中國儲能網(wǎng)訊：當今世界，百年未有之大變局加速演進，氣候變化、局勢動蕩給全人類生存和發(fā)展帶來嚴峻挑戰(zhàn)，全球能源產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈遭受嚴重沖擊，國際能源價格高位振蕩，能源供需版圖深度調整，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命深入發(fā)展，能源電力系統(tǒng)的安全高效、綠色低碳轉型及數(shù)字化智能化技術創(chuàng)新已經(jīng)成為全球發(fā)展趨勢。
國家能源局于2023年6月2日，組織發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)，全面闡述新型電力系統(tǒng)發(fā)展理念、內(nèi)涵特征，描繪新型電力系統(tǒng)的發(fā)展階段及顯著特點，提出建設新型電力系統(tǒng)的總體架構和重點任務。強調了新能源技術的重要作用和技術創(chuàng)新，明確了在未來新型電力系統(tǒng)的建設發(fā)展中，應該重點突破的技術領域，從源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)挖掘技術發(fā)展?jié)摿?，大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備，支撐新能源快速發(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)逐步建成。
新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟社會高質量發(fā)展的電力需求為首要目標，以高比例新能源供給消納體系建設為主線任務，以源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺，以技術創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為基礎保障的新時代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體。
構建新型電力系統(tǒng)的核心目標是清潔低碳，新型電力系統(tǒng)中，非化石能源發(fā)電將逐步轉變?yōu)檠b機主體和電量主體，核、水、風、光、儲等多種清潔能源協(xié)同互補發(fā)展，化石能源發(fā)電裝機及發(fā)電量占比下降的同時，在新型低碳零碳負碳技術的引領下，電力系統(tǒng)碳排放總量逐步達到“雙碳”目標要求。
目前電力新能源技術的應用，促進了新能源的發(fā)展，使可再生能源裝機和發(fā)電量保持著高速增長趨勢，但未來風、光新能源的大比例上網(wǎng)，對目前電網(wǎng)運行安全、調節(jié)能力、電能質量等帶來極大的考驗，目前凸顯出來亟待需要通過技術發(fā)展和創(chuàng)新解決的突出問題。
1．棄風棄光問題：由于風能和太陽能的不穩(wěn)定性和間歇性，對于油、汽、水比較少的地區(qū)，調峰調頻能力整體比較差，加上目前儲能材料技術跟不上再生能源的快速發(fā)展，僅僅靠火電機組調節(jié)速度慢，很難適應風電、光電出力的瞬間變化，導致電能無法及時消納，造成棄風棄光嚴重。
2. 電網(wǎng)穩(wěn)定性：近年來新能源的迅猛發(fā)展，由于其“有效轉動慣量”與常規(guī)機組相比較小，導致電網(wǎng)抗擾動能力持續(xù)下降，價值新能源機組涉網(wǎng)性能不足，在系統(tǒng)遭受事故后迅速拖網(wǎng)，進一步加劇系統(tǒng)波動性，新能源的大規(guī)模并網(wǎng)對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來沖擊。
3. 電能質量：電能質量主要指的是供電質量，具體體現(xiàn)在電流質量、電壓質量、用電質量等，衡量電能質量的指標有3項參數(shù)：電壓、波形、頻率。新能源大規(guī)模并入電網(wǎng)中，對主電網(wǎng)會產(chǎn)生一定影響，尤其是大功率電力電子開關設備廣泛應用在分布式電源中，造成主電網(wǎng)電壓波形畸變、頻率偏差、三相不平衡、電壓終端、瞬態(tài)過電壓問題，嚴重影響了配電網(wǎng)的輸電質量。
踐行“雙碳”戰(zhàn)略，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。作為能源供給體系的核心，電力系統(tǒng)發(fā)展應逐漸向跨行業(yè)、跨領域協(xié)同轉變，各產(chǎn)業(yè)用能方式向全面低碳化轉型，以電力供給支撐經(jīng)濟增長，實現(xiàn)經(jīng)濟高效低碳發(fā)展。充分發(fā)揮技術創(chuàng)新對電力系統(tǒng)轉型升級的支撐作用，通過源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的關鍵核心技術創(chuàng)新和重大裝備攻關，大力推廣應用一批關鍵技術與重大裝備，支撐新能源快速發(fā)展，推動新型電力系統(tǒng)逐步建成。
一是清潔安全高效發(fā)電技術。在電力電子變流器虛擬同步控制技術、新型高功率高耐壓電力半導體開關器件研發(fā)等領域取得重要突破。來推進深遠海域海上風電開發(fā)及超大型海上風機、高效低成本晶體硅電池、長時間尺度新能源資源評估與功率預測、新能源發(fā)電并網(wǎng)及主動支撐、分布式新能源聚合等技術，以提升新能源發(fā)電效率與質量、提高并網(wǎng)友好性與可靠替代能力為核心發(fā)展技術。
二是先進靈活高效輸配電技術。重點研發(fā)適應大規(guī)模新能源輸送的特高壓柔性直流技術、多端特高壓柔性直流技術、柔性直流電網(wǎng)組網(wǎng)技術、可控電網(wǎng)換相換流技術等，推動高電壓大容量柔性直流和柔性交流輸電技術應用研究，以充分適應未來高比例新能源并網(wǎng)要求，提高新能源的消納能力。
推進中低壓配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲組網(wǎng)協(xié)同運行控制關鍵技術、分布式發(fā)電協(xié)調優(yōu)化技術、分布式電源并網(wǎng)及電壓協(xié)調控制技術、低成本高效率低壓柔性設備研制技術，以應對分布式電源滲透率逐步提高和源網(wǎng)荷儲靈活互動需要為核心，實現(xiàn)配電網(wǎng)大規(guī)模分布式電源有序接入、靈活并網(wǎng)和多種能源協(xié)調優(yōu)化調度，推動提升配電網(wǎng)運行效能。
三是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行技術。
研發(fā)電力系統(tǒng)仿真分析及安全高效運行技術、含有大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)的動態(tài)過程仿真技術等，提升以仿真為核心的新型電力系統(tǒng)分析認知能力。
研究寬頻振蕩分析與抑制技術、直流電網(wǎng)系統(tǒng)運行關鍵技術、高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)穩(wěn)定運行控制等技術，提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。
研究電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風險在線預防控制技術、新型電力系統(tǒng)綜合防御體系構建技術、電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風險識別及防范等技術， 提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定防御和應急處理能力。
從而科學應對新型電力系統(tǒng)的“雙高”特征引發(fā)的系統(tǒng)穩(wěn)定問題，在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行技術領域取得根本性突破，提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、電能質量。（作者系內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司信息通信分公司工程師）
