建设新型电力系统挑战颇多举国体制创新构建新型电力系统-北极星售电网

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目前，构建新型电力系统主要存在三大难题，体现在电力供应、电网安全稳定运行、现行电力市场机制等方面。

自从我国提出构建新型电力系统后，国家电网公司实施了一系列务实举措，尤其是其建立的新型电力系统技术创新联盟（简称“联盟”）汇集了30多家单位。联盟研究的着力点在哪里？构建新型电力系统的挑战是什么？未来将在哪些方面做技术创新？围绕上述问题，记者专访了中国电力科学研究院有限公司科技部主任李庆峰。

建设新型电力系统挑战颇多

中国能源报：您觉得构建新型电力系统的难点有哪些？

李庆峰：主要存在三方面的难题。首先，电力供应方面存在问题。新能源装机占比不断提升，对电力平衡支撑能力较弱，不足以保障高比例新能源接入电力系统的供电可靠性。新能源月度电量分布与负荷需求不匹配，夏季负荷电量高，而新能源发电量低，存在季节性电量平衡难题。另外，寒潮等极端气候发生过程中用电需求显著增加，保障电力供应难度大，现有火电等常规装机规模不足，难以保证未来电力供应需求。

其次，电网安全稳定运行存在问题。随着新能源发展驶入快车道、跨区直流送电需求旺盛，电力系统向“双高”转型成为必然趋势，频率、电压、功角等安全稳定问题仍将存在。新型电力系统是一个多时空尺度、多层级、多系统耦合的复杂巨系统，调度运行极其复杂，控制措施配置和实施难度极大。现有技术框架下，为了保证系统稳定，常规机组开机需要保持一定安全水平，使系统调峰能力下降，新能源承载规模进一步受到限制，跨区输电及新能源规模存在天花板。新型电力系统依靠信息和网络实现源、网、荷、储互动，网络终端多、业务开放广泛、信息内容多样、网络暴露面广，保障信息和网络安全难度大。

再次，现行市场机制存在难点。考虑“增容减量”的发展模式，火电机组利用小时数不断降低，现行上网电价机制无法维持火电机组生存。而辅助服务成本通过电源侧分摊，进一步挤压了电源侧生存空间，电源侧压力会逐步传导至电网侧，源网经济承受能力不足不利于未来长期电力系统稳定运行。实施需求侧响应需要向用户提供大量补偿，推高系统运行成本，现行需求侧响应补偿机制难以为继。此外，居民、农业用电长期享受大规模交叉补贴，但其资金来源近年逐渐下降，现行交叉补贴方式难以为继。由于可再生能源大规模接入，各类用户需承担更多成本。同时，低电价也不利于调动用户提高用能效率的积极性。

中国能源报：今年国家提出要加大力度规划建设大型风光基地，这给新型电力系统建设带来哪些挑战？

李庆峰：一是给电力供需平衡带来的挑战。以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型新能源发电基地中，火电、储能等灵活性调节电源规模小，光伏发电规模大，由于光照资源的特性，新能源基地在午间出力水平高、夜间出力水平低，给电力供需平衡带来极大的挑战。从电力供应安全方面来看，由于新能源发电晚间出力水平低，火电、储能的顶峰能力有限，新能源基地无法为负荷中心的晚间高峰负荷提供有效电力支撑，存在电力不足风险；从新能源高效利用方面来看，由于以光伏发电为代表的新能源基地午间出力水平高，而负荷中心的新能源出力水平同样较高，可能造成新能源无法全额消纳，存在新能源无法高效利用风险。

二是给电网安全稳定运行带来的挑战。位于西部、北部的大型新能源发电基地电力分为内用和外送两部分，外送部分主要是通过高压大容量交、直流输送到东中部负荷中心，给电网安全稳定运行带来极大的挑战。从西部、北部电网来看，大型新能源基地与当前电网距离较远，电网无法为新能源基地提供有效的支撑，而新能源机组故障耐受能力不足，交直流系统故障可能引发大规模新能源连锁脱网，加大故障对系统的冲击，系统安全面临失稳风险；从东中部电网来看，大型新能源基地电力通过高压大容量直流受入，大量替代常规电源，系统的电压、频率支撑和调节能力不足，单一大容量直流故障、多回直流同时换相失败对电网造成巨大冲击，系统面临频率和电压失稳风险。

举国体制创新构建新型电力系统

中国能源报：建设新型电力系统难度大，目前我国构建新型电力系统的情况如何？

李庆峰：目前国内各相关部委、能源企业、高校及科研院所都在紧锣密鼓的开展“双碳”和新型电力系统研究。其中，国家电网公司在新型电力系统建设方面，实施了一系列务实举措，充分发挥了电网“排头兵”作用，充分彰显了“大国重器”“顶梁柱”的使命担当。

中国能源报：联盟汇集了30多家单位，在您看来，创新的发力方向在哪里？

李庆峰：联盟是由国家电网公司发起，31家企业、高校与社会组织共同组建的。联盟各成员单位都是推动新型电力系统建设、实现“双碳”目标的重要力量，都处于产业链、创新链的重要环节，通过组建联盟的方式，建立协同创新网络，同向发力、同频共振，是充分发挥新型举国体制的创新之举。

未来，联盟将在几个方面发力：

一是构建协同机制，激发创新活力。发挥创新联盟引领促进的作用，打造产学研用结合，上中下游衔接的交流合作平台。共享前沿信息、研发设施、实验资源，积极营造创新需求大家提、重大创新一块干的良好氛围，努力实现攻关有主体、落地有项目、合作有保障。

二是强化联合攻关，突破关键技术。紧紧围绕新型电力系统重大技术联合创新的重点领域，发挥优势，精锐出战，积极开展多种形式的联合攻关，着力攻克“卡脖子”难题，力争取得更多原创性成果。

三是培养领军人才，打造创新团队。依托重大项目、重大工程和重点实验室的合作，加强高层次人才交流互访互聘，培养发现、加速集聚一批高精尖科技领军人才和创新团队，形成“青蓝相继”、人才辈出的生动局面。

四是示范引领，加快成果转化。注重需求牵引、精准指导，进一步丰富技术应用的场景，拓宽应用的通道，共同为新技术的迭代升级、成果转化提供便利条件，支持首台套装备的应用，推动创新成果更快更好地转化为现实生产力。

全方面推进新型电力系统建设

中国能源报：中国电科院在构建新型电力系统中，有哪些规划？目前取得了哪些成果？

李庆峰：中国电科院作为国家电网公司构建新型电力系统的主体责任单位，一年多来，在新型电力系统顶层设计、科技攻关、示范区建设、技术标准体系等方面全面推进。

我们开展了新型电力系统顶层设计研究。深入研究新型电力系统的特征、战略和发展路径，体系化的提出新型电力系统的基本认知和新内涵，作为牵头单位，支撑国家电网公司出台国内央企首个碳达峰碳中和行动方案和新型电力系统行动方案，牵头编制新型电力系统科技攻关计划，牵头“新型电力系统实施路径研究”等5项新型电力系统重大科技攻关项目，推动国家重点研发计划申报及科技创新“2030”顶层设计，新型电力系统研究纳入国家重大战略布局。

在强化关键技术攻关方面，我们围绕新型电力系统“发输变配用”多领域、“源网荷储”各环节，在新能源友好并网及主动支撑、绿色低碳输变电技术及高端装备、有源配电网与多能转换及综合利用、新型储能及应用，数字化支撑等领域开展系列关键核心技术攻关。探索布局电力低碳新技术，牵头推进“三层四维”碳排放一体化评估体系建设，加快推动电力行业测碳、算碳及降碳技术实验能力建设。开发低碳新技术，创新新标准。支撑生态环境部完成区域、省级电网排放因子模型及测算方法，牵头支撑国家电网公司“碳管理”相关工作。

此外，我们系统性支撑新型电力系统示范区建设，组建院联合攻关团队，先后赴10余家网省公司开展技术对接，响应各省/市新型电力系统项目需求超过180项，参与多个地市级“零碳”区方案设计。引入丹麦、德国等国际能源电力低碳技术和工程实践，在示范区推广，主导编制国家电网公司新型电力系统建设总体实施方案。

原标题：以举国体制创新化解新型电力系统建设挑战 ——访中国电力科学研究院有限公司科技部主任李庆峰

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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