饒宏 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司首席技術(shù)專家
2021年3月15日，中央財經(jīng)委員會第九次會議指出，“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期，要構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
電網(wǎng)連接能源生產(chǎn)和消費(fèi)，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的樞紐平臺。南方電網(wǎng)公司將在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)進(jìn)程中，加快步伐，發(fā)揮先行示范作用。
深刻認(rèn)識新型電力系統(tǒng)的
重大意義和顯著特征
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的戰(zhàn)略選擇，是推動能源革命的必然要求，是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有重大歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須準(zhǔn)確把握新型電力系統(tǒng)的豐富內(nèi)涵和顯著特征：
綠色高效。風(fēng)光新能源將成為新增電源的主體，并在電源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。伴隨著能源革命進(jìn)程的加快推進(jìn)，新能源將迎來爆發(fā)式增長。初步測算，到2030年和2060年，我國以風(fēng)光為主的新能源發(fā)電量占比將分別超過25%和60%，電力供給將朝著實(shí)現(xiàn)零碳化邁進(jìn)。終端能源消費(fèi)“新電氣化”進(jìn)程加快，用能清潔化和能效水平持續(xù)提升。初步測算，工業(yè)、建筑、交通三大領(lǐng)域終端用能電氣化水平將從目前的30%、30%和5%提升至2060年約50%、75%和50%，數(shù)字經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和電力電子裝備的廣泛應(yīng)用將推動終端用能電氣化水平和能效的提升。有效電力市場機(jī)制在挖掘各類資源調(diào)節(jié)潛力、促進(jìn)清潔能源消納中的作用更加凸顯。靈活多樣的市場化需求響應(yīng)交易模式將引導(dǎo)供需互動、節(jié)約高效的能源消費(fèi)方式，進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)整體效率。
柔性開放。電網(wǎng)作為新能源優(yōu)化配置平臺的作用更加顯著。特高壓柔性直流輸電技術(shù)支撐大規(guī)模新能源集中開發(fā)與跨省區(qū)高效優(yōu)化配置，大電網(wǎng)柔性互聯(lián)促進(jìn)資源互濟(jì)共享能力進(jìn)一步提升，“跨省區(qū)主干電網(wǎng)﹢中小型區(qū)域電網(wǎng)﹢配網(wǎng)及微網(wǎng)”的柔性互聯(lián)形態(tài)和數(shù)字化調(diào)控技術(shù)將使電網(wǎng)更加靈活可控，實(shí)現(xiàn)新能源按資源稟賦因地制宜廣泛接入電網(wǎng)；配電網(wǎng)將呈現(xiàn)交直流混合柔性電網(wǎng)與有源微電網(wǎng)等多種形式協(xié)同發(fā)展態(tài)勢，具備更高的靈活性與主動性，實(shí)現(xiàn)多元化源荷的開放接入和雙向互動，促進(jìn)分布式新能源高效就地消納。儲能技術(shù)將加快發(fā)展并規(guī)?；瘧?yīng)用于支撐大規(guī)模新能源柔性并網(wǎng)和分布式新能源開放接入，全面感知的數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)推動源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)深度融合，展現(xiàn)出現(xiàn)代化電網(wǎng)的顯著特征。
數(shù)字賦能。新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)數(shù)字與物理系統(tǒng)深度融合的特征，以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)和優(yōu)化能量流、業(yè)務(wù)流。以數(shù)據(jù)作為核心生產(chǎn)要素，打通源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)信息，發(fā)電側(cè)實(shí)現(xiàn)“全面可觀、精確可測、高度可控”，電網(wǎng)側(cè)形成云邊融合的調(diào)控體系，用電側(cè)有效聚合海量可調(diào)節(jié)資源支撐實(shí)時動態(tài)響應(yīng)，通過海量信息數(shù)據(jù)分析和高性能計(jì)算技術(shù)，使電網(wǎng)具備超強(qiáng)感知能力、智慧決策能力和快速執(zhí)行能力。
系統(tǒng)謀劃統(tǒng)籌好
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的三大關(guān)系
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，全面支撐碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，是對能源電力行業(yè)的一場全局性革命性變革。要系統(tǒng)謀劃、統(tǒng)籌處理好3個方面的關(guān)系。
一是統(tǒng)籌好新能源與電力保障的關(guān)系。持續(xù)可靠供電是保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民追求美好生活的重要基礎(chǔ)。風(fēng)光等新能源發(fā)電具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、波動性和間歇性，對極端天氣的耐受能力相對脆弱。隨著新能源發(fā)電占比迅速提高，要統(tǒng)籌好新能源發(fā)展與電力保障的關(guān)系，加強(qiáng)各類電源協(xié)調(diào)規(guī)劃，并通過市場化手段大力推進(jìn)需求側(cè)響應(yīng)和儲能規(guī)模化應(yīng)用。
二是統(tǒng)籌好新能源與電網(wǎng)安全的關(guān)系。新能源為主體、高度電力電子化的新型電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)低轉(zhuǎn)動慣量、寬頻域振蕩、源荷雙側(cè)波動等新的動態(tài)特性，其運(yùn)行規(guī)律和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)生深刻改變。要準(zhǔn)確把握新型電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性，研究新型電力系統(tǒng)運(yùn)行控制技術(shù)，并抓緊出臺新型電力系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，打造本質(zhì)安全的現(xiàn)代化電網(wǎng)。
三是統(tǒng)籌好新能源與電能供應(yīng)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系。為適應(yīng)高比例新能源并網(wǎng)消納，保障新型電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲等環(huán)節(jié)的建設(shè)和運(yùn)營成本將整體上升。要統(tǒng)籌好系統(tǒng)可靠安全供電與經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，及時開展電價趨勢分析，推動電源側(cè)降本增效，用戶側(cè)節(jié)能提效，電網(wǎng)企業(yè)履行好保底供電責(zé)任，源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)展。
探索以數(shù)字電網(wǎng)
推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的實(shí)踐路徑
2019年，南方電網(wǎng)公司研究提出加速推動數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，應(yīng)用新一代數(shù)字技術(shù)對傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行改造，促進(jìn)電網(wǎng)安全、可靠、綠色、高效、智能運(yùn)行。未來，南方電網(wǎng)公司將依托數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，多措并舉構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，支撐碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
以數(shù)據(jù)流打通能源生態(tài)系統(tǒng)，以數(shù)字電網(wǎng)打造承載新型電力系統(tǒng)的最佳形態(tài)。以數(shù)字技術(shù)改變傳統(tǒng)作業(yè)模式，以數(shù)據(jù)驅(qū)動電網(wǎng)企業(yè)流程再造、組織變革和科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)與國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融通；通過數(shù)字技術(shù)引導(dǎo)能量、數(shù)據(jù)、服務(wù)有序流動，實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)價值鏈整合優(yōu)化，以數(shù)字電網(wǎng)為紐帶構(gòu)筑更加高效、綠色、經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代能源生態(tài)體系。通過構(gòu)建面向產(chǎn)業(yè)鏈參與方的統(tǒng)一數(shù)字業(yè)務(wù)技術(shù)平臺，實(shí)現(xiàn)生態(tài)共生、共享、共融、共贏。
創(chuàng)新驅(qū)動助力數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)，支撐新型電力系統(tǒng)構(gòu)建。南方電網(wǎng)公司主動服務(wù)國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量建設(shè)，發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐作用，積極開展新型電力系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理與發(fā)展形態(tài)等基礎(chǔ)研究，在新能源發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)消納、電網(wǎng)柔性互聯(lián)、智能一體化調(diào)度、先進(jìn)儲能技術(shù)、虛擬電廠等方面實(shí)現(xiàn)突破，促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)與電力技術(shù)深度融合，建設(shè)支撐新型電力系統(tǒng)國家級創(chuàng)新平臺，形成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。加快實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)獨(dú)立自主和升級換代，促進(jìn)形成完整且具備國際一流水平的電力產(chǎn)業(yè)鏈。
保障新能源充分消納，推動構(gòu)建多元能源供給體系。2020年，南方電網(wǎng)非化石能源裝機(jī)和電量占比分別達(dá)到56%和53%，風(fēng)光發(fā)電利用率均達(dá)99.7%，居于全國領(lǐng)先水平；抽水蓄能裝機(jī)788萬千瓦，占比2.07%，高于全國的1.43%。南方電網(wǎng)將通過加快推動源網(wǎng)荷側(cè)多類型儲能技術(shù)應(yīng)用，建立健全跨省區(qū)清潔能源消納機(jī)制，全力服務(wù)新能源快速發(fā)展。“十四五”和“十五五”期間，推動南方區(qū)域分別新增1億千瓦風(fēng)光新能源裝機(jī)，新能源裝機(jī)將從目前0.5億千瓦增加到2030年2.5億千瓦，支撐提前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)。
加快構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)主網(wǎng)架和柔性配網(wǎng)，促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置。南方電網(wǎng)公司擁有自主化的大容量特高壓多端柔性直流輸電技術(shù)，在大型交直流電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，受端電網(wǎng)直流受電比例已達(dá)到30%。南方電網(wǎng)將持續(xù)發(fā)展電網(wǎng)核心技術(shù)，應(yīng)用先進(jìn)電力電子與數(shù)字技術(shù)構(gòu)建同步電網(wǎng)規(guī)模合理的柔性互聯(lián)大電網(wǎng)，充分利用多端直流輸電技術(shù)推動大規(guī)模海上風(fēng)電、藏東南風(fēng)光水互補(bǔ)能源基地的開發(fā)送出。建設(shè)靈活主動配網(wǎng)及微網(wǎng)，高效支撐分布式新能源的開發(fā)利用。
以數(shù)字技術(shù)助推能源消費(fèi)革命，加快推動實(shí)施電力需求響應(yīng)。目前，南方區(qū)域（以廣東起步）電力現(xiàn)貨市場和區(qū)域調(diào)頻輔助服務(wù)市場在全國率先開展結(jié)算試運(yùn)行，電力市場建設(shè)走在全國前列。南方電網(wǎng)公司將大力推動數(shù)字經(jīng)濟(jì)與傳統(tǒng)電力行業(yè)深度融合，加快建設(shè)南方區(qū)域統(tǒng)一電力市場，豐富電力市場交易品種，探索靈活多樣的市場化需求響應(yīng)交易模式，試點(diǎn)基于分布式可控資源聚合的虛擬電廠運(yùn)營，促進(jìn)能源消費(fèi)從單一、被動、通用化的利用模式向融合多種需求、主動參與、定制化的高效利用模式轉(zhuǎn)變。
經(jīng)過多年來發(fā)展，南方電網(wǎng)在非化石能源電量占比、可再生能源消納水平、特高壓柔性直流輸電技術(shù)以及復(fù)雜大電網(wǎng)運(yùn)行能力、電力市場建設(shè)、電網(wǎng)數(shù)字化技術(shù)等方面均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，我們有基礎(chǔ)、有經(jīng)驗(yàn)、有能力，當(dāng)好新型電力系統(tǒng)建設(shè)的先行者，打造清潔低碳電網(wǎng)典范，為我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)南網(wǎng)力量。
來源：南方能源觀察
首發(fā)于《中國電力報》2021年4月26日第二版
