氣候變化已成為當今全球性的非傳統(tǒng)安全問題，面對挑戰(zhàn)，全球能源結構正在加速調整，我國務實推進產(chǎn)業(yè)結構和能源政策調整，為電力低碳轉型奠定了堅實基礎。

近日，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數(shù)據(jù)局印發(fā)《加快構建新型電力系統(tǒng)行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》）。聚焦近期新型電力系統(tǒng)建設亟待突破的關鍵領域，選取典型性、代表性的方向開展探索，以“小切口”解決“大問題”，重點部署開展九項專項行動，推動新型電力系統(tǒng)建設取得實效。

我國發(fā)電廠自動化技術專家、中國工程院院士、華北電力大學教授、新能源電力系統(tǒng)全國重點實驗室主任劉吉臻接受本刊記者專訪，解讀《行動方案》背后的頂層設計和重大布局，分析關鍵環(huán)節(jié)為實現(xiàn)碳達峰碳中和目標提供的有力支撐。

提升系統(tǒng)性能見證好“風光”

目前，風電在電力規(guī)劃中參與平衡的比例較低，負荷晚高峰時段光伏參與平衡的比例基本為零，新能源可靠出力水平亟待提升。為提升新能源系統(tǒng)友好性能、創(chuàng)新風光儲互補及源網(wǎng)荷儲協(xié)同發(fā)展模式，《行動方案》提出著力打造一批系統(tǒng)友好型新能源電站，實現(xiàn)新能源置信出力提升至10%以上；探索實施一批算力與電力協(xié)同項目，提高數(shù)據(jù)中心綠電占比；因地制宜建設一批智能微電網(wǎng)項目，提升新能源發(fā)電自發(fā)自用比例。

在劉吉臻看來，推動提升新能源系統(tǒng)友好性能，是加快構建新型電力系統(tǒng)、適應能源轉型需要的必然選擇。有助于推進大型新能源基地、調節(jié)支撐電源和外送通道開發(fā)建設，保障外送電力的連續(xù)性和穩(wěn)定性。也有利于緩解系統(tǒng)高峰缺電時段的電力供應保障問題，提高新能源可靠出力水平，更好發(fā)揮新能源在能源保供增供方面的作用。

隨著大模型技術引發(fā)人工智能算力需求爆發(fā)式增長以及能源革命的不斷深化，對能源管理、智能電網(wǎng)、智能調度、電力交易等領域提出了更穩(wěn)定的電力供應、更強大的算力支撐以及更智能化的需求?！爸撬?新能源”融合發(fā)展成為構建新型電力系統(tǒng)的必然要求。

在算力電力協(xié)同規(guī)劃運行方面，《行動方案》提出統(tǒng)籌數(shù)據(jù)中心需求和電網(wǎng)資源，提前規(guī)劃布局算力與電力協(xié)同項目，為數(shù)據(jù)中心綠色低碳發(fā)展提供了重要參考。數(shù)據(jù)中心作為國家節(jié)能降碳管控重點，是落實“雙碳”目標和碳排放雙控要求的重要環(huán)節(jié)。為實現(xiàn)算力與電力協(xié)同發(fā)展，劉吉臻認為需要加強數(shù)據(jù)中心時間、空間分布特性以及用電結構變化規(guī)律分析，超前研判數(shù)據(jù)中心參與源網(wǎng)荷儲一體化、新能源直供電方式，引導數(shù)據(jù)中心通過電力市場提升綠電占比。

智能微電網(wǎng)是實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲一體化的先進技術手段，是支撐新型電力系統(tǒng)構建的重要電網(wǎng)形態(tài)?！缎袆臃桨浮诽岢鼋ㄔO智能微電網(wǎng)項目，劉吉臻認為鼓勵各地結合應用場景，因地制宜建設智能微電網(wǎng)項目，為智能微電網(wǎng)發(fā)展提供了重要參考。發(fā)展建設智能微電網(wǎng)，需要統(tǒng)籌好能源安全和綠色低碳轉型兩方面因素，提升偏遠地區(qū)的供電可靠水平，促進智能微電網(wǎng)與大電網(wǎng)友好互動。

綠色“壓艙石”底色更鮮明

劉吉臻在采訪中表示，多能源互補是平抑新能源電力隨機波動性的有效手段，當前我國能源結構決定了中國新能源電力的規(guī)?；l(fā)展主要依賴于火電機組的快速深度調峰，火電靈活性調峰成為降低棄風棄光率的最現(xiàn)實且有效手段。在新能源、儲能技術進步和成本降低之前，依然要利用清潔高效的火電發(fā)揮“壓艙石”作用。應積極擁抱信息化、數(shù)字化、智能化等先進技術以提升能源效率，近年來全國已有95%以上燃煤機組通過超低排放達到和燃氣發(fā)電相當?shù)那鍧嵍?，超過3億千瓦的燃煤機組進行了靈活性改造，成為靈活調節(jié)的支撐手段。

針對新型電力系統(tǒng)對煤電加快轉型升級的要求，《行動方案》以清潔低碳、高效調節(jié)、快速變負荷、啟停調峰為主線任務，開展新一代煤電試驗示范；應用零碳或低碳燃料摻燒、碳捕集利用與封存等低碳煤電技術路線，促進煤電碳排放水平大幅下降；推動新一代煤電標準建設，重點完善系統(tǒng)設計及設備選型標準體系。

截至2023年底，我國煤電裝機容量約11.7億千瓦，占全國電力總裝機的40%，發(fā)電用煤約占全國煤炭消費總量的60%，碳排放量約占全國碳排放總量的40%。劉吉臻認為《行動方案》提出生物質摻燒、綠氨摻燒、碳捕集利用與封存等三種煤電低碳化改造建設方式，通過持續(xù)改造升級，推動煤電碳排放達到氣電水平，有助于減少煤炭使用和碳排放，是推進煤炭清潔高效利用、加速構建新型能源體系的必然要求，也是提升煤電行業(yè)核心競爭力、助力實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的關鍵舉措。

“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同構建新型電力系統(tǒng)

新型電力系統(tǒng)建設是一項系統(tǒng)性工程，需要源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)統(tǒng)籌推進、電力行業(yè)各方面協(xié)同配合。

在電網(wǎng)側，針對新型電力系統(tǒng)對配電網(wǎng)在電力保供和轉型方面的新要求，《行動方案》提出配電網(wǎng)高質量發(fā)展行動。組織編制建設改造實施方案，健全配電網(wǎng)全過程管理，制定修訂一批配電網(wǎng)標準，建立配電網(wǎng)發(fā)展指標評價體系，實現(xiàn)與源、荷、儲的協(xié)調發(fā)展。

在需求側，針對新型電力系統(tǒng)供需協(xié)同、靈活智能的建設要求，《行動方案》提出需求側協(xié)同能力提升行動。開展典型地區(qū)高比例需求側響應，充分激發(fā)需求側響應活力，典型地區(qū)需求側響應能力達到最大用電負荷的5%或以上，具備條件的典型地區(qū)需求側響應能力達到最大用電負荷的10%左右；利用源荷儲資源建設一批虛擬電廠，建立健全標準體系，完善相關規(guī)則，提升電力保供和新能源就地消納能力。

在儲能側，針對新型電力系統(tǒng)調節(jié)能力需求持續(xù)增長的實際，在用好常規(guī)調節(jié)措施的基礎上，《行動方案》提出電力系統(tǒng)調節(jié)能力優(yōu)化行動。充分發(fā)揮新型儲能調節(jié)能力，通過建設一批共享儲能電站、探索應用一批新型儲能技術，加快實現(xiàn)新型儲能規(guī)?；瘧?，同步完善調用和市場化運行機制。

此前，劉吉臻思考構建新型電力系統(tǒng)發(fā)展模式，凝練出新型電力系統(tǒng)的基本特征——“多源互補、源網(wǎng)協(xié)同、供需互動、靈活智能”。

所謂多源互補，新能源發(fā)電逐漸成為電量供應主體，煤電將向兜底保供、靈活調節(jié)電源轉變，煤電與新能源進行深度融合，“風光水火儲氫”一體化發(fā)展局面逐漸清晰，大型清潔能源基地與分布式新能源電力共存的并行推進策略逐步形成。

關于源網(wǎng)協(xié)同，高比例風光新能源電力使得電源側電力電子化、弱慣量支撐等特點逐漸顯現(xiàn)，在有功/無功調度、頻率/電壓支撐等方面為現(xiàn)有電力系統(tǒng)運行帶來顯著威脅。研發(fā)電壓源性逆變器，研制構網(wǎng)型風電場、光伏電站，充分利用飛輪、鋰電、超級電容等混合儲能方式，發(fā)展構網(wǎng)型源網(wǎng)協(xié)同與安全防御控制，對提升新能源電力電網(wǎng)友好性、保障電力系統(tǒng)安全可起到“護城河”作用。

關于供需互動，劉吉臻認為大力推進新型用電方式和電能替代，合理執(zhí)行電力市場交易及分時電價政策，引入多容量、多類型用戶儲能方式，有序利用可平抑負荷資源并深度挖掘工業(yè)生產(chǎn)與用戶消費等需求響應潛力，構建電力負荷需求管理機制，促進供需互動納入“源—網(wǎng)—荷—儲”一體化管控，對新型電力系統(tǒng)節(jié)能降耗可起到“助推器”作用。

在靈活智能方面，劉吉臻談到隨著大量新型主體接入，電力系統(tǒng)可控對象從以源為主擴展到源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)，控制規(guī)模呈指數(shù)級增長，調控方式需從傳統(tǒng)的“源隨荷動”向“源網(wǎng)荷儲融合互動”轉變，調控技術手段和智能化水平亟待升級。為優(yōu)化完善適應新型電力系統(tǒng)的調度系統(tǒng)，此次《行動方案》提出智慧化調度體系建設行動，加強智慧化調度體系總體設計，著力創(chuàng)新新型有源配電網(wǎng)調度模式。

在劉吉臻看來，當前需要對儲能樹立清醒認識，新型儲能暫未發(fā)揮顯著作用。在電源側，未來應聚焦儲能促進新能源大規(guī)模開發(fā)和消納的能力。一方面促進新能源本地消納，在新能源富集地區(qū)通過建設系統(tǒng)友好型新能源電站、新能源場站配儲能、共享儲能等形式，平滑輸出功率、減少新能源棄電、保障新能源高效消納利用。另一方面，支撐大規(guī)模新能源外送，對“沙戈荒”大型新能源基地，提升外送通道利用率和通道可再生能源電量占比。在電網(wǎng)側，提高儲能支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，支撐電力保供、提升系統(tǒng)調節(jié)能力、應急備用、延緩輸配電設備投資、提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定水平的能力。在負荷側，發(fā)揮儲能保障用戶靈活高效用電的效能。

把能源飯碗端牢在中國手上

我國仍然處在“煤基能源的時代”，化石能源資源稟賦長期呈現(xiàn)“富煤貧油少氣”的格局，針對能源結構不合理、能源利用效率偏低、能耗偏高等問題，劉吉臻始終保持理性思考“從低效到高效發(fā)展，從高碳向低碳演變，我國的能源轉型之路不是架一座橋那么簡單，它必然要經(jīng)歷相對長的歷史時期，把多種能源的稟賦充分挖掘發(fā)展?！?/p>

劉吉臻認為，歐洲推動能源綠色轉型的理念和部署都走在世界前列，例如高比例可再生能源的消納、歐洲電網(wǎng)的互聯(lián)互濟都值得中國深入研究。劉吉臻指出，歐美的油氣替代煤炭的能源革命已經(jīng)完成，但應理性看待歐洲低碳之路，牢記中國是世界最大發(fā)展中國家這一基本國情，以對14億多人民的能源安全高度負責的使命感，分階段分步驟地統(tǒng)籌協(xié)調實現(xiàn)能源創(chuàng)新轉型，全力以赴保障能源安全，多措并舉擴大有效供給，毫不動搖把能源飯碗牢牢端在自己手中。

此外，劉吉臻主張在能源革命的技術路徑選擇上一定算清“經(jīng)濟賬”。一方面要對氫能、核能、CCUS等具有前瞻性、戰(zhàn)略性的前沿科技加大研發(fā)投入，盡早實現(xiàn)關鍵領域的突破和領先，降低經(jīng)濟成本；同時，更要發(fā)揮現(xiàn)有可推廣應用技術的最大價值。劉吉臻以氫能舉例，只有用低價的可再生能源制氫才是正確的路徑。

作為能源電力領域的領軍人物，劉吉臻提出大能源融合觀，認為能源發(fā)展路徑應是化石能源清潔化、清潔能源規(guī)?；?、多種能源綜合化，新能源逐步取代化石能源主體地位，進而實現(xiàn)零碳的目標?；茉辞鍧嵒攸c是發(fā)展煤炭等化石能源清潔高效開發(fā)利用技術，降低化石能源消費量和占比；清潔能源規(guī)模化重點是發(fā)展可再生能源技術，大幅提高非化石能源占比；多種能源綜合化重點是提高電能在終端能源消費中的比重，突破電網(wǎng)、儲能、氫能等綜合能源技術。

親身經(jīng)歷中國能源行業(yè)從弱向強半世紀的發(fā)展轉變，在世界能源格局深刻調整的今天，劉吉臻認為健全體制機制，加快構建新型電力系統(tǒng)，是高效重塑我國能源體系的必然選擇。針對我國電力行業(yè)的問題與挑戰(zhàn)，當前正處于多點突破的高速發(fā)展上升期，關鍵是高效有序推進各項行動落實落地。