2021年10月17日-20日，2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國(guó)展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。
在新型電力系統(tǒng)與風(fēng)電論壇上，國(guó)網(wǎng)能源研究院有限公司董事長(zhǎng)（院長(zhǎng)）張運(yùn)洲發(fā)表了《新型電力系統(tǒng)的革命性影響》的主題發(fā)言。
以下為發(fā)言全文：
張運(yùn)洲：
各位專家、各位領(lǐng)導(dǎo)、各位來(lái)賓，很高興受邀請(qǐng)來(lái)做這個(gè)發(fā)言，我來(lái)自國(guó)家電網(wǎng)能源研究院，能源院是國(guó)家電網(wǎng)的一個(gè)智庫(kù)，一方面服務(wù)公司的決策，另一方面也服務(wù)政府。今天咱們舉辦方給我出的題目，我也思考了一段時(shí)間。因?yàn)樾滦碗娏ο到y(tǒng)是年初提出來(lái)的，大家認(rèn)知得有一個(gè)過(guò)程，包括我們?cè)阂沧隽艘恍┐譁\的研究，所以我就梳理了一些成果形成發(fā)言材料。
中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。在“雙碳”背景下，新型電力系統(tǒng)不僅為電力系統(tǒng)支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)指明了方向，同時(shí)電力系統(tǒng)也面臨深刻的變革。應(yīng)深刻理解新型電力系統(tǒng)的豐富內(nèi)涵以及對(duì)電力系統(tǒng)的革命性影響，有力推動(dòng)能源電力重大技術(shù)突破，加快電力系統(tǒng)的形態(tài)、運(yùn)行機(jī)理、穩(wěn)定特性等方面的理論和實(shí)踐探究，并以深度變革的方式支撐國(guó)家中長(zhǎng)期“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
我匯報(bào)有三方面，一是需要加速突破的重大關(guān)鍵技術(shù)，二是電力系統(tǒng)面臨的形態(tài)機(jī)理和特性的深刻變革，第三個(gè)如何以深刻變革的方式推動(dòng)雙碳目標(biāo)。
第一方面，從技術(shù)角度講，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)性技術(shù)和單向技術(shù)，這一共六項(xiàng)，下面分別敘述。
第一個(gè)是源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)同發(fā)展技術(shù)。隨著新能源的高速增長(zhǎng)和新型負(fù)荷大量涌現(xiàn)，電力系統(tǒng)經(jīng)歷了深刻的變化。從規(guī)劃上研究源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同發(fā)展對(duì)于促進(jìn)新能源消納、保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定、降低成本十分重要，因?yàn)橐?guī)劃的節(jié)約是最大的節(jié)約。舉個(gè)例子，未來(lái)的負(fù)荷，是隨機(jī)性的，也是有規(guī)律可循的。但新能源基本上沒(méi)有太多規(guī)律，靠天吃飯。新型電力系統(tǒng)的改變電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)形態(tài)原有技術(shù)基礎(chǔ)、運(yùn)行特性都有變化，我們研究規(guī)劃就是找到方法來(lái)適應(yīng)這種改變。
第二個(gè)是關(guān)于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定防御技術(shù)。應(yīng)對(duì)這些新型安全穩(wěn)定問(wèn)題的方法論和分析手段，最簡(jiǎn)單的就是增強(qiáng)物理系統(tǒng)的功角、頻率、電壓支撐能力。包括退役火電改為調(diào)相機(jī)運(yùn)行、新能源場(chǎng)站配裝分布式調(diào)相機(jī)、推廣電流源型的主動(dòng)支撐技術(shù)、電壓源型自同步控制技術(shù)，提升新能源機(jī)組對(duì)弱電網(wǎng)適應(yīng)性。堅(jiān)持系統(tǒng)性思維應(yīng)對(duì)故障，建立覆蓋全時(shí)間維、全空間維、全目標(biāo)維的故障分析與應(yīng)對(duì)體系。創(chuàng)新適用于物理對(duì)象變化后的理論基礎(chǔ)及全時(shí)段電磁暫態(tài)仿真技術(shù)，加快完善高時(shí)間分辨率的仿真分析和控制理論研究與應(yīng)用，適應(yīng)微秒級(jí)電磁暫態(tài)過(guò)程分析與控制需要。
第三個(gè)系統(tǒng)技術(shù)是電熱器冷融合發(fā)展技術(shù)。推進(jìn)電、熱、氣跨能源、跨系統(tǒng)融合，是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢(shì)。
第四個(gè)單向技術(shù)是CCUS。CCUS是推動(dòng)煤電成為清潔能源的關(guān)鍵技術(shù)，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)保留部分煤電技術(shù)。我們認(rèn)為煤電技術(shù)加了CCUS就是清潔能源，這個(gè)概念一定要建立起來(lái)。第二個(gè)結(jié)合生物質(zhì)能發(fā)電，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)排放。第三個(gè)促進(jìn)能源多元化利用。第四個(gè)為減排難度較大的行業(yè)，如鋼鐵、水泥提供技術(shù)方案。目前，CCUS這個(gè)技術(shù)受到成本、能耗安全性、可靠性的限制。下一步，主要普及環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)和封存環(huán)節(jié)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，特別是在利用風(fēng)電、太陽(yáng)能制氫產(chǎn)生的綠電結(jié)合，制取甲醇、甲烷等工業(yè)原料，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)。預(yù)計(jì)2030年以后CCUS逐漸具備推廣應(yīng)用條件。
第五個(gè)技術(shù)是氫能技術(shù)。作為高效清潔的二次能源，其具有良好的發(fā)展?jié)摿ΑＤ壳斑€處于初步商用階段，困難主要是在儲(chǔ)存和運(yùn)輸，還有一個(gè)加氫站基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)在發(fā)展當(dāng)中，下一步推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，我們希望未來(lái)綠氫能夠在我們國(guó)家作為終端能源和工業(yè)原料得到很好的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的多元化。
第六個(gè)是儲(chǔ)能技術(shù)。儲(chǔ)能在2030年之前還是最有效的技術(shù)，壽命長(zhǎng)、容量大、效率高。中國(guó)正在開展勘測(cè)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)達(dá)到4-5億千瓦。還有鋰電池為代表的新型儲(chǔ)能，下一步還要發(fā)展多元化，當(dāng)前主要問(wèn)題是安全性、壽命、經(jīng)濟(jì)性有待于提高。
第二方面，介紹一下電力系統(tǒng)形態(tài)機(jī)理和特性的變革。從過(guò)去集中控制到現(xiàn)在集中控制和分布式控制。大電網(wǎng)、配電網(wǎng)、微電網(wǎng)融合轉(zhuǎn)變。過(guò)去，大電網(wǎng)逐級(jí)降壓到用戶側(cè)配電網(wǎng)，基本上是單向的，將來(lái)會(huì)是雙向的。分布式電源形成的微電網(wǎng)也會(huì)蜂擁而起，包括分布式光伏“整縣推進(jìn)”。未來(lái)大電網(wǎng)和微電網(wǎng)和小電網(wǎng)是共存共生、共享的。當(dāng)然大電網(wǎng)不會(huì)消失，傳統(tǒng)水電基礎(chǔ)、核電基礎(chǔ)還有抽水蓄能必靠大電網(wǎng)，小電網(wǎng)離開大電網(wǎng)是很難自平衡的。
分布式電源、產(chǎn)銷一體化，還有電動(dòng)汽車都是新型負(fù)荷，純粹的負(fù)荷從傳統(tǒng)的負(fù)荷向生產(chǎn)和消費(fèi)兼具轉(zhuǎn)變。從負(fù)荷端來(lái)看，主要負(fù)荷還是工業(yè)負(fù)荷。
從電源側(cè)看，在保障電力系統(tǒng)功率平衡。近年來(lái)，負(fù)荷增長(zhǎng)比較快、煤價(jià)高起、電廠供煤緊張，導(dǎo)致了限電。必須強(qiáng)調(diào)的是，煤電加CCUS可以推進(jìn)煤電清潔化利用，實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)。未來(lái)電力系統(tǒng)一定是一個(gè)多元化的電源系統(tǒng)，間接防止煤電的無(wú)序減退影響電力供應(yīng)。
從電網(wǎng)側(cè)看，源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)運(yùn)行作用優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式，加強(qiáng)電網(wǎng)的跨省區(qū)互聯(lián)，提高大電網(wǎng)的互聯(lián)能力。對(duì)風(fēng)光滲透率提高特別有用，因?yàn)轱L(fēng)光本身有互補(bǔ)，實(shí)際上大電網(wǎng)是共享平臺(tái)，能夠跨地區(qū)進(jìn)行互補(bǔ)。
從負(fù)荷側(cè)看，源網(wǎng)荷儲(chǔ)最關(guān)鍵是看負(fù)荷，過(guò)去我們負(fù)荷都是被動(dòng)的適應(yīng)，以后負(fù)荷隨著我們數(shù)字化技術(shù)的普及和深化，可觀可測(cè)可控，負(fù)荷側(cè)降低電力系統(tǒng)成本，解決電力供應(yīng)緊張問(wèn)題，我們可以推動(dòng)積極參與地方響應(yīng)。目前，我們國(guó)家剛剛起步規(guī)模有限，在“十四五”期間，做了電力平衡，現(xiàn)在看來(lái)采用有序用電錯(cuò)峰避峰是比較有效的選擇，由地方政府來(lái)推動(dòng)、實(shí)施是最有效的。
再一個(gè)是穩(wěn)定特性變化，這個(gè)穩(wěn)定特性變化主要關(guān)注系統(tǒng)慣量、調(diào)節(jié)能力和支撐能力。要解決這三方面問(wèn)題，調(diào)節(jié)能力要提升，主要是調(diào)峰、調(diào)頻還有調(diào)壓。
還有一個(gè)要解決穩(wěn)定分析理論，提出針對(duì)不同穩(wěn)定類型的建模準(zhǔn)則和分析方法。全過(guò)程的電池仿真，過(guò)去是機(jī)電，現(xiàn)在是電池。加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)的研究，提升新能源組網(wǎng)能力，提升新能源對(duì)系統(tǒng)電壓頻率以及慣量阻尼的主動(dòng)支撐能力，提升儲(chǔ)能支撐電網(wǎng)。按照能夠突破源網(wǎng)荷儲(chǔ)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙高電力系統(tǒng)對(duì)故障、管理體系等關(guān)鍵技術(shù)。
第三方面，實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，主要從三個(gè)方面來(lái)行動(dòng)：一是構(gòu)建多元發(fā)電能源供應(yīng)體系，推進(jìn)水、火和風(fēng)、光協(xié)同發(fā)展。二是大力發(fā)展綜合能源，滿足終端用能多元化需求。三是建立健全完善的市場(chǎng)機(jī)制，充分發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置的決定性作用，高效的市場(chǎng)機(jī)制是檢驗(yàn)新型電力系統(tǒng)是否成功的重要標(biāo)志。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性、戰(zhàn)略性的工程，清潔低碳是方向、能源保供是基礎(chǔ)、能源安全是關(guān)鍵、能源獨(dú)立是根本原則，這是國(guó)家電網(wǎng)最新的觀點(diǎn)。新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需要全行業(yè)共同努力，在“雙碳”背景下，“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各環(huán)節(jié)的創(chuàng)新思維、攻關(guān)技術(shù)、革新方法都需要統(tǒng)籌考慮，探索特色發(fā)展路徑和模式，共擔(dān)責(zé)任，為推動(dòng)電力系統(tǒng)安全發(fā)展做出貢獻(xiàn)。謝謝大家
（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）
