当前，全球能源供需版图深度调整，统筹推进能源安全保障与绿色低碳转型，积极发展清洁能源、推动经济社会绿色低碳转型，成为各国应对气候变化的普遍共识。我国正大力推动能源行业高质量发展，电力系统结构和特性发生深刻变化，新型电力系统建设处于转型加速期。
新型电力系统建设提出三年有余，进展如何？在技术创新方面有哪些进步？针对以上问题，中能传媒记者对国网能源研究院电网发展综合研究所高级研究员王旭斌进行了专访。
新型电力系统建设向“多”发展
“随着新型电力系统建设的深入推进，电源形态、电网形态、负荷形态和储能形态均出现深刻变化，源网荷储多要素协调发展水平持续提高，呈现出多元化供应体系、多形态电网协同发展、多样化负荷柔性互动、多类型储能优化布局以及多场景数智赋能赋效等发展趋势。”王旭斌表示。
截至2024年7月底，全国风电、光伏装机容量合计达到12.1亿千瓦，提前六年多实现2030年规划目标。王旭斌分析称，从电源侧看，多元化电力供应体系正在形成，新能源开发集中式和分布式并举，逐渐成为发电装机主体，煤电逐渐向基础保障性和系统调节性电源并重转型。
他预测，预计2030年全国电源装机容量超过50亿千瓦，其中新能源发电装机超过28亿千瓦。
新能源大规模高比例发展需要电网输配和其他电源、储能的协同支撑。目前，我国新型电网加速建设，跨省区输电规模持续扩大，区域主网架进一步加强，配电网承载能力和防灾抗灾能力不断提高，分布式电网、微电网快速发展，电网智能化水平显著提升。
“新型电力系统下，电网呈现多形态协同发展态势。”王旭斌进一步解释，城市配电网以大电网为主导，以柔性互动为关键，大量柔性负荷灵活互动。农村配电网以分布式资源合理利用、经济高效配置、电力安全供应为目标，源网荷储聚合管控，与大电网互联互通。同时，具有自平衡、自安全、小微化、绿色化、数智化、共享化（“两自四化”）特征的自治型微电网等也是电网形态的有效补充。
受新能源消纳需求刺激、技术发展以及政策支撑影响，2024年，全国新型储能装机容量突飞猛进。截至2024年6月底，全国新型储能项目累计装机规模达4444万千瓦/9906万千瓦时，较2023年底增长超过40%。
王旭斌表示，新能源配储、独立储能、工商业储能日均运行小时数相较去年同期分别提升1.69、1.81、3.49小时。储能呈现多元化发展态势，预计2030年全国新型储能需求至少超过1.5亿千瓦。
据国家能源局数据，2024年上半年，全国全社会用电量同比增长8.1%，其中，5G基站和数据中心等新型基础设施用电量快速增长，占当年全社会用电量比重持续上升。“新型电力系统下，电力负荷特性由传统的刚性、纯消费型向柔性、产销一体型转变，多样化负荷柔性互动能力提升。”王旭斌称。
在双碳目标、人工智能等因素推动下，能源行业新质生产力加快形成，“新三样”、数据中心、绿电制氢等高耗电战略新兴和未来产业加速发展，终端电气化水平逐步提升，加之气候气温对电力需求增长产生持续影响，王旭斌预测，未来电力需求继续保持较快增长，预计2030年全国全社会用电量超13万亿千瓦时。
新型电力系统建设有“新”赋能
技术创新是实现“双碳”目标、构建新型电力系统的关键动力。王旭斌表示，2024年，在基础性技术方面，新一代电力系统仿真平台多维复杂安全分析能力有效提升，进一步提高系统运行控制水平。在关键性技术方面，主动支撑、柔性灵活、智慧互动的源网荷储关键性技术加快创新。
超大型电力系统电磁暂态仿真平台作为对新型电力系统发展产生持续影响的基础性技术，分析时间尺度、运行方式、典型场景更加多样，规模达到上万节点，可对包含多回直流和高比例新能源的大规模电网实现微秒级电磁暂态仿真。王旭斌介绍，目前，超大型电力系统电磁暂态仿真平台覆盖国家电网经营区26个省（自治区、直辖市），系统规模超过10万个三相节点。
常规电源清洁利用技术、新能源构网型技术、柔性直流输电技术和长时储能技术等对新型电力系统推进产生重要影响的关键性技术，正在对系统安全性和经济性产生重大影响。
“煤电灵活性改造技术成熟、综合能效高、路线多，但常态化深度调峰、频繁启停对机组运行安全性的影响逐步加大，运维成本也在增加。”王旭斌进一步介绍，新能源构网型技术示范应用持续推进，对系统的惯量、频率、电压、黑启动等主动支撑能力进一步提升，逐步从小容量系统向大规模系统推广应用，相关标准规范体系亟需建立健全。
在柔性直流输电技术方面，王旭斌表示，大容量柔性直流输电技术应用需求大幅增加，柔性直流双向输电、多端柔性直流输电、混合多端柔性直流输电技术发展及工程应用积极推进，全直流汇集送出输电技术总投资相比传统柔性直流可节省15%以上，是实现大规模远海风电高效经济送出的优选方案。
近年来，我国部分地区出现新能源出力连续多日低于15%装机容量的情景，例如西北、东北、华北地区风电低出力最长持续120、92、58小时左右，华东、华中地区光伏低出力最长持续超过8天。“高比例新能源接入，对放电时间超过4小时的长时储能需求明显增加，需统筹好长时储能技术的安全性与经济性。”王旭斌说。
新型电力系统发展的技术体系，已由单一的能源电力技术向跨行业、跨领域的技术协同转变。高质量建设新型电力系统要求加快科技创新力度，不断塑造电力新质生产力优势。
王旭斌表示，在国家实施创新驱动发展战略的新形势下，新型电力系统科技创新体系要聚焦技术源头、产业升级和创新生态，深入实施产业链融通发展共链行动，带动创新链、产业链、资金链、人才链等“多链”深度融合，强化关键核心技术攻关和产业基础再造，实现新型电力系统高标准建设和高质量发展。
