中國儲能網(wǎng)訊：當前及今后一段時期，我國加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，需要深化新型電力系統(tǒng)基本理論方法研究，確保電力可靠供應和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
中國電機工程學會理事長、中國工程院院士舒印彪11月25日在“2025年中國電機工程學會年會”（以下簡稱“年會”）上表示，新型電力系統(tǒng)是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的繼承與發(fā)展，在理論、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)三大體系和體制機制等方面需要創(chuàng)新突破，走出一條適合我國國情的電力系統(tǒng)發(fā)展道路。
“理論創(chuàng)新是新型電力系統(tǒng)建設的基礎?！笔嬗”胫赋?，當前電力系統(tǒng)的技術(shù)特征正發(fā)生深刻改變，新能源出力受氣象影響顯著，系統(tǒng)平衡機制轉(zhuǎn)變?yōu)樵春呻p隨機、源網(wǎng)荷儲多主體互動的復雜模式，系統(tǒng)可調(diào)控電源容量與最大負荷的比值持續(xù)下降，需要深化新型電力系統(tǒng)基本理論方法研究，確保電力可靠供應和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
立足黨的二十屆四中全會強調(diào)的“加強基礎研究戰(zhàn)略性、前瞻性、體系化布局，強化科學研究、技術(shù)開發(fā)原始創(chuàng)新導向”，舒印彪分享了當前及今后一段時期，我國加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要重點開展理論創(chuàng)新的三個方向。
首先是平衡理論，其背景是伴隨新能源大規(guī)模發(fā)展，電力電量平衡難度不斷增大的挑戰(zhàn)。
舒印彪介紹，目前新能源最大日功率波動已超過系統(tǒng)最大負荷的20%，隨著光伏大量并網(wǎng)，許多省份午間時段負荷特性出現(xiàn)“鴨子曲線”，晚高峰光伏出力快速減少，呈現(xiàn)“峭壁現(xiàn)象”，負荷特性逐步向“深谷型”曲線變化。同時，新能源出力受天氣影響顯著增大，且存在季節(jié)性差異。降雨天氣引起光伏出力大幅降低就是案例——2020年，全國大范圍降雨事件出現(xiàn)30次；2022年，西北地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)4天以上風光低出力5次，共28天。
“要加強電力系統(tǒng)氣候氣象韌性理論和方法研究，發(fā)展電力氣象學，開展不同氣象的歸因分類，刻畫新能源資源全時空特性圖譜和典型出力曲線，研究高影響天氣事件對新型電力系統(tǒng)的影響?！笔嬗”胫赋?，同時，加強電力電量平衡理論分析，針對源荷雙隨機特性，建立全時域電力電量平衡模型，由典型日平衡方法轉(zhuǎn)變?yōu)?760小時連續(xù)模擬，應用隨機動態(tài)方法，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)劃?！斑€要開展充裕性理論研究，改變傳統(tǒng)基于單一概率指標的評估方法，建立考慮氣象電力耦合條件下新能源有效帶載能力的概率化規(guī)劃模型，量化評估高比例新能源電力系統(tǒng)的有效容量充裕度。”
其次是安全穩(wěn)定控制理論。其背后是新型電力系統(tǒng)正面臨弱慣量、弱支撐、弱抗擾動能力等風險。
“未來，源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)都將出現(xiàn)大量電力電子設備，系統(tǒng)運行的物理基礎發(fā)生根本變化，系統(tǒng)穩(wěn)定機理從機電暫態(tài)問題，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)闄C電與電磁共同作用下的新型穩(wěn)定問題?！笔嬗”虢忉?，在“雙高”電力系統(tǒng)特征加快演進的過程中，穩(wěn)定特性與機理發(fā)生變化，必須解決幾個重要問題。
今年發(fā)生的“4·28西班牙葡萄牙大停電事件”凸顯高比例新能源的脆弱性。通過分析該案例，舒印彪認為，當下需要深入研究新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定機理變化，建立高比例新能源強不確定性、非線性系統(tǒng)的數(shù)學描述和穩(wěn)定域，研發(fā)與之相適應的仿真分析工具，加強新型電力系統(tǒng)運行控制，建立多元協(xié)調(diào)、分散與集中相結(jié)合的控制體系，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同控制。
“要進一步提升新能源對系統(tǒng)的動態(tài)支撐能力，發(fā)揮電力電子裝備快速調(diào)節(jié)優(yōu)勢，增強系統(tǒng)主動支撐能力。同時，擴展故障防御手段提升電力系統(tǒng)信息感知、在線分析、協(xié)調(diào)控制、動態(tài)平衡能力。”舒印彪說。
第三是電力市場理論。電力市場是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要制度保障。舒印彪表示，目前電力市場競爭理論已發(fā)生重要改變，傳統(tǒng)的以煤耗等微增率經(jīng)濟調(diào)度為基礎的市場設計，與新能源低邊際成本、高系統(tǒng)成本的特性存在很大差異，電力市場理論基礎和交易規(guī)則需要重構(gòu)。
他進一步指出，全國統(tǒng)一電力市場理論與技術(shù)創(chuàng)新應鎖定4個目標：一要確保電力長期可靠供應。統(tǒng)籌能源安全與綠色發(fā)展，保證電力系統(tǒng)運行的充裕性與靈活性；二要推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。促進清潔能源開發(fā)利用，充分發(fā)揮各能源品種優(yōu)勢，統(tǒng)籌平衡各市場主體利益；三要保證我國電價保持競爭力。保障電力公共服務供給和居民、農(nóng)業(yè)等用電價格相對穩(wěn)定，發(fā)揮價格引導作用，推動電力資源在全國范圍優(yōu)化配置；四要促進先進技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。市場機制激勵科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級，促進新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
除了提出深化新型電力系統(tǒng)三大理論研究，作為曾長期在電力企業(yè)工作的能源專家，舒印彪深知科技創(chuàng)新與機制變革對建設新型電力系統(tǒng)的重要性。他認為，隨著新能源占比大幅提升，清潔能源成為主體電源，新型電力系統(tǒng)面臨一系列技術(shù)問題和體制機制問題，必須依靠技術(shù)與市場，推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新相融合、有效市場與有為政府相結(jié)合。
