21世紀(jì)以來，全球面臨的氣候變化和能源安全的雙重挑戰(zhàn)愈發(fā)嚴(yán)重，事關(guān)全人類未來生存和發(fā)展，各國都在不斷尋找化解挑戰(zhàn)的最優(yōu)方案。黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央站在統(tǒng)籌構(gòu)建人類命運共同體和實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興戰(zhàn)略全局的高度，向全世界作出力爭于2030年前達(dá)到碳排放峰值、努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和的莊嚴(yán)承諾。
當(dāng)前，能源利用形式正在快速從碳密集型化石燃料向低碳、可再生能源過渡。在我國，能源活動碳排放占二氧化碳排放總量的88%左右，而電力行業(yè)碳排放又占能源行業(yè)碳排放的42%左右。新能源發(fā)電替代傳統(tǒng)化石能源發(fā)電已成為能源領(lǐng)域減碳的關(guān)鍵路徑，電力行業(yè)成為應(yīng)對氣候危機(jī)、實現(xiàn)減碳的“關(guān)鍵戰(zhàn)場”。
因此，新型電力系統(tǒng)承載著能源轉(zhuǎn)型的歷史使命。新型電力系統(tǒng)以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展電力需求為首要目標(biāo)，以新型電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲互動與多能互補為支撐，具備清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的特征。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)有利于保障能源安全，破解“資源逆向分布”困局。我國風(fēng)光資源富集區(qū)和負(fù)荷中心呈逆向分布。目前，我國不斷提升“西電東送”“北電南供”和跨省跨區(qū)電力互濟(jì)能力，實現(xiàn)了能源資源大范圍優(yōu)化調(diào)配。與此同時，新型儲能技術(shù)的快速發(fā)展提升了系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，增強了極端天氣等特殊情形下的系統(tǒng)韌性水平。
新型電力系統(tǒng)將實現(xiàn)“兩個轉(zhuǎn)變”。一是從“源隨荷動”到“源荷互動”。在新型電力系統(tǒng)中，電能不再是單向流動，虛擬電廠、電動汽車、可中斷負(fù)荷等用戶側(cè)優(yōu)質(zhì)調(diào)節(jié)資源將成為充分參與電力平衡的“產(chǎn)消者”。如四川資陽配電網(wǎng)負(fù)荷“精準(zhǔn)畫像”系統(tǒng)，聚合分布式光伏與電動汽車資源，形成200萬千瓦可調(diào)節(jié)負(fù)荷，相當(dāng)于少建40座大型火電廠，在極端天氣等情況下，仍可保障源荷平衡。二是電網(wǎng)形態(tài)由“以大電網(wǎng)為主”向“主配協(xié)同”轉(zhuǎn)變，配電網(wǎng)已成為承載電力低碳發(fā)展的智慧型樞紐，分布式電源已成為其最主要的特征。山東、河南等省份，積極推動配網(wǎng)側(cè)分布式新能源“光儲充一體化”“共享儲能”等創(chuàng)新模式，引導(dǎo)用戶側(cè)發(fā)電積極參與電網(wǎng)運行調(diào)節(jié)，推動分布式光伏健康有序發(fā)展。國家能源局最新數(shù)據(jù)顯示，截至2024年年底，我國分布式光伏發(fā)電累計裝機(jī)達(dá)3.7億千瓦，是2013年年底的121倍，占全部光伏發(fā)電裝機(jī)的42%。在發(fā)電量方面，2024年分布式光伏發(fā)電量3462億千瓦時，占光伏發(fā)電量的41%。
建設(shè)新型電力系統(tǒng)宜堅持技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同治理并重。
從技術(shù)突破來看，我國輸變電技術(shù)領(lǐng)先世界是從特高壓工程建設(shè)投運開始的，新型電力系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)了從特高壓“主動脈”到數(shù)字孿生“神經(jīng)末梢”的革新。數(shù)字孿生等新技術(shù)不斷賦能配電網(wǎng)，為電網(wǎng)運維裝上“千里眼”。如2022年江蘇電網(wǎng)無人機(jī)自動巡檢作業(yè)量超過52萬架次，提前發(fā)現(xiàn)、消除輸電鐵塔缺陷及通道隱患4.2萬處，缺陷發(fā)現(xiàn)效率大大提升，由此節(jié)約運維成本約2億元。
從機(jī)制創(chuàng)新來看，應(yīng)推動市場與政策“雙輪驅(qū)動”。新型電力市場當(dāng)前正處于多點突破的高速發(fā)展上升期，國內(nèi)電網(wǎng)與發(fā)電企業(yè)協(xié)同攻堅。市場方面，全國統(tǒng)一電力市場加快建設(shè)，國家電網(wǎng)公司省間電力現(xiàn)貨市場轉(zhuǎn)入正式運行，中長期市場連續(xù)開市，輔助服務(wù)市場基本實現(xiàn)全覆蓋，市場化交易規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。政策方面，適應(yīng)新能源參與的市場交易機(jī)制持續(xù)健全，綠電綠證交易市場持續(xù)完善，電碳價格傳導(dǎo)機(jī)制逐步健全。國家電網(wǎng)公司有效挖掘源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)靈活調(diào)節(jié)資源，促進(jìn)新能源高比例市場化消納。
新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建過程，不僅是一場技術(shù)革命，更是一場關(guān)乎人類命運的能源“長征”。從西藏阿里“光伏+儲能”工程解決高海拔地區(qū)用電難題，到江蘇農(nóng)村“共享充電樁”助力新能源汽車下鄉(xiāng)，到哈爾濱亞冬會實現(xiàn)100%綠電供應(yīng)，這場能源革命正在讓“用上電”升級為“用好電”。中國正以科技之力、制度之智，書寫著綠色能源的未來。(作者：周勤勇，系中國電力科學(xué)研究院電力系統(tǒng)研究所所長)
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