電力系統轉型進行時 穩定供應或存挑戰

記者在四川、寧夏、陝西、新疆等地調研發現，在探索構建以新能源為主體的新型電力系統的過程中，多地進行了總體規劃研究、示範區和試點示範項目建設等工作，但面臨電力供應保障難度加大、電網安全穩定運行受到挑戰、電網投資及系統成本增加等難題。業內表示，這一工作試錯成本高，宜充分利用成熟技術、存量系統並深入挖掘潛力，支持新技術發展，積極穩妥、循序漸進實現轉型，更要推進建設全國統一的電力市場體系促進新能源更大範圍消納。

傳統電力系統正在轉型

多方表示，雙碳目標的實現和新型電力系統的構建是一個長期、系統性的工程，目前我國處於傳統電力系統轉型階段，即新能源快速發展，高比例可再生能源接入與高比例電力電子設備應用影響處於“量變”階段，該階段常規電源仍是電力電量供應主體，新能源作為補充，發用電的即時平衡是主要特徵。

國網寧夏電力有限公司發展策劃部副主任項麗介紹，寧夏把電力外送攻堅工程、骨幹網架構建工程、系統調節提升工程、現代配網建設工程、智能調控升級工程和設備精益運維工程作為構建新型電力系統的主要抓手，計劃到2030年新能源裝機佔比超過70%，新能源逐步向電力電量供應主體轉變，基本建成寧夏新型電力系統。

四川省新型電力系統研究院是全國範圍內首個省級新型電力系統研究平台。研究院科研發展部主任胥威汀介紹，研究院聯合省內外知名高校和科研院所，打造水光蓄多能互補聯合發電示範工程樣板，同時針對高比例水電系統超低頻振盪風險、新能源接入穩定性、系統頻率調節能力不足等問題，形成系列理論成果，有效保障四川清潔能源的安全送出與高效消納。

在新疆，國網新疆電力有限公司重點圍繞電源側清潔化、電網側智能化、負荷側電氣化，研究配套政策機制，推動形成源網荷儲協同互動。同時，推動南疆四地州納入國家電網公司新型電力系統示範區，試點實施“新能源+儲能”發展模式，支撐南疆新能源發展；實施源網荷儲協調控制工程示範，推動電網轉變為“源隨荷動、荷隨網動”的源網荷儲智能互動模式，提高電力供應保障能力；建設庫車“光伏+制氫”示範項目，充分發揮電制氫作為高度可調節負荷的特點，有效提升電力系統靈活性和安全性。

電力穩定供應面臨一定挑戰

在傳統電力系統轉型階段，業內人士表示面臨幾大挑戰。

——保障電力供應面臨重大挑戰。國網新疆經研院院長趙志強表示，在煤電有序減量化發展、新能源規模化發展的背景下，由於新能源“極熱無風”“晚峯無光”“大裝機、小電量”的特徵顯著，新能源成為影響電力供應的最大變量，負荷高峯關鍵時刻不頂用、扛不住。

——電網安全穩定運行面臨重大挑戰。隨着新能源佔比逐步攀升，將替代傳統火電成為能源供應主體，電力系統轉動慣量持續降低，系統運行中動態無功支撐不足、頻率調節和穩定不足、傳統同步穩定和新形態穩定交織等安全問題日益突出，新能源設備暫態支撐特性、設備耐壓能力不足，當電網發生擾動引起電壓、頻率波動時，易引發連鎖脱網事故，使故障演變過程更加複雜，系統大面積停電風險增大。

——增加電網投資及系統成本。新能源基地多處於電網末端，且新能源利用小時數少於常規電源，規模化開發導致新能源彙集、送出工程及其上級送出通道配套補強工程規模持續增加，電網投資需求大幅增長，並且新能源建設週期遠小於外送工程建設週期，建設時序難以有效匹配。

——對重大科技攻關和推廣應用提出更高要求。新型電力系統涉及領域多、影響面廣，重大技術支撐應用是關鍵保障。以5G、大數據、物聯網等為代表的數字技術與電網技術加速融合，新技術、新業態、新模式對電力技術創新形成倒逼之勢，需要積極探索與之相適應的電力產業結構、商業模式、技術體系和管理體制。

加快措施佈局應對轉型期難題

中國工程院院士舒印彪在一篇署名文章中表示， 能源電力行業技術資金密集，存在高度的路徑依賴，技術路線試錯成本極高，適宜採取漸進過渡式發展方式。近期應重點挖掘成熟技術的潛力，支撐新能源快速發展，同步開展顛覆性技術攻關；遠期在顛覆性技術取得突破後，推動電力系統逐步向適應顛覆性技術的新形態轉型。

在轉型期，着眼於電力安全保障和低碳發展，業內建議要從“軟件”和“硬件”兩方面入手。“軟件”方面，轉型期間首先要充分發揮市場配置資源的重要作用。打破省份之間的市場壁壘，建立適應大範圍市場運作的輸配電價機制，完善網源荷儲協調互動機制，推動建設全國統一電力市場。

其次，全面拓展電力消費新模式。華北電力大學經濟與管理學院教授袁家海建議，把用户側資源激活，實現更好的電力平衡。隨着新能源佔比提高，出力比較任性，這時候就不能源隨荷動，只能源荷互動，新能源出力比較低的時候，引導需求，能少用電就少用電，新能源大發的時候則反之。歸根到底是要有市場的激勵機制。

“硬件”方面，一是要完善電源側建設。推進西部、北部地區大型新能源基地建設，因地制宜發展東中部地區的分佈式新能源，推動海上風電逐步向遠海拓展。煤電從“增容控量”“控容減量”到“減容減量”，發揮託底保障作用；重點推進西南地區的優質水電建設；安全有序開展沿海地區的核電建設，適時推動內陸核電建設。

二是加強跨省、跨區輸電通道建設。基於我國能源資源與電力需求地理分佈不均衡這一矛盾，加強跨省、跨區輸電通道建設。同時，推動建設適應分佈式、微網發展的智能配電網，促進電、冷、熱、氣等多能互補與協調控制，滿足分佈式清潔能源併網、多元負荷用電的需要，促進終端能源消費節能提效。

三是加強儲能建設。鑑於抽水蓄能規劃建設週期較長，而電力系統已面臨調節能力不足的現狀，壓縮空氣儲能、飛輪儲能、電化學儲能、電磁儲能、儲熱、化學儲能等新型儲能技術將成為構建新型電力系統的重要基礎，有望在長週期平衡調節、安全支撐等方面發揮關鍵作用。