构建新型电力系统 助力实现“双碳”目(SBGI)辛克莱广播标

“近年来我国新建与计划建造煤电机组的节能减排、灵敏调理等方面功用优异，并且具有较强的有功调理和电压支撑才能，一起可为电网供给必要的转动惯量，对电力体系安全运转有不行代替的支撑效果。若选用简略关停方法处理，既或许构成大规划存量财物搁置糟蹋，也不利于一守时期内动力供给平稳过渡，需求寻求合理的办法手法推动煤电机组转型。”

“双碳”方针下，风电、太阳能发电等各类新动力项目建造正加快推动，许多新要素的参加使电力体系复杂性成倍增长，给电力体系的安全安稳运转带来应战。

新式电力体系新在哪？建造新式动力体系的布景是什么，有什么特别含义？记者日前就此采访了中国科学院院士周孝信。

我国正处于第三代电力体系初级开展阶段

记者：您从前做过一个关于国际电力体系开展阶段的调研，提出我国电网的开展进程和国际电网的全体开展进程相似。根据您的调研，新式电力体系在我国电网开展进程中处于什么阶段，为什么要提出新式电力体系概念？

周孝信：新式电力体系的概念是2021年3月中央财经委员会第九次会议上初次提出的，尔后，《2030年前碳达峰举动计划》《“十四五”现代动力体系规划》，进一步将“构建新式电力体系”作为要点工作任务。回忆19世纪末以来国内外100多年的电力体系开展进程，能够发现电力体系的开展具有显着代际演化特征。20世纪50年代之前，全球电力体系均以小机组、低电压、小电网为特征，电压等级一般在220千伏及以下水平，能够称之为第一代电力体系；20世纪50年代后，发电机组单机容量大幅进步，输电电压等级升高至330千伏至750千伏的超高压水平，电力体系的规划快速扩张，逐步构成交直流混合大规划互联电网，到20世纪末，以大机组、超高压、大电网为首要特征的电力体系在首要发达国家根本构成，能够称为第二代电力体系。

我国第二代电力体系的建造始于国内首座容量超越百万千瓦的甘肃刘家峡大型水电站，配套建造的330千伏超高压输电线将电力送往甘肃、陕西、青海、宁夏4省区，构成了我国首个超高压跨省区域电力体系。经过20世纪晚期25年的继续尽力，我国已在全国规划建成超高压、交直流输电的特大规划互联电网，构成第二代电力体系。

20世纪90年代以来，人们逐步认识到第二代电力体系高度依靠化石动力，是一种不行继续的开展形式，然后敞开了对第三代电力体系的探究和实践。

跟着风、光、水等可再生动力发电快速开展，特高压输电和智能电网技能腾跃前进，我国电力体系建造进入新阶段，开端着力推动以可再生动力和清洁动力发电为主、骨干电源与散布式电源结合、骨干电网与局域配网和散布式微网和谐运转的归纳动力电力体系，能够称之为第三代电力体系。新式电力体系便是这一阶段的终究形状，是动力转型要求下有必要根究的一种可继续开展形式，当时我国电力体系处在第三代电力体系的初级开展阶段，正向着新式电力体系方向开展。

新式电力体系首要具有6个技能特征

记者：相对传统电力体系，我国提出构建的新式电力体系首要有哪些特征？

周孝信：“双碳”方针下，我国新式电力体系首要具有6个技能特征。一是高份额可再生动力电力体系。这是最明显的特征，是电力体系晋级换代的重要标志。二是高份额电力电子配备电力体系。传统的电力体系以电磁改换配备为主，跟着超大规划交直流输电及很多新动力机组接入体系，电力电子配备并网数量会不断进步、规划不断扩大，体系运转特性或许发生很大改动。三是多能互补归纳动力电力体系。未来的电力体系不只具有传统的电能出产传输的单一功用，还要完成风、光、水、煤等资源协同互补，电、热、冷、气归纳使用。四是数字化智能化才智动力电力体系。跟着技能高速开展，先进传感量测、信息通讯等手法将与电力体系深度交融，构成高效运转、用户友爱的才智动力体系。五是清洁高效低碳零碳电力体系。这一点是“双碳”方针对电力体系开展的必定要求，即完成清洁动力开发使用规划添加、体系整体动力使用功率进步、二氧化碳排放有用操控，为动力转型奠定根底。六是高耐性实质安全牢靠电力体系。会集散布并重的出产供给和消费是未来电力体系重要结构形式，这种特征下的电网形状和电源布局，将会从结构设计层面，增强体系应对不确定性危险和毛病的才能，从根本上完成“高耐性”含义上的“实质安全”和牢靠性进步。

记者：确保具有上述各项特征的新式电力体系安全安稳运转，需求满意哪些方面的功用要求？

周孝信：电力体系安全安稳和经济运转有五项功用要求。一是灵敏性，即应对体系中电源出力和负荷需求的短期和中长期动摇时，坚持正常稳态运转的调理才能，这是电力体系源荷平衡坚持正常运转的必要条件。二是耐性，即极点气候或外力严峻搅扰下，体系快速康复电力供给的才能，这是电力体系应对突发事件的必备条件。三是安稳性，即体系接受各类扰动后坚持暂态和动态安稳的才能，这是电力体系正常和扰动后安全安稳运转的根本条件。四是牢靠性，即体系不间断地向用户供电才能的衡量，这是电力体系安全运转的根底条件。五是经济性，即树立在商场或非商场根底上，体系能量丢失最小或经济社会效益最大化的运转机制表现，是电力体系为社会供给优质服务的前提条件。

记者：现在新式电力体系建造还面对哪些应战？

周孝信：在灵敏性方面，新式电力体系可再生动力占比高，而这类电源具有较强的间歇性、动摇性和随机性，调理才能也相对较弱，体系面对巨大的灵敏调理需求。

在耐性方面，风电、太阳能、水能发电对气候较为灵敏，加之全球气候变化加重，电力体系对在极点气候条件下快速康复供电的耐性需求更为频频和火急。

在安稳性方面，新式电力体系将面对体系低惯性、频率电压安稳、宽频振动，以及信息物理体系、多能耦合体系安稳性等多重应战。

在牢靠性方面，电力电子器件过载才能弱、抵挡毛病才能差及新动力发电的不确定性，均影响风电、太阳能发电入网设备和体系供电的牢靠性。

在经济性方面，“双碳”方针下，动力转型过程中需有用化解电力本钱的进步，树立有利于体系经济高效运转及绿色低碳转型的商场化机制。

燃煤发电是我国电源结构的下风也是优势

记者：为应对这些应战，我国未来电力体系需求要点重视和开展哪些关键技能？

周孝信：咱们以为未来或许有10类具有全局性影响的关键技能需求，包含：可再生动力发电和归纳使用技能、燃煤发电进步灵敏性和CCUS技能、新式电力电子元器件设备和体系技能、新式储能技能、绿色氢能出产储运转化和应用技能、新式输电和超导归纳输能技能、新式电力体系理论体系及运转操控技能、归纳动力电力体系技能、数字化智能化动力互联网技能、归纳动力电力商场技能。

记者：我国现在还有很大规划的存量传统煤电机组，怎么科学合理地推动煤电转型晋级，更好服务新式电力体系建造？

周孝信：燃煤发电是我国电源结构的下风也是优势。我国煤电机组执役年限遍及较短，跟着技能水平进步，近年来新建与计划建造机组的节能减排、灵敏调理等方面功用优异，并且具有较强的有功调理和电压支撑才能，一起可为电网供给必要的转动惯量，对电力体系安全运转有不行代替的支撑效果。若选用简略关停方法处理，既或许构成大规划存量财物搁置糟蹋，也不利于一守时期内动力供给平稳过渡，需求寻求合理的办法手法推动煤电机组转型。

咱们提出了一种“归纳动力出产单元”的想象，交融煤电机组碳捕集、生物质混燃、可再生动力电解水制氢、甲烷/甲醇/氨组成等技能，希望能将其作为煤电转型途径的一种备选计划。一方面，它可充分使用并发挥煤电资源的根底性确保和调理才能，为高份额新动力电力体系供给灵敏性支撑；另一方面，它出产的氢气及其衍生物，可作为绿色燃料或化工原料产品，为化石动力代替供给必定的来历弥补，并可作为未来新式电力体系的一种储能介质，在确保短期及中长期动力电力牢靠供给中发挥重要效果。