沈国荣、刘吉臻、杨勇平院士解读新型电力系统行动方案

　　储能中国网获悉，8月6日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》的通知。中国工程院院士沈国荣、中国工程院院士刘吉臻、中国工程院院士杨勇平分别对该政策做了解读。

　　详见如下：

　　适应新型电力系统发展推动智慧化调度体系建设

　　中国工程院院士 沈国荣

　　2023年，中央深改委第二次会议审议通过《关于深化电力体制改革加快构建新型电力系统的指导意见》，提出加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，强调优化电网调度管理，发挥电网企业平台作用。近期，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局印发了《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》(以下简称《行动方案》)，对智慧化调度体系建设进行部署，对提升智慧化调度能力和保障新型电力系统安全、经济、高效运行具有重要的作用。

　　一、电力系统深刻变化，亟需调度智慧升级

　　在传统电力系统向新型电力系统转型升级的过程中，电源构成、电网形态、负荷特性发生持续而深刻的变化，对电网运行产生深远影响。电源构成由以化石能源发电为主导，向大规模可再生能源发电为主转变，“十四五”以来，我国新能源装机大幅增长，沙戈荒大型风光基地和分布式新能源快速发展，系统潮流波动性、不确定性大幅增加。电网形态由“输配用”单向逐级输电电网向多元双向混合层次结构网络转变，大电网送受端、交直流、高低压电网耦合更加紧密，一次系统和二次系统运行方式更加复杂。负荷特性由刚性、纯消费型，向柔性、产消型转变，各类新型并网主体不断涌现，负荷尖峰化、配电网有源化特征明显。

　　调度是电力系统运行指挥中枢，是新型电力系统的重要组成部分。按照《电力法》和《电网调度管理条例》，调度系统负责组织、指挥、指导和协调电网运行。面对转型期电力系统“双高”特征凸显、转动惯量水平下降、灵活调节资源不足、平衡模式变化带来的安全、保供和消纳等难题，亟需推动调度体系管理变革和技术创新，提升新型电力系统调度控制能力。《行动方案》针对以上问题，坚持系统观念和问题导向，提出了建设智慧化调度体系的解决思路，是加快构建新型电力系统的重要举措。

　　二、适应新业态发展，推动调度管理创新

　　分布式新能源、新型储能、虚拟电厂、负荷聚合商等各类新业态不断涌现、快速发展，成为调度管理创新的重点领域。《行动方案》明确提出要创新主配微网协同的有源配电网调度模式。要深化各类新业态研究，推动健全并网技术标准、调度管理规范和市场交易机制，强化分布式资源管控能力。适应配电网有源化特征，健全主配网稳定管理、电力平衡、故障处置等调度核心业务统筹协调机制，实现大电网和配电网高效协同运行、资源统一调配，提升配电网层面就地平衡能力和对主网的主动支撑能力。

　　随着电力市场化改革不断深化，全国统一电力市场体系逐步形成，市场化电力生产组织模式逐步建立。《行动方案》明确提出要做好调度与电力市场的衔接。一方面，要加快现货市场全面建设，规范健全辅助服务市场体系，完善适应新型电力系统灵活、高效、便捷互动的市场设计，健全“中长期为基础、现货市场余缺调剂、应急调度救急”的市场化资源配置模式，充分发挥电能量的时空价值和灵活调节资源的市场价值，促进电力资源更大范围内优化配置。另一方面，要完善各级调度与各类市场衔接机制，推动电力生产组织由传统计划模式向市场模式转变，完善市场运行评估和风险防范体系，保障电力市场安全高效运营。

　　三、适应新技术发展，加强调度技术创新

　　调度是技术密集型专业，在新型电力系统构建过程中面临电网特性精准认知、海量异构资源协同控制、新型复杂故障防御等多项技术难题。同时，“大云物移智链”等先进信息通信技术快速发展，也为调控技术数字化智能化发展提供了宝贵的机遇。《行动方案》强调要加强研究调度关键技术等内容，加快新型调度控制技术应用。一方面，要推动调控领域科技攻关，强化前瞻性基础理论研究，攻克新型电力系统稳定运行机理。深化关键技术研究，做好电磁暂态仿真、新型主体安全控制、多层级平衡模式构建、煤电与新能源发电协调、新能源与负荷预测、未来态分析决策等重点科技攻关与试点应用，提升电网运行控制能力。另一方面，要推动调度技术装备升级换代，推动电力技术与先进信息通信技术融合，构建全景感知、全网监视、全局分析、智能决策、协同控制、主配一体的新型电网调度控制系统，健全“光纤专网+无线虚拟专网+HPLC”配电通信网络，提高电力系统运行控制数字化智能化水平，推动配电网可观、可测、可控、可调，支撑海量分布式电源、可调节负荷、新型储能等调控需求。

　　提升新能源系统友好性加快构建新型电力系统

　　中国工程院院士 刘吉臻

　　为深入贯彻落实习近平总书记关于构建新型电力系统的重要指示精神，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024—2027年)》(以下简称《行动方案》)。随着风电和光伏快速发展，今年年底新能源将成为我国第一大电源。但是，随着新能源渗透率的不断提升，当前电力系统“双高”(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)特性明显，新能源的调频、调压等主动支撑能力还不足，亟需统筹好发展和安全，开展新能源系统友好性能提升行动，推动新能源有效承担系统安全和调节责任，助力新型电力系统建设。

　　一、打造一批系统友好型新能源电站

　　随着新能源渗透率的不断提升，当前电力系统“双高”(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)特性明显，造成电源主动支撑能力不足、系统惯量降低、调控难度增大、暂态稳定电压失稳、电力平衡保障和源荷不确定性加剧以及宽频振荡等系统性问题。

　　在提升新能源系统友好性方面，《行动方案》提出两方面工作要求。一是要建设一批提升电力供应保障能力的系统友好型新能源电站，逐步实现新能源在电力供应和稳定支撑方面的可靠替代。二是加强电站升级改造，并对已配置新型储能但未有效利用的新能源电站进行构网型特性升级改造，提升新能源电站惯量响应、一次调频、主动调压、阻尼能力等系统关键指标，提升新能源系统的友好性能。

　　在提高新能源配储电站调节能力方面，《行动方案》提出两方面工作，一是整合源储资源，优化储能系统的配置和运行策略，发挥配储电站的调节能力，最大限度提升新能源配储的调节能力和运行效率。二是完善市场规则，积极推动各类调节资源参与电力市场，提高储能系统的市场化运行水平和经济效益。

　　《行动方案》推动提升新能源系统友好性能，是加快构建新型电力系统适应能源转型需要的必然选择。有助于推进大型新能源基地、调节支撑电源和外送通道开发建设，保障外送电力的连续性和稳定性;也有利于缓解系统高峰缺电时段的电力供应保障问题，提高新能源可靠出力水平，更好发挥新能源在能源保供增供方面的作用。

　　二、推动实施一批算力与电力协同项目

　　当前，大模型技术引发人工智能算力需求爆发式增长，数据中心加速智算化演变，对安全稳定电力供应提出更高要求。同时，不断深化的绿色能源革命和电力市场化改革，对能源管理、智能电网、智能调度、电力交易等领域提出了更多智能化的要求，同时也需要更多的算力对其进行支撑，“智算+新能源”融合发展成为构建新型电力系统的必然要求。

　　在算力电力协同规划运行方面，《行动方案》从三个方面明确了工作要求：一是统筹数据中心发展需求和新能源资源禀赋，科学整合源荷储资源，开展算力、电力基础设施协同规划布局。二是整合调节资源，提升算力与电力协同运行水平，提高数据中心绿电占比，降低电网保障容量需求。三是探索光热发电与风电、光伏发电联营的绿电稳定供应模式。

　　在资源利用与聚合交易方面，《行动方案》从两个方面明确了工作要求：一是探索新能源就近供电、聚合交易、就地消纳的“绿电聚合供应”模式。二是加强数据中心余热资源回收利用，满足周边地区用热需求。

　　《行动方案》提出要统筹数据中心需求和电网资源，提前规划布局算力与电力协同项目，为数据中心绿色低碳发展提供了重要参考。数据中心作为国家节能降碳管控重点，是落实“双碳”目标和能耗双控要求的重要环节。算力与电力协同发展，需要加强数据中心时间、空间分布特性以及用电结构变化规律分析，超前研判数据中心参与源网荷储一体化、新能源直供电方式，引导数据中心通过电力市场提升绿电占比。

　　三、加快建设一批智能微电网项目

　　在碳达峰、碳中和目标引领下，分布式新能源跃升式发展，电化学储能成本逐步下降，电力市场机制不断完善，具备建设智能微电网的有利契机，在促进分布式新能源接入消纳、提升电力普遍服务水平、创新商业模式等方面具有重大意义。

　　在智能微电网应用场景方面，《行动方案》从两个方面明确了工作要求：一是在电网末端和大电网未覆盖区域建设智能微电网，面向高原、海岛、边远地区、无电地区等场景，通过发挥本地能源资源禀赋，就近满足负荷需求。二是在新能源资源条件好的地区建设智能微电网，面向新能源富集乡村、高比例新能源园区及县域等场景，提升分布式新能源的接入和消纳能力。

　　在智能微电网建设模式方面，《行动方案》从两个方面明确了工作要求：一是针对偏远地区建设应用的智能微电网，重点采用风光储互补模式，提升当地电力供应水平和可靠性。二是针对新能源富集地区建设应用的智能微电网，重点采用源网荷储协同模式，提升自调峰、自平衡能力与新能源自发自用比例，支持新业态新模式发展。

　　《行动方案》提出要结合应用场景，因地制宜建设智能微电网项目，为智能微电网发展提供了重要参考。智能微电网是实现源网荷储一体化的先进技术手段，是支撑新型电力系统构建的重要电网形态。发展建设智能微电网，需要统筹好保供促安和降碳增绿两方面因素，提升偏远地区的供电可靠水平，促进智能微电网与大电网友好互动。

　　统筹推进新一代煤电转型升级加快构建新型电力系统

　　中国工程院院士 杨勇平

　　煤电是我国电力系统的重要组成部分，发挥了保电力、保电量、保调节的关键作用。坚持先立后破，统筹推进存量和增量煤电转型升级，推动煤电功能定位转变，是提升煤炭清洁高效利用水平、加快构建新型电力系统的重要任务，是统筹实现“双碳”目标与保障能源安全的必由之路，是夯实中国式现代化能源保障基础的关键举措。推动新一代煤电转型升级需要强化以下五个方面的认识：

　　一是充分认识煤电在积极稳妥推进碳达峰碳中和进程的战略价值。

　　考虑我国以煤为主的资源禀赋和目前大量优质存量煤电机组的现状，在中长期电力需求持续增长的总体趋势下，煤电在电力安全保供、规模化降碳减碳、支撑新能源发展等方面中仍将发挥举足轻重的作用。我国现存煤电中约有6亿～7亿千瓦高参数、大容量、低排放煤电机组资产，且我国煤电平均服役期仅为15年，是我国电力系统保持安全稳定运行、实现电力电量平衡、提供系统调节能力的“压舱石”，在新能源尚未对传统能源实现安全可靠替代之前，要用好用足这些战略性资源，有序开展煤电机组清洁低碳化发展，积极稳妥推进碳达峰碳中和。综合中国科学院、中国工程院、国家电网、中石油等多家权威科研机构研判，到2060年碳中和期，煤电装机容量仍要保留4亿千瓦以上，才能满足能源电力保供需求。

　　二是着力推动煤电向基础性、支撑性、调节性电源转型。

　　由于风光等新能源发电具有间歇性和波动性，电动汽车、分布式储能等新型用能形式的广泛接入，以及降温采暖负荷占比逐步提升，源荷特性的变化客观上需要电力系统具备更多的调节性资源，为电力系统提供更加充裕的调节能力。煤电是我国技术相对成熟、成本相对较低、功能较为全面的常规电源，面向构建新型电力系统的现实要求，煤电在夯实电力保供基础的同时，还需进一步向支撑性调节性电源定位转型，对快速变负荷、深度调峰、启停调峰等功能特性提出了更高要求，平常时段为新能源发电让出发电空间、风光低出力与负荷高峰时段顶峰出力，支撑新能源高质量发展。

　　三是加快煤电清洁低碳运行技术攻关。

　　要实现煤电清洁高效利用，采取零碳或低碳燃料掺烧、碳捕集利用与封存(CCUS)等低碳技术是可行的路径选择。通过技术攻关，在常规煤电机组中探索掺烧氨、生物质等，替代部分电煤消耗，可以有效降低煤电机组碳排放水平。CCUS是目前实现大规模化石能源零排放利用的主要技术选择之一，若CCUS不能实现技术突破和规模化商业应用，从经济性角度看，2060年电力行业双碳转型成本将增加约7%-10%。这迫切要求抓住碳达峰之前的关键窗口期，全力攻克煤电CCUS技术面临的能耗高、成本高、基础设施建设滞后等技术难题，同时加快布局一些前瞻性、颠覆性的未来CCUS技术，实现二氧化碳的低能耗捕集，为实现碳中和目标提供支撑保障。

　　四是积极有序提升煤电灵活高效运行水平。

　　虽然我国大容量先进煤电机组额定工况效率全球领先，但低负荷率下供电煤耗比额定工况大幅增加，机组安全性和寿命也受到影响，相应地增加了碳排放。因此，为支撑新型电力系统建设，需统筹考虑煤电经济运行水平和灵活高效运行技术攻关，因厂制宜、因机制宜，积极有序推动煤电机组开展宽负荷高效调节能力建设、提升深度调峰和快速爬坡水平。值得注意的是，新一代煤电技术的突破，不仅关注传统的调峰能力提升，还需要同步确保煤电机组调频、转动惯量、爬坡、备用等特性不劣化，甚至还应着重加强，煤电改造升级应向着不断与新型电力系统构建相适应的方向发展。

　　五是完善新一代煤电转型升级的配套保障机制。

　　推动煤电转型升级涉及从科技创新到应用示范，再到产业发展的全链条，具有时间紧、任务重、难度大的特点，对组织管理、研发能力、资源配置均有很高要求，配套保障机制尤为重要。在技术研发阶段，充分发挥新型举国体制的制度优势，成立国家实验室、全国重点实验室、煤电龙头企业、重点高校和科研机构联合组成的创新联合体，加大煤电转型升级科技创新人才培养力度，持续强化新一代煤电技术联合攻关能力;在示范应用和推广阶段，要鼓励示范验证所在地区制定细化首台(套)重大技术装备支持政策，推动新一代煤电设计及设备选型等标准体系建设，推动技术标准化以及标准国际化，持续提升我国在煤电清洁高效利用技术领域的国际先进性。

　　来源：中国电力报