國家電網：推進能源轉型，新型電力系統(tǒng)“上新”

新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體。國家電網有限公司爭當新型電力系統(tǒng)建設主力軍，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，統(tǒng)籌保供和轉型，源網荷儲綜合施策，開展了一系列探索和實踐，推動新型電力系統(tǒng)建設從藍圖走向實景。

近日，公司發(fā)布新型電力系統(tǒng)示范標桿名單和典型案例集，包括系統(tǒng)類示范標桿10項、項目類示范標桿10項，涵蓋新型電力系統(tǒng)源、網、荷、儲、體制機制各環(huán)節(jié)。從理論方法到技術裝備，從運行模式到體制機制，公司量化建設成效，指導建設路徑，為加快打造一批可復制、可推廣、可借鑒的示范標桿提供依據和基礎。

發(fā)揮示范作用，以“小切口”解決“大問題”

當前，以清潔低碳為方向的能源轉型步伐不斷加快。2023年，全國新能源新增裝機2.9億千瓦，相當于美國累計新能源裝機規(guī)模。今年，能源綠色低碳轉型繼續(xù)取得新突破，截至9月底，全國風電、光伏發(fā)電裝機容量共達12.5億千瓦，提前6年多實現我國在氣候雄心峰會上承諾的12億千瓦目標。

新能源發(fā)展步伐加快，給電力系統(tǒng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。清潔能源綠色屬性明顯，但也有先天劣勢——“靠天吃飯”，波動性、不確定性大。如何統(tǒng)籌電網安全、電力供應和新能源消納？

習近平總書記強調，加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動能源生產和消費革命，保障國家能源安全。

順應能源綠色低碳轉型趨勢，公司發(fā)布構建新型電力系統(tǒng)行動方案，推動新型電力系統(tǒng)示范建設、新型電力系統(tǒng)2030重大技術問題及攻關任務等一系列務實舉措落地實施。公司各單位大膽創(chuàng)新，聯(lián)合地方政府、發(fā)電企業(yè)、電力用戶等共同探索實施了一批多主體、跨專業(yè)的試點示范項目。

各地建設成效如何？有無評價標準？公司堅持因地制宜、先行先試、協(xié)同協(xié)作，構建了新型電力系統(tǒng)建設評價體系，并于今年6月起組織評選新型電力系統(tǒng)示范標桿。

“典型引路是構建新型電力系統(tǒng)的重要實踐方法，評選示范標桿是對公司新型電力系統(tǒng)建設工作的及時總結和提升。”國網發(fā)展部副主任張克介紹，“為此，我們構建了多維度、全環(huán)節(jié)評價指標池，從方向準確性、路徑科學性、措施可行性、進程合理性四個方面差異化評價建設成效，量化分析現狀與目標差距，指導各地優(yōu)化建設方案。”

經過材料申報、形式審核、初步評選、會議評審和網上公示，20項新型電力系統(tǒng)示范標桿“出爐”。典型案例圍繞新型電力系統(tǒng)特征，堅持問題導向，聚焦各地新型電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的形勢與挑戰(zhàn)，著力解決電力保供、運行安全、新能源消納、源荷高效互動等方面的關鍵問題。

“入選案例更加注重實用性、創(chuàng)新性，且在實際運行中已取得明顯成效，對同類場景具有較強的示范推廣價值。”張克說，“目的就是以‘小切口’解決‘大問題’。”

以西北電網為切口，看高比例新能源送端電網統(tǒng)籌優(yōu)化推進保供應、穩(wěn)外送、促消納，頗具代表性。

西北電網是我國首個以新能源為裝機主體的區(qū)域電網，目前新能源裝機規(guī)模2.69億千瓦，占總裝機容量的53.39%。國網西北分部突破高比例新能源送端電網多源協(xié)同控制關鍵技術，開展新能源快速頻率響應實踐，推動新能源一次調頻能力從無到有、從有到優(yōu)，在保障電網安全的基礎上提升新能源消納能力，將西北新能源發(fā)電量占比由2020年的18%提升至目前的30%左右。

新型電力系統(tǒng)示范標桿既聚焦破解電網發(fā)展新難題，也針對服務民生綠色用能。一批可復制、可推廣、可借鑒的典型案例落地見效：北京城市副中心以“引綠+賦數+提效+匯碳”為路徑推動配電網轉型升級，江蘇實現基于基準站聚合感知的分布式光伏可觀可測，福建莆田湄洲島奔向“零碳”智慧生活……多元的能源供給、清潔的能源消費，在源網荷儲的協(xié)同發(fā)展中，能源轉型加速推進，在觸手可及的變化中，人們擁抱更美好的生活。

科技創(chuàng)新引領，攻關新型電力系統(tǒng)關鍵技術

隨著新型電力系統(tǒng)建設逐漸深入，多項技術研究進入“無人區(qū)”，對科技創(chuàng)新提出現實迫切需求和長遠戰(zhàn)略要求。公司準確把握“十四五”至“十五五”這一新型電力系統(tǒng)建設關鍵期、技術創(chuàng)新窗口期，堅持目標導向和問題導向，加快推動關鍵技術、核心產品迭代升級和新技術智慧賦能，打造原創(chuàng)技術策源地。

冬日壩上，數千臺風機葉片轉動，成片的光伏發(fā)電設備平穩(wěn)運行。壩上，新能源大規(guī)模匯集輸送；壩下，高占比新能源就地利用。河北張家口是觀察大型新能源基地新型電力系統(tǒng)建設實踐的典型切口。

張家口新型電力系統(tǒng)要素齊全：源側，可再生能源裝機占總裝機的86.1%，是全國非水可再生能源裝機第一大市；網側，±500千伏張北柔性直流輸電示范工程、1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程和500千伏交流網架構成交直流相融的送端電網；荷側，地區(qū)負荷連續(xù)十年創(chuàng)新高，新能源汽車、分布式儲能等新型負荷大量接入；儲側，謀劃建設以抽水蓄能為支撐的千萬千瓦儲能示范基地。國網冀北電力有限公司推動構網型柔性直流示范、“新能源+調相機+儲能”靈活送端系統(tǒng)示范等重大工程取得突破，以科技創(chuàng)新破解新能源發(fā)展難題。

強化創(chuàng)新引領是示范標桿的評選原則之一。其中，項目類示范標桿聚焦“沙戈荒”大型風電光伏基地外送能力提升、構網型技術應用、新型輸電技術及空調負荷控制技術研發(fā)等，取得了一批具有自主知識產權的原創(chuàng)成果。這些成果既利當下，力求解決近期亟待突破的關鍵領域問題，也謀長遠，為能源轉型探索路徑。

電源側，新能源開發(fā)向“沙戈荒”、深遠海等延伸。更多挑戰(zhàn)推動新技術的研究與應用。

國網華北分部首創(chuàng)“大規(guī)模分布式調相機+新型避雷器+儲能”送出能力提升關鍵技術，將錫盟地區(qū)新能源送出能力由150萬千瓦提升至600萬千瓦?；诖诵纬傻捻椖砍晒脒x項目類示范標桿。

“項目的入選對于指導‘沙戈荒’大型風電光伏基地新能源規(guī)范化建設，解決弱送端新能源場站主動支撐能力不足引起的暫態(tài)過電壓、寬頻振蕩等問題提供了先行示范作用。”項目負責人李付強說。

用戶側，新能源汽車、分布式儲能、數據中心等新型負荷不斷涌現，城市、鄉(xiāng)村圍繞電力供應“最后一公里”，以智慧配電網建設滿足新型負荷接入需求。

杭州電網是公司經營區(qū)域內最大的省會城市電網，能承載2500萬千瓦負荷、承受300萬千瓦干擾。在全國首個農村能源革命試點縣河南省蘭考縣，當地推動光、儲、充、柔性負荷及微電網全面發(fā)展，以實現區(qū)域半自治為目標建設農村新型電力系統(tǒng)。

強化基礎理論研究、健全創(chuàng)新體制機制、加快關鍵技術研發(fā)、實現重大工程突破，公司以科技創(chuàng)新和機制創(chuàng)新為動力，適應新型電力系統(tǒng)發(fā)展形態(tài)演進，促進產業(yè)迭代與新型電力系統(tǒng)轉型協(xié)同發(fā)展。

數字化智能化賦能，形成電網高質量發(fā)展新動能

能源革命與數字革命相融并進，數字化智能化技術成為提升新型電力系統(tǒng)感知控制能力、加快形成電網高質量發(fā)展新動能的有效手段。

公司將新型數字化技術、先進信息通信技術、先進控制技術等廣泛應用于電網各環(huán)節(jié)、各領域，推動電網生產、經營、管理等核心業(yè)務加速數字化轉型，提升電網智能互動和安全運行水平。

聚焦清潔低碳，“云”端服務新能源發(fā)展。全球規(guī)模最大的新能源云平臺累計接入新能源場站超650萬座，基于云計算技術滾動分析新能源消納能力，引導新能源科學開發(fā)和合理布局，促進新能源發(fā)電“量率齊升”。

聚焦安全充裕，仿真平臺“看清”大電網運行機理。公司建成國產化大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺，仿真規(guī)模達上萬節(jié)點，覆蓋輸電線路長度超過150萬千米，規(guī)模達上萬節(jié)點，實現了對含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網的電磁暫態(tài)仿真，徹底解決了大電網仿真“仿不了”“仿不準”“仿不快”的世界級難題。

聚焦經濟高效，虛擬電廠“聚沙成塔”。依托新型電力負荷管理系統(tǒng)，國網寧夏電力有限公司建成虛擬電廠運營管理平臺，聚合調節(jié)能力相當于3臺35萬千瓦的火電機組，調動負荷側資源以市場化形式參與電網調節(jié)。各類離散資源“快上快下”，需求響應更柔性，參與主體更多元，為電網度夏添一份從容。

聚焦供需協(xié)同，柔控系統(tǒng)精細管理負荷。今年，重慶沙坪壩國家基本氣象站記錄的高溫日數達68天，重慶電網最大負荷達2837萬千瓦，空調負荷占比高。“快速增長的空調負荷已成為影響電力供需平衡的重要因素。我們建成國內首個城市級集群調控示范工程和首個省級柔控系統(tǒng)，通過空調負荷管理助力精準削峰保供。”國網重慶市電力公司營銷部市場處副處長王松介紹。

聚焦靈活智能，“市場的手”支撐系統(tǒng)平衡調節(jié)。近期寒潮來襲，多地用電負荷增長，新能源發(fā)電出力波動。在國內首個正式運行的省級電力現貨市場山西電力現貨市場，以價格為引導，煤電機組發(fā)電積極性提高，新能源消納空間充分釋放，靈活調節(jié)資源積極入市，支撐了電力保供。

新型電力系統(tǒng)建設是一項開創(chuàng)性工作。從2021年發(fā)布行動方案，到如今示范標桿落地見效，公司一步步探索新型電力系統(tǒng)建設路徑。新型電力系統(tǒng)建設時間跨度長、涵蓋領域廣、涉及方面多，面向未來，發(fā)力提速、提質，政府、電網、電源、用戶共同努力，將形成更多成果，為推動能源轉型、建設美麗中國、服務人民美好生活再添動力。