓用戶側發生了翻天覆地的變化，用戶不僅可以用電，還可以發電，發用電一體的“產消者”大量涌現。隨著分布式電源、多元負荷和儲能快速發展，很多用戶側主體兼具發電和用電雙重屬性，既是電能消費者也是電能生產者，終端負荷特性由傳統的剛性、純消費型，向柔性、生產與消費兼具型轉變，網荷互動能力和需求側響應能力將不斷提升。

 

在新型電力系統中，用戶與電網的互動進一步加強，可以及時響應電網需求，提高電網調節能力。以往每到夏季用電高峰期，為緩解供電緊張局面，電網會開展需求側響應活動，用戶在指定時間段響應電網需求，改變用電習慣，幫助電網削峰填谷，可獲得補貼。今年以來，需求側響應更為常態化，用戶側發揮出更大作用。

 

3月中旬，山西首次組織輔助服務聚合商參與電力調峰市場，聚合用戶最大響應負荷12兆瓦，響應電量約36兆瓦時。

 

需求側響應的升級版便是虛擬電廠。虛擬電廠不是真正的電廠，而是電網運用人工智能、能源互聯網等技術，把電網中許多分散的電力負荷整合起來，聚沙成塔，變成具有一定規模的、可控制的負荷資源，通過這座“看不見的電廠”，既能削峰填谷調配電力資源，又能助力節能減碳。

 

虛擬電廠不僅可以削峰，還可以填谷，引導用戶消納夜間用電低谷時段的清潔風電、水電。5月5日凌晨1時，位于上海市浦東新區成山路的公交充電站內150臺智能充電樁同時開啟充電模式，臨港多家大型制造企業的生產線不約而同開足運行馬力，遍布全市的近萬個5G通信基站內蓄電池機組啟動儲能……3小時后，上海市電力需求響應中心的數據顯示，整個電網的用電負荷上升41.2萬千瓦，約占夜間電網低谷負荷總量的3.3%。

 

近年來，終端電氣化水平持續提升，電能在終端用能的比重有望在2050年和2060年分別達到60%和70%。用戶側將聚集海量資源，成為調節電網的重要“搭檔”。

 

隨著新能源發電大量替代常規電源，以及儲能等可調節負荷廣泛應用，電力系統的技術基礎、控制基礎和運行機理將深刻變化，平衡模式由源隨荷動的實時平衡，逐步向源網荷儲協調互動的非完全實時平衡轉變，電力系統與天然氣等其他能源系統日益成為協調互動的整體。

 

新型電力系統是清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動的系統，是電網轉型發展的方向。國家電網將深入貫徹“四個革命、一個合作”能源安全新戰略和“雙碳”部署，立足電網實際，走出一條清潔低碳能源轉型之路。