新能源需主動支撐新型電力系統安全運行

“當前，能源轉型深入推進，新能源快速發展、占比逐步提高，用電需求持續增長，電力系統運行機理發生深刻變化，電力電量平衡的技術基礎也發生重大變化，電力系統安全穩定運行面臨前所未有的挑戰。推動新型電力系統技術創新，加快攻克‘卡脖子’‘無人區’技術是我們面臨的緊迫課題。”8月22日，國家電網有限公司（以下簡稱“國家電網”）董事長、黨組書記，新型電力系統技術創新聯盟（以下簡稱“創新聯盟”）理事長辛保安在該創新聯盟理事會第一次會議暨專家委員會主任委員會上指出。

與會專家認為，構建新型電力系統，涉及領域多、影響范圍廣，迫切需要重大技術創新，更需要產業鏈各主體攜手解決技術型難題，共同推動能源轉型變革。

“雙高”等新能源“新”問題暴露

實現碳達峰碳中和，能源是主戰場，電力是主力軍。隨著可再生能源在能源體系中的占比逐年提升，電力系統正面臨新的挑戰。

近20年，我國新能源發電持續快速發展，目前風電和光伏裝機容量遙居世界第一。此前，新能源發電規模小，對電網運行影響小，主要解決的是電能質量問題。隨著局部地區集中接入規模增大，新能源的弱抗擾性、故障穿越能力不足問題開始顯現。同時，在大基地開發、特高壓直流送出的發展模式下，呈現高比例可再生能源、高比例電力電子裝備特征，電力系統穩定性面臨較大挑戰。

相關人士對此表示認同：“我國可再生能源裝機規模正快速增長，對電力系統安全性和穩定性的要求也越來越高。同時，新能源發電具有一定的波動性和隨機性，在負荷峰值段和異常天氣時段出現電量缺口時，如何保障電力供需實時平衡需要業內思考、探索。”

碳達峰碳中和及構建新型電力系統的目標，給新能源產業后續發展提出了新的核心需求，即不僅要大規模安裝，更要實現大規模消納。這客觀上要求新能源必須進一步提升主動支撐能力，增強并網性能。

并網同時需提供主動支撐功能

新問題給新能源并網提出了新要求。過去，可再生能源電源的發展目標是能夠輸出合格電能且并入大電網。如今，可再生能源電源在輸出合格電能并入大電網的同時，還需對電網提供主動支撐，保證電力系統安全穩定性，提升新能源電力消納比例。

預計新能源將在2035年前后成為電力裝機主體，到2050年前后成為電量主體。因此亟需將光伏、風電的支撐能力從穩態、小擾動拓展至暫態、大擾動，從單機響應拓展到單機-場站-電網協同支撐。未來新能源發電設備應普遍實現主動支撐功能，并逐步具備電網構建能力。

新能源的發展過程就是并網技術不斷進步的過程。電網技術升級在推動支撐能力發展的同時，還需要新能源主動支撐技術發展，提升電網的安全性和穩定性。構建新型電力系統，新能源需具備主動支撐能力。而新能源的控制靈活性、可塑性也為主動支撐技術實現提供了可行性。“和常規電源不同，新能源不僅受資源和天氣的約束，發電單元單體容量較小，設備數量也很多。既要考慮到客觀因素，也要將其放在場站級和系統性的層面上進行協調。”

據了解，為加快新型電力系統建設，國家電網正大力支持主動支撐型新能源發電及主網運行技術研究，希望通過示范試點項目，從平臺、裝備、場站、縣域、系統層面出發，不斷推進主動支撐型技術發展創新。

創新聯盟將引領電力關鍵技術研

與會專家一致認為，構建新型電力系統涉及源網荷儲全鏈條，技術難題多、攻關難度大，依靠單方面的力量無法完全支撐，必須聚合各方面的創新合力。

今年4月，國家電網發起成立創新聯盟，積極搭建交流平臺，推動合作不斷深化。截至目前，創新聯盟成員單位從31家擴充至52家，達成32項前瞻性技術合作意向，聯合申報12項國家重點研發計劃，拉動研發及產業投入超過1000億元，橋梁紐帶作用充分發揮，社會影響力持續提升，各項工作開拓了新局面、取得了新成效。

在國網經濟技術研究院總工程師李暉看來，新型電力系統既是我國高水平參與全球科技治理的關鍵技術領域，也是關系我國國家能源安全和國民經濟命脈的重要領域。為了加快突破新型電力系統基礎性、前瞻性和“卡脖子”技術難題，需要通過能源電力行業通力合作、分工部署，在跨領域、跨學科、跨環節科技攻關取得新進展，為實現能源電力行業關鍵核心技術自主可控注入強大動力。

相關人士指出，在當前“雙碳”達標和保供的雙重壓力下，能源企業面臨著巨大挑戰，需要聯合多方力量，基于供給側、消費側、技術、體制機制四方面同步高效配合，互相促進新型電力系統構建和產業發展。

此外，中國能源建設股份有限公司電力規劃設計總院有限公司黨委書記、董事長杜忠明則表示，建設新型電力系統是一項長期復雜的系統工程，創新聯盟各成員單位應發揮各自優勢，密切配合協同攻關，共同推進新型電力系統的高質量發展。

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