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目前，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)主要存在三大難題，體現(xiàn)在電力供應(yīng)、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、現(xiàn)行電力市場機制等方面。

自從我國提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)后，國家電網(wǎng)公司實施了一系列務(wù)實舉措，尤其是其建立的新型電力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟（簡稱“聯(lián)盟”）匯集了30多家單位。聯(lián)盟研究的著力點在哪里？構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是什么？未來將在哪些方面做技術(shù)創(chuàng)新？圍繞上述問題，記者專訪了中國電力科學(xué)研究院有限公司科技部主任李慶峰。

建設(shè)新型電力系統(tǒng)挑戰(zhàn)頗多

中國能源報：您覺得構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的難點有哪些？

李慶峰：主要存在三方面的難題。首先，電力供應(yīng)方面存在問題。新能源裝機占比不斷提升，對電力平衡支撐能力較弱，不足以保障高比例新能源接入電力系統(tǒng)的供電可靠性。新能源月度電量分布與負荷需求不匹配，夏季負荷電量高，而新能源發(fā)電量低，存在季節(jié)性電量平衡難題。另外，寒潮等極端氣候發(fā)生過程中用電需求顯著增加，保障電力供應(yīng)難度大，現(xiàn)有火電等常規(guī)裝機規(guī)模不足，難以保證未來電力供應(yīng)需求。

其次，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行存在問題。隨著新能源發(fā)展駛?cè)肟燔嚨馈⒖鐓^(qū)直流送電需求旺盛，電力系統(tǒng)向“雙高”轉(zhuǎn)型成為必然趨勢，頻率、電壓、功角等安全穩(wěn)定問題仍將存在。新型電力系統(tǒng)是一個多時空尺度、多層級、多系統(tǒng)耦合的復(fù)雜巨系統(tǒng)，調(diào)度運行極其復(fù)雜，控制措施配置和實施難度極大?，F(xiàn)有技術(shù)框架下，為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定，常規(guī)機組開機需要保持一定安全水平，使系統(tǒng)調(diào)峰能力下降，新能源承載規(guī)模進一步受到限制，跨區(qū)輸電及新能源規(guī)模存在天花板。新型電力系統(tǒng)依靠信息和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲互動，網(wǎng)絡(luò)終端多、業(yè)務(wù)開放廣泛、信息內(nèi)容多樣、網(wǎng)絡(luò)暴露面廣，保障信息和網(wǎng)絡(luò)安全難度大。

再次，現(xiàn)行市場機制存在難點?？紤]“增容減量”的發(fā)展模式，火電機組利用小時數(shù)不斷降低，現(xiàn)行上網(wǎng)電價機制無法維持火電機組生存。而輔助服務(wù)成本通過電源側(cè)分?jǐn)?，進一步擠壓了電源側(cè)生存空間，電源側(cè)壓力會逐步傳導(dǎo)至電網(wǎng)側(cè)，源網(wǎng)經(jīng)濟承受能力不足不利于未來長期電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。實施需求側(cè)響應(yīng)需要向用戶提供大量補償，推高系統(tǒng)運行成本，現(xiàn)行需求側(cè)響應(yīng)補償機制難以為繼。此外，居民、農(nóng)業(yè)用電長期享受大規(guī)模交叉補貼，但其資金來源近年逐漸下降，現(xiàn)行交叉補貼方式難以為繼。由于可再生能源大規(guī)模接入，各類用戶需承擔(dān)更多成本。同時，低電價也不利于調(diào)動用戶提高用能效率的積極性。

中國能源報：今年國家提出要加大力度規(guī)劃建設(shè)大型風(fēng)光基地，這給新型電力系統(tǒng)建設(shè)帶來哪些挑戰(zhàn)？

李慶峰：一是給電力供需平衡帶來的挑戰(zhàn)。以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型新能源發(fā)電基地中，火電、儲能等靈活性調(diào)節(jié)電源規(guī)模小，光伏發(fā)電規(guī)模大，由于光照資源的特性，新能源基地在午間出力水平高、夜間出力水平低，給電力供需平衡帶來極大的挑戰(zhàn)。從電力供應(yīng)安全方面來看，由于新能源發(fā)電晚間出力水平低，火電、儲能的頂峰能力有限，新能源基地?zé)o法為負荷中心的晚間高峰負荷提供有效電力支撐，存在電力不足風(fēng)險；從新能源高效利用方面來看，由于以光伏發(fā)電為代表的新能源基地午間出力水平高，而負荷中心的新能源出力水平同樣較高，可能造成新能源無法全額消納，存在新能源無法高效利用風(fēng)險。

二是給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來的挑戰(zhàn)。位于西部、北部的大型新能源發(fā)電基地電力分為內(nèi)用和外送兩部分，外送部分主要是通過高壓大容量交、直流輸送到東中部負荷中心，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來極大的挑戰(zhàn)。從西部、北部電網(wǎng)來看，大型新能源基地與當(dāng)前電網(wǎng)距離較遠，電網(wǎng)無法為新能源基地提供有效的支撐，而新能源機組故障耐受能力不足，交直流系統(tǒng)故障可能引發(fā)大規(guī)模新能源連鎖脫網(wǎng)，加大故障對系統(tǒng)的沖擊，系統(tǒng)安全面臨失穩(wěn)風(fēng)險；從東中部電網(wǎng)來看，大型新能源基地電力通過高壓大容量直流受入，大量替代常規(guī)電源，系統(tǒng)的電壓、頻率支撐和調(diào)節(jié)能力不足，單一大容量直流故障、多回直流同時換相失敗對電網(wǎng)造成巨大沖擊，系統(tǒng)面臨頻率和電壓失穩(wěn)風(fēng)險。

舉國體制創(chuàng)新構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

中國能源報：建設(shè)新型電力系統(tǒng)難度大，目前我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的情況如何？

李慶峰：目前國內(nèi)各相關(guān)部委、能源企業(yè)、高校及科研院所都在緊鑼密鼓的開展“雙碳”和新型電力系統(tǒng)研究。其中，國家電網(wǎng)公司在新型電力系統(tǒng)建設(shè)方面，實施了一系列務(wù)實舉措，充分發(fā)揮了電網(wǎng)“排頭兵”作用，充分彰顯了“大國重器”“頂梁柱”的使命擔(dān)當(dāng)。

中國能源報：聯(lián)盟匯集了30多家單位，在您看來，創(chuàng)新的發(fā)力方向在哪里？

李慶峰：聯(lián)盟是由國家電網(wǎng)公司發(fā)起，31家企業(yè)、高校與社會組織共同組建的。聯(lián)盟各成員單位都是推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要力量，都處于產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的重要環(huán)節(jié)，通過組建聯(lián)盟的方式，建立協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，同向發(fā)力、同頻共振，是充分發(fā)揮新型舉國體制的創(chuàng)新之舉。

未來，聯(lián)盟將在幾個方面發(fā)力：

一是構(gòu)建協(xié)同機制，激發(fā)創(chuàng)新活力。發(fā)揮創(chuàng)新聯(lián)盟引領(lǐng)促進的作用，打造產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，上中下游銜接的交流合作平臺。共享前沿信息、研發(fā)設(shè)施、實驗資源，積極營造創(chuàng)新需求大家提、重大創(chuàng)新一塊干的良好氛圍，努力實現(xiàn)攻關(guān)有主體、落地有項目、合作有保障。

二是強化聯(lián)合攻關(guān)，突破關(guān)鍵技術(shù)。緊緊圍繞新型電力系統(tǒng)重大技術(shù)聯(lián)合創(chuàng)新的重點領(lǐng)域，發(fā)揮優(yōu)勢，精銳出戰(zhàn)，積極開展多種形式的聯(lián)合攻關(guān)，著力攻克“卡脖子”難題，力爭取得更多原創(chuàng)性成果。

三是培養(yǎng)領(lǐng)軍人才，打造創(chuàng)新團隊。依托重大項目、重大工程和重點實驗室的合作，加強高層次人才交流互訪互聘，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、加速集聚一批高精尖科技領(lǐng)軍人才和創(chuàng)新團隊，形成“青藍相繼”、人才輩出的生動局面。

四是示范引領(lǐng)，加快成果轉(zhuǎn)化。注重需求牽引、精準(zhǔn)指導(dǎo)，進一步豐富技術(shù)應(yīng)用的場景，拓寬應(yīng)用的通道，共同為新技術(shù)的迭代升級、成果轉(zhuǎn)化提供便利條件，支持首臺套裝備的應(yīng)用，推動創(chuàng)新成果更快更好地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

全方面推進新型電力系統(tǒng)建設(shè)

中國能源報：中國電科院在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中，有哪些規(guī)劃？目前取得了哪些成果？

李慶峰：中國電科院作為國家電網(wǎng)公司構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的主體責(zé)任單位，一年多來，在新型電力系統(tǒng)頂層設(shè)計、科技攻關(guān)、示范區(qū)建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等方面全面推進。

我們開展了新型電力系統(tǒng)頂層設(shè)計研究。深入研究新型電力系統(tǒng)的特征、戰(zhàn)略和發(fā)展路徑，體系化的提出新型電力系統(tǒng)的基本認知和新內(nèi)涵，作為牽頭單位，支撐國家電網(wǎng)公司出臺國內(nèi)央企首個碳達峰碳中和行動方案和新型電力系統(tǒng)行動方案，牽頭編制新型電力系統(tǒng)科技攻關(guān)計劃，牽頭“新型電力系統(tǒng)實施路徑研究”等5項新型電力系統(tǒng)重大科技攻關(guān)項目，推動國家重點研發(fā)計劃申報及科技創(chuàng)新“2030”頂層設(shè)計，新型電力系統(tǒng)研究納入國家重大戰(zhàn)略布局。

在強化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面，我們圍繞新型電力系統(tǒng)“發(fā)輸變配用”多領(lǐng)域、“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)，在新能源友好并網(wǎng)及主動支撐、綠色低碳輸變電技術(shù)及高端裝備、有源配電網(wǎng)與多能轉(zhuǎn)換及綜合利用、新型儲能及應(yīng)用，數(shù)字化支撐等領(lǐng)域開展系列關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。探索布局電力低碳新技術(shù)，牽頭推進“三層四維”碳排放一體化評估體系建設(shè)，加快推動電力行業(yè)測碳、算碳及降碳技術(shù)實驗?zāi)芰ㄔO(shè)。開發(fā)低碳新技術(shù)，創(chuàng)新新標(biāo)準(zhǔn)。支撐生態(tài)環(huán)境部完成區(qū)域、省級電網(wǎng)排放因子模型及測算方法，牽頭支撐國家電網(wǎng)公司“碳管理”相關(guān)工作。

此外，我們系統(tǒng)性支撐新型電力系統(tǒng)示范區(qū)建設(shè)，組建院聯(lián)合攻關(guān)團隊，先后赴10余家網(wǎng)省公司開展技術(shù)對接，響應(yīng)各省/市新型電力系統(tǒng)項目需求超過180項，參與多個地市級“零碳”區(qū)方案設(shè)計。引入丹麥、德國等國際能源電力低碳技術(shù)和工程實踐，在示范區(qū)推廣，主導(dǎo)編制國家電網(wǎng)公司新型電力系統(tǒng)建設(shè)總體實施方案。