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碳達(da)峰、碳中和(he)目標是我國能(neng)源安全和(he)經濟轉型的(de)內在需求和(he)必然選擇，事關中華民族永續(xu)發(fa)(fa)展(zhan)，對(dui)國際社會(hui)綠色(se)低(di)碳發(fa)(fa)展(zhan)將起到促(cu)進作用(yong)，彰(zhang)顯了負責(ze)任大國對(dui)構建(jian)人類命運(yun)共同體(ti)的(de)使命與擔當(dang)。

在碳達峰、碳中(zhong)和目標指引(yin)下，預計到2060年(nian)，我國風電(dian)(dian)、光伏(fu)等(deng)新能(neng)(neng)源發電(dian)(dian)量占比將達65%，未(wei)來的能(neng)(neng)源消費(fei)比重中(zhong)，可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源將從能(neng)(neng)源電(dian)(dian)力消費(fei)的增量補充變為(wei)增量主體。這意味著在未(wei)來電(dian)(dian)力系統(tong)中(zhong)新能(neng)(neng)源將成(cheng)為(wei)主力電(dian)(dian)源，煤電(dian)(dian)等(deng)傳統(tong)化石能(neng)(neng)源將退為(wei)輔助性電(dian)(dian)源。

廣泛接入的(de)新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)將(jiang)改變傳統電力系(xi)統未來(lai)格局。在(zai)供給側，新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)呈集中式和分(fen)布式并(bing)存的(de)局面，且根據資源(yuan)(yuan)特(te)點、地理(li)分(fen)布、建(jian)設條件等(deng)靈活布局，將(jiang)出現“新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)+儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)”“新(xin)(xin)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)+氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)”“水電+光伏+儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)”等(deng)多元協調電源(yuan)(yuan)新(xin)(xin)模式。在(zai)需求側，電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)占終端能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)的(de)比重大幅提(ti)升，終端能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)“新(xin)(xin)電氣化(hua)”進程加快，電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)替代將(jiang)持(chi)續提(ti)高(gao)建(jian)筑、交通、工(gong)業終端用(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)領域的(de)電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)占比。供給側和需求側的(de)結構性(xing)變化(hua)將(jiang)給能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電力網絡的(de)安全穩定和綠色高(gao)效(xiao)帶來(lai)重大挑(tiao)戰。因此，亟需開(kai)展(zhan)新(xin)(xin)型電力系(xi)統建(jian)設，發(fa)揮其在(zai)全社會能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)優化(hua)配置中的(de)積極作用(yong)，促進能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)綠色生產和消(xiao)費(fei)，落實(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展(zhan)戰略，支撐“雙碳”目標實(shi)現。

新型電力系統具有綠色低碳、

靈活柔性、數字智能三大特征

新型電(dian)力系(xi)統強調數字(zi)技(ji)術進步與用戶(hu)需求變(bian)革驅動，以建(jian)設(she)多樣互動的用電(dian)體系(xi)為(wei)目(mu)標，推動源網(wang)荷儲互動融合和關鍵(jian)技(ji)術應(ying)用，更(geng)加關注電(dian)網(wang)數據價值發現(xian)和創造，表現(xian)為(wei)綠(lv)色(se)低(di)碳、靈活(huo)柔性、數字(zi)智(zhi)能三(san)大特征。

綠色(se)低(di)碳：新能(neng)源(yuan)占主(zhu)導地位，預計(ji)到“十四五(wu)”末，我國可(ke)再生能(neng)源(yuan)發電裝機占比(bi)(bi)將超過50%，可(ke)再生能(neng)源(yuan)在(zai)全社會用電量增量中(zhong)的占比(bi)(bi)將達2/3左右，未來(lai)在(zai)新一輪科技革命推動下，電力(li)系(xi)統(tong)將向深(shen)度低(di)碳或零碳電力(li)系(xi)統(tong)不斷演進(jin)。

靈活(huo)柔(rou)性：隨著新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝(zhuang)機規模(mo)迅速(su)增加，電(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)出力特性愈發(fa)復雜，不確(que)定(ding)性明顯。特高壓柔(rou)性直流(liu)輸電(dian)技(ji)術將支撐大(da)規模(mo)新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)集中開發(fa)與跨省區(qu)高效優化配置，數字化調(diao)控(kong)技(ji)術將使電(dian)網更(geng)加靈活(huo)可(ke)控(kong)，可(ke)實現(xian)新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)靈活(huo)、安全(quan)、高效廣泛接入電(dian)網，以(yi)及分布式新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)高效就地消納。

數(shu)字智(zhi)能：新一代數(shu)字技(ji)(ji)術(shu)通過設備(bei)終端提升(sheng)電(dian)網(wang)數(shu)據采(cai)集、分析(xi)和(he)(he)應用能力(li)，使電(dian)網(wang)具備(bei)超強(qiang)感知能力(li)、強(qiang)大“算力(li)+電(dian)力(li)”能力(li)、智(zhi)慧(hui)決(jue)策能力(li)和(he)(he)快(kuai)速(su)執(zhi)行能力(li)，數(shu)字技(ji)(ji)術(shu)與傳統電(dian)力(li)技(ji)(ji)術(shu)深度(du)融(rong)合促進電(dian)力(li)系統上下游各環節智(zhi)能化(hua)(hua)、智(zhi)慧(hui)化(hua)(hua)，為源網(wang)荷儲一體化(hua)(hua)協(xie)調發(fa)展(zhan)提供關(guan)鍵(jian)保(bao)障。

由此可(ke)見(jian)，新(xin)型電(dian)力系統(tong)作(zuo)(zuo)為新(xin)能(neng)(neng)源優化配置平臺(tai)的作(zuo)(zuo)用將(jiang)更加顯著，可(ke)提(ti)升能(neng)(neng)源消納效率和(he)經濟(ji)性。同(tong)時，新(xin)一代數(shu)字技術使電(dian)網“可(ke)觀、可(ke)測、可(ke)控”成為現實(shi)。

高比例新能源特性將對

可靠供電等帶來新挑戰

新(xin)(xin)型電力系統(tong)將(jiang)呈現(xian)高比(bi)例新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)特(te)性，對可靠供電、安全(quan)穩(wen)定(ding)和(he)經濟運(yun)行等(deng)帶來新(xin)(xin)挑戰：

電(dian)力系(xi)(xi)統(tong)持續可靠供(gong)電(dian)面臨新挑(tiao)戰。新能(neng)源(yuan)隨機性(xing)、波動(dong)性(xing)、間歇性(xing)等(deng)特點對(dui)(dui)持續可靠供(gong)電(dian)帶(dai)來挑(tiao)戰，常規電(dian)源(yuan)調節(jie)難(nan)以應對(dui)(dui)新能(neng)源(yuan)日內功(gong)率波動(dong)，新能(neng)源(yuan)消納(na)存(cun)在巨大挑(tiao)戰。而(er)且(qie)，風(feng)光(guang)發(fa)電(dian)不確(que)定性(xing)大，風(feng)電(dian)發(fa)電(dian)主要集(ji)中在春冬兩季，光(guang)伏發(fa)電(dian)主要集(ji)中在夏秋兩季。同時(shi)，風(feng)電(dian)利用小時(shi)數(shu)、光(guang)伏利用小時(shi)數(shu)相差大，這對(dui)(dui)系(xi)(xi)統(tong)規劃提(ti)出了更高要求。

電(dian)力系(xi)統(tong)負(fu)(fu)荷(he)預測(ce)難度加(jia)(jia)大。作為清(qing)潔的(de)終端能源，電(dian)能將(jiang)成為主(zhu)要的(de)能源消(xiao)費(fei)品種，電(dian)力負(fu)(fu)荷(he)結(jie)構將(jiang)更加(jia)(jia)多元化，電(dian)動(dong)(dong)汽(qi)車充電(dian)等消(xiao)費(fei)側多樣性行為將(jiang)導(dao)致(zhi)電(dian)力負(fu)(fu)荷(he)預測(ce)和協(xie)調難度加(jia)(jia)大，源、網(wang)、荷(he)互動(dong)(dong)和交織將(jiang)加(jia)(jia)劇電(dian)力系(xi)統(tong)波(bo)動(dong)(dong)。

大(da)規(gui)模儲(chu)(chu)能增(zeng)加電力系統(tong)復雜度。廣泛的新能源并網(wang)消納(na)需合理配置大(da)規(gui)模儲(chu)(chu)能，以(yi)提高(gao)系統(tong)的可控性(xing)和(he)靈活(huo)性(xing)。預計到(dao)2060年(nian)，全國儲(chu)(chu)能裝(zhuang)機容量將達7.5億千瓦，大(da)量電力電子(zi)變換器(qi)型儲(chu)(chu)能裝(zhuang)置增(zeng)加將使得系統(tong)的復雜度進一步增(zeng)加。

電(dian)網(wang)安全(quan)穩定運(yun)行(xing)(xing)難度增(zeng)(zeng)大。新(xin)能(neng)源具有廣(guang)泛的(de)接(jie)入(ru)(ru)優勢，這使(shi)得(de)電(dian)力系統(tong)電(dian)壓穩定控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)問題突(tu)出。大規模新(xin)能(neng)源接(jie)入(ru)(ru)使(shi)電(dian)力系統(tong)不確定性增(zeng)(zeng)加，對電(dian)網(wang)安全(quan)構成(cheng)威脅(xie)，而且(qie)，新(xin)能(neng)源存(cun)在發(fa)電(dian)單體容量(liang)小、數量(liang)多的(de)問題。未來(lai)，全(quan)國新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)單元將達數千(qian)萬級，氣(qi)象環境、運(yun)行(xing)(xing)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)等(deng)信號數量(liang)可達數十億(yi)，系統(tong)調度運(yun)行(xing)(xing)極其復(fu)雜，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)措施(shi)配置和實施(shi)難度增(zeng)(zeng)大。

需突破大規模新能源高效消納、

先進儲能、氫能等關鍵核心技術

作(zuo)為保障(zhang)國家(jia)能源安全的“國家(jia)隊”、黨和人民信(xin)賴依靠的“大國重器”，電網企(qi)業需發(fa)揮“引領(ling)者(zhe)”作(zuo)用，堅持不懈推進科技(ji)進步與創新，在新型(xing)電力系統構建的關鍵核心技(ji)術領(ling)域取得(de)領(ling)先突破(po)。

大規模(mo)新(xin)能源高效消納技(ji)術(shu)是新(xin)型電(dian)(dian)力(li)系統建(jian)設(she)的(de)關(guan)鍵，需集中突(tu)(tu)破新(xin)能源發電(dian)(dian)場(chang)站和(he)集群精確建(jian)模(mo)技(ji)術(shu)、新(xin)能源發電(dian)(dian)監測與預測技(ji)術(shu)。在(zai)新(xin)能源消納方面(mian)，需突(tu)(tu)破源網(wang)荷儲協調規劃(hua)技(ji)術(shu)、概率化電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)量平衡與全景運行模(mo)擬技(ji)術(shu)，以(yi)提(ti)升電(dian)(dian)網(wang)大規模(mo)新(xin)能源承載(zai)能力(li)。

電力電子裝備接入電網(wang)的穩(wen)定(ding)運行(xing)控(kong)制技術。系(xi)(xi)統(tong)運行(xing)控(kong)制技術亟需變革(ge)創新，需研究和(he)突破高比例電力電子化設備接入系(xi)(xi)統(tong)后的穩(wen)定(ding)性難題、特(te)大型(xing)交直流串并聯復(fu)雜大電網(wang)數字(zi)化調(diao)控(kong)技術、新型(xing)電力系(xi)(xi)統(tong)安全穩(wen)定(ding)防控(kong)體系(xi)(xi)重構(gou)技術，以及針對極端天氣和(he)外(wai)部攻擊的主動(dong)防御與快速恢(hui)復(fu)技術。

先進(jin)儲(chu)(chu)能(neng)(neng)及應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)技術。儲(chu)(chu)能(neng)(neng)是未(wei)來(lai)新型(xing)能(neng)(neng)源系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)重要應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)技術，其(qi)中，推(tui)進(jin)電(dian)動汽(qi)車規模化應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)，有利(li)于節能(neng)(neng)減排，實現用(yong)(yong)(yong)戶側(ce)調節電(dian)力(li)(li)需求；進(jin)一(yi)步推(tui)動抽水蓄能(neng)(neng)電(dian)站、壓縮(suo)空氣儲(chu)(chu)能(neng)(neng)、超導磁儲(chu)(chu)能(neng)(neng)系(xi)統(tong)(tong)(tong)等技術應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)，研究和應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)集成與調控技術，將滿足新型(xing)電(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)安全(quan)穩定運(yun)行需求。

氫(qing)(qing)(qing)能(neng)相關技術。氫(qing)(qing)(qing)能(neng)是(shi)一種理想的(de)(de)零碳能(neng)源(yuan)(yuan)。通過風光(guang)等新能(neng)源(yuan)(yuan)電力制氫(qing)(qing)(qing)，將氫(qing)(qing)(qing)與燃料(liao)電池結合發(fa)電，以此形成(cheng)氫(qing)(qing)(qing)能(neng)產業(ye)生態圈，有助于加快(kuai)構建低碳化的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)能(neng)供應體系。同時，發(fa)展電解水(shui)制氫(qing)(qing)(qing)技術，利用棄風、棄光(guang)、棄水(shui)資(zi)源(yuan)(yuan)制取“綠氫(qing)(qing)(qing)”，在碳中和進程中與可(ke)再生能(neng)源(yuan)(yuan)無法發(fa)揮(hui)作用的(de)(de)領域實現互補。

下(xia)一(yi)步，南方(fang)電網(wang)公司將加(jia)快(kuai)推動新(xin)型電力系(xi)統(tong)發(fa)展，以科技創新(xin)支撐新(xin)型電力系(xi)統(tong)構建，助力實(shi)現碳達峰、碳中和(he)。

（作(zuo)者系南方(fang)電網(wang)深(shen)圳數字(zi)電網(wang)研究院有限公司董事長、黨委(wei)書記）