加快建设新型电力系统 促进能源绿色低碳转型

党的二十大报告指出，“积极稳妥推进碳达峰碳中和”“推动能源清洁低碳高效利用”“加快规划建设新型能源体系”。相关统计数据显示：截至3月底，全国非化石能源发电装机容量达13.3亿千瓦，占总装机容量的比重首次超过50%；截至2022年年底，风电、光伏发电新增装机连续3年突破1亿千瓦。

大力推进新能源开发利用，推动能源绿色低碳转型，是政府、企业、行业协会和科研机构等相关方的共同责任。5月12日至13日，由中国电机工程学会电力系统专业委员会和国家电网有限公司西北分部联合主办、国网宁夏电力有限公司等单位承办的第五届“清洁能源发展与消纳”论坛在宁夏银川举办。此次论坛是中国科学技术协会年度重要学术会议，能源领域多位院士专家围绕新型电力系统、能源低碳转型主题，从政策、技术、体制机制等方面开展了广泛交流研讨，为具有中国特色的大规模清洁能源发展探索新的路径。

从技术、产业、市场等多方面研究新型电力系统建设路径

国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统，推动清洁电力资源大范围优化配置。新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。

“能源清洁绿色发展呈现动态优化的趋势，同时体现相应时代的技术经济特征和可持续发展要求。目前促进能源清洁发展仍面临许多难题和挑战。如何构建新型电力系统、构建什么样的新型电力系统？如何调整能源结构，实现多种能源之间的协调优化？如何提升清洁能源供应比重？这些问题需要从技术创新、产业政策、市场机制等方面进行深入探讨和研究。”中国电机工程学会秘书长王刚在论坛上表示。

中国工程院院士、怀柔实验室主任汤广福重点谈了对“双碳”背景下新型电力系统发展路径的思考。在他看来，碳中和场景下全社会用电量翻番，电网规模需扩大至当前的2.5至3.0倍。必须加强新型电网形态构建，以区域电网为主体逐步优化网架结构，通过西部灵活组网实现广域互补、海上组网支撑中远海风电开发，构建多类型电源跨时区高速互济的交直流混联大电网；提升资源广域互济能力，通过煤电、气电、新能源发电等多种方式，注重发挥气电低碳、灵活特性，结合碳捕集、利用与封存（CCUS）技术，以及储能、氢能、需求响应等手段，扩大灵活资源规模，推进气电与新能源发电融合发展。

“新型能源体系要求建设新型电力系统，建设新型电力系统面临传统网架发展模式适应性不足、灵活调节能力缺失以及多视角下的分析计算理论和技术不成熟三大挑战。”南方电网有限公司总工程师汪际峰在论坛上表示。他提出，电力系统发展要以新型能源体系为目标，建设长短周期配合的储能体系，煤电逐步向基础保障性和系统调节性电源并重转型，强调用电负荷在减碳中的社会责任，创新网架结构发展模式，建立多维度的电力系统计算理论和方法体系，全面加快新型电力系统建设。

实现“双碳”目标，必须改变传统的能源结构、产业结构、经济发展模式和生产生活方式。中国工程院院士、中国地质科学院矿产资源研究所研究员毛景文从资源与环境协调发展、强化科技创新提高找矿勘查能力、盘活呆矿及合理利用尾矿资源等7个方面，提出对我国矿产资源找矿突破、增储上产保障战略等方面的建议。中国工程院院士、中国石化科协主席李阳介绍了CCUS技术进展，展望了其发展路径，为“双碳”相关技术研发和产业发展提出了思路。

新能源富集区在能源转型中起到先行和表率作用

我国西北地区风光资源丰富，新能源发电量占比达23.5%，超出全国平均水平近10个百分点。然而，新能源的快速发展同时也带来了高比例新能源发电并网消纳相关的系列挑战。

在论坛上，国网西北分部副主任张振宇提出，在传统电力系统向新型电力系统转型升级、新能源渗透率快速提升的情况下，电力系统不确定性特征明显，产生了运行、控制及生产模式的根本改变。“应对上述挑战，一是可以利用‘熵’和隶属度函数对系统不确定性进行描述和度量，二是要完善相应的标准体系，三是要将先进数字技术与传统的电力系统分析相结合，奠定构建数字化电网的基础，为引入人工智能等技术手段创造条件。”他表示。

“宁夏率先获得国家针对省级行政区能源转型发展的支持政策，并获国家正式批复建设黄河流域生态保护和高质量发展先行区……”国网宁夏电力总工程师闫志彬阐述了新时代宁夏电力系统发展面临的机遇和挑战，围绕顶层设计框架、统筹重点任务、精准推演实施路径、建设示范工程、构建指标体系、明确关键指标等方面提出宁夏新型电力系统建设探索与实践方案。方案提出的具有宁夏特色和推广适用性的11项示范工程目前已陆续启动建设。

2012年，宁夏成为我国首个新能源综合示范区。10余年来，宁夏电网新能源发电装机规模由191万千瓦增至3128万千瓦，增长了约15倍；新能源年发电量由19.3亿千瓦时增至464.5亿千瓦时，增长了约22倍。

中国工程院院士郭剑波在论坛上表示：“西北五省（自治区）是我国新能源富集地区，开发条件非常好，在能源转型和新型电力系统的构建当中将起到先行和表率作用。现在宁夏的新能源发电装机占比已经超过50%，随着新能源外送电量的增加，宁夏新能源发展对全国能源转型将起到积极推动作用。”

“我国电力工业尤其是新能源产业快速发展，‘双碳’目标下能源‘不可能三角’问题或将长期存在，储能将有效助力能源转型并保障系统安全。”国网水新部主任刘永奇从我国抽水蓄能开发情况、储能支撑新型电力系统构建两方面分析了储能对新型电力系统的重要作用。他提出，“新能源+多元调节支撑体系”是新型电力系统建设的必然选择，其中，多元调节支撑体系的发展重点是储能、构网型电力电子技术、调相机和可控负荷。

创新探索技术路线加强电力系统运行控制

经过多年的发展，我国电力系统已成为当今世界上规模最大、结构最复杂、运行控制难度最大的电力系统。在构建新型电力系统、新能源大规模并网的背景下，多措并举加强电力系统运行控制至关重要。

国家电网公司电力调度控制中心二级顾问李明节从结构简单化清晰化、管控组织化有序化、控制故障演化方向等方面总结了我国电力系统控制理论和方法。他提出，需要在整体上把握电力系统仍然以交流同步机制为基础的本质，从局部加强对电力电子高比例接入带来的复杂性的管控，并进一步加强电力基础理论和分析方法的研究。

清华大学电机系教授孙宏斌总结了新能源送端城市的共性特点，提出应加强多能系统协同配合，实现保安全、促消纳的总体目标。他从安全机理的揭示、协同潜力的挖掘、城市级“电-气-热-储”协同调控三方面阐述了多能系统协同配合中的问题，相关解决方法已通过示范工程得到验证，为打造送端电网城市新型电力系统探索了低成本技术路径。

针对新能源电量参与市场化交易，华北电力大学教授刘敦楠提出了多能源同台竞价理论，即考虑不同能源主体的成本特性，建立多能源主体参与市场交易的“电能-安全-绿色”全成本竞价模型，开展适应多能源同台竞价的市场交易机制设计，使市场交易结果充分反映各市场主体的真实成本。

论坛上，专家学者还围绕新能源并网与运行、海上风电、电力人工智能、电力信息化等方面的内容开展交流，为解决高比例新能源消纳问题、助推能源转型发展建言献策。