中國儲能網訊：習近平主席向世界各國莊嚴地承諾中國“雙碳”目標。為了實現這個目標，迫切需要構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。我國2030年風光裝機預計達到18億千瓦以上，其發(fā)電量占比約25%；2060年風光裝機預計達到60億千瓦以上，其發(fā)電量占比約75%。隨著新能源滲透率的逐年提高，新能源出力與負荷需求疊加后的凈負荷波動峰谷差會逐年增大，而新能源能夠參與電力實時平衡的轉動慣性小、抗擾動能力低、低/高電壓穿越能力弱，加之電力系統(tǒng)需要調峰調頻的靈活調節(jié)資源稀缺等，可見，新型電力系統(tǒng)需要從多維角度出發(fā)進行體系構建。
新型電力系統(tǒng)內核是“源網荷儲”的智能化集成。源指提供能源的“煤電油氣”、園區(qū)工廠“余熱余壓尾氣廢水”及地源熱等。由于新能源發(fā)電隨機性太強，需要多源互補，風電、光伏與水電、火電、核電打捆互補送出使用，清潔能源發(fā)電逐漸替代煤電。網指氣網、熱力網、電網、電動車聯網，多網互通，夜間風電電網消納不動可以直接驅動地源熱，進入熱力網；氣網的氣通過燃氣輪機進行冷熱電三聯供，進入熱網與電網。荷指用煤、用電、用油、用氣，多荷互代，逐漸推動以電代煤、以電代油、以電代氣。儲指儲熱、儲冷、儲氣、儲氫、儲電，多儲互濟，中午光伏發(fā)電電網消納不動可以直接給電動汽車充電，夜間風電可以直接給電鍋爐蓄熱。為了提升源網荷儲智能化集成，需要開發(fā)靈活調節(jié)資源，如抽蓄、電化學儲能、調峰氣電、煤電靈活性改造（深度調峰及快速啟停）、需求側響應、電動車充放電等。“源網荷儲”四個環(huán)節(jié)耦合在一起，需要智能化集成，以實現協(xié)同規(guī)劃、精準投資與經濟運行。
新型電力系統(tǒng)外延是具有平臺與樞紐特征的能源互聯網。隨著分布式電源比重的不斷增加，隨機性波動可控性逐漸下降；電動汽車和儲能系統(tǒng)的大量加入，導致需求側也產生了新的波動?？梢姡孕履茉礊橹黧w的新型電力系統(tǒng)存在海量多元、動態(tài)時空波動的大數據，需要基于5G、移動互聯網、物聯網、大數據、云計算、人工智能等技術進行支撐，以實現智慧調度和交易，提高新能源與負荷的“可觀、可測、可控”性。“源網荷儲”協(xié)調控制需要構建上中下游一體化多主體組織網絡，促進能源企業(yè)合力打造集供電、供氣、供暖、供冷、供氫等為一體的能源綜合服務；促進省間、區(qū)域間“風光水火核”打捆互補輸送的跨省跨區(qū)互聯電網，有力支撐清潔能源區(qū)域間高效配置。
新型電力系統(tǒng)需要突破“冷熱電氣”生產的各自物理界限。傳統(tǒng)的能源供應基本是國企“區(qū)域化壟斷”經營著供電、供熱、供水、供燃氣，固定的價格與固定的市場下，缺乏壓力與積極性去“互通有無，優(yōu)勢互補”，很難真正構建出綜合能源服務體系。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)下，能源生產和消費界限需要打破，各種能源業(yè)務領域的界限需要弱化，傳統(tǒng)的單一能源供應模式需要轉向多能源協(xié)同供應模式，這樣才可以提高綜合用能效率?？梢姡槍π陆ǖ膱@區(qū)、機場、火車站、醫(yī)院、校園等，電力、燃氣、熱力、供冷、供水管廊等基礎設施需要融合規(guī)劃，冷、熱、電、氣多種能源系統(tǒng)間的技術壁壘需要打通，如電力企業(yè)在配電園區(qū)正在試點的“光伏電站+風電站+變電站+5G基站+儲冷/儲熱/儲氫/儲電站+充電站+數據中心站”多站合一就是一種突破。
新型電力系統(tǒng)需要各類新基建與新能源開發(fā)消納技術的集成。國務院2020年4月常務會議上確立了7大項新基建，包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業(yè)互聯網；除了城際高速鐵路和城市軌道交通作為新型電力系統(tǒng)使用者之外，剩余6項內容均為新型電力系統(tǒng)涉及的技術。6項技術需要融入到新型電力系統(tǒng)基礎建設“源網荷儲控”中，如智能發(fā)電環(huán)節(jié)（源）涉及的高比例新能源智能靈活、友好并網、高效環(huán)保技術；調峰電源涉及的靈活機動、深度調峰、快速啟停技術等。智能電網環(huán)節(jié)（網）涉及的高彈性電網技術；交直流遠距離輸電、區(qū)域互聯、主網與微網互動技術；多網協(xié)同、多能轉換、災害防御、智能決策的調度技術；交直流混聯大電網、微電網、微能網、熱網、氣網、車聯網互通技術；一次物理系統(tǒng)、二次控制系統(tǒng)、交易系統(tǒng)、調度系統(tǒng)、信息系統(tǒng)融合技術等。智能用電環(huán)節(jié)（荷）涉及的高度電氣化技術，負荷多元互動技術等。儲能環(huán)節(jié)（儲）涉及的抽水蓄能、壓縮空氣儲能、儲氫、儲熱等跨季節(jié)長時間尺度儲能技術；電池儲能、飛輪儲能、小型空氣儲能等短時間尺度儲能技術等。電力數字化（控）涉及的高端芯片、智能傳感、邊緣計算、區(qū)塊鏈和人工智能算法技術等。
本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2021年12期，作者譚忠富系北京能源發(fā)展研究基地首席專家、華北電力大學教授博導，作者李云峰中國大唐集團黨校黨委書記、常務副校長
