能源绿色低碳转型 电力系统向“新”而行——2024新型电力系统发展（崇礼）论坛会议观察

天阔云舒、秋色宜人，9月26-27日，由中国电力企业联合会主办的2024新型电力系统发展（崇礼）论坛在河北崇礼成功举办。

崇礼所在的张家口坝上地区被称为“风的故乡、光的海洋”，在两年前的北京冬奥会，“张家口的风点亮北京的灯”，写出了一个享誉全球的绿色故事，实现了奥运历史上首次全部场馆百分之百绿色电能供应，向世界展示了中国绿色低碳转型发展的决心和行动。

两年后的今年，恰逢新中国成立75周年，同时也是习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略十周年，以及我国实施“双碳”行动四周年。前所未有的历史交汇期赋予了能源电力全新的使命任务，绿色低碳转型加速奔跑。本次论坛以 “构建新型电力系统 发展新质生产力”为主题，来自政府部门、电力企业、专业院校等1300多位人士相聚崇礼，共商能源转型之策，共谋绿色发展之路，共同为新型电力系统建设跨越式发展建言献策。

新旧更迭 电力系统直面挑战

构建新型电力系统，能源的新旧更迭是核心命题，新能源占比逐渐提升是大势所趋。放眼全球，低碳转型不仅关乎能源高质量发展，更关乎全球博弈下的国家对外贸易竞争力。

推进绿色低碳发展，打破绿色贸易壁垒，必须大力发展新能源。今年2月29日，中共中央政治局第十二次集体学习首次聚焦“新能源技术与我国的能源安全”这一主题。习近平总书记指出，党的十八大以来，我国新型能源体系加快构建，能源保障基础不断夯实，为经济社会发展提供了有力支撑。同时也要看到，我国能源发展仍面临需求压力巨大、供给制约较多、绿色低碳转型任务艰巨等一系列挑战。应对这些挑战，出路就是大力发展新能源。

在“双碳”目标推动下，我国大力推进新型电力系统建设，新能源装机规模大幅提升，能源结构加快调整。“十四五”以来，我国非化石能源发电装机规模累计增长78.5%，装机比重持续提升，从2020年底的44.8%提高至2024年8月底的56.2%。截至8月底，我国新能源发电装机规模（包括风力发电、太阳能发电、生物质发电）达到12.7亿千瓦，占总发电装机比重超过40%，达到40.7%。新能源持续快速发展带动非化石能源发电装机规模及比重持续较快提升，能源电力绿色转型成效显著。“8月份，我国非化石能源发电量占当月全社会用电量的40%，同比增加534亿千瓦时，占当月全社会用电量增量的三分之二。随着电源结构的绿色转型，越来越多电力消费需求将由非化石能源发电提供。” 中国电力企业联合会常务副理事长杨昆指出。

电能的“绿色”属性不断加强，电力系统向“新”而行，能源格局深度调整，随之而来的挑战与日俱增。论坛上，诸多业内人士和专家学者深入分析构建新型电力系统面临的挑战。

国家能源投资集团有限责任公司董事长、党组书记刘国跃在论坛上指出，当前，世界主要经济体将气候、能源安全和产业政策纳入更广泛的经济战略，国际上，欧盟碳边境调节机制等绿色准入壁垒正快速形成并持续强化，加快培育绿色竞争力是大国竞争的必然选择，我国正在建立能耗双控向碳排放双控全面转型的新机制，碳排放约束日益收紧，能源行业直面碳减排大考。

中国工程院院士舒印彪认为，构建新型电力系统，在技术层面存在电力电量平衡和系统安全稳定运行两方面挑战。“高比例新能源并网带来电力电量平衡模式问题，”舒印彪指出，“由于新能源出力受天气影响巨大，新能源系统的运行便与天气变化具有超强相关性，体现在不仅日内具有显著的波动性，而且随着季节变化呈现周期性和间歇性，显著改变了电力系统的平衡机制和平衡方法，从过去可控的电源跟踪变化的用电负荷单向平衡模式，转变为源荷双随机、源网荷储多主体互动的复杂平衡模式。目前，业内对气候气象和新能源出力特性耦合机理尚缺乏认识，现有的系统调节机制和调峰能力无法适应新能源大规模发展带来的平衡问题。”

在系统安全运行方面，舒印彪指出，新能源惯量小，且其运行在最大功率追踪的模式时，不具备上调的一次调频能力，频率支撑能力大幅下降。此外，新能源机组动态无功支撑能力较常规电源弱，且新能源发电逐级升压接入电网，与主网的电气距离是常规机组的2-3倍，降低了系统的电压稳定水平。

中国工程院院士刘吉臻表示：“我国能源电力需求仍将快速增长，极端条件下风光出力不足严重影响电力系统可靠性，电压、频率稳定问题凸显，给电网安全稳定运行带来前所未有的挑战，此外，灵活电源的最大调节能力与新能源波动不匹配，制约了新能源消纳。”

高比例新能源下的电力系统升级重塑是全球面临的全新课题，没有先例可借鉴，没有经验可参考，考验当头，何以破局？坚持创新驱动，加快形成新质生产力成为行业共识。

科技创新是发展新质生产力的核心要素，也是建设新型电力系统的关键所在。国家电网公司董事长、党组书记张智刚表示，今后一段时间，构建新型电力系统将处在技术的无人区，电力行业比以往任何时候都更需要自主创新，要加快发展新质生产力，深入实施创新驱动发展战略，进一步深化科技体制机制创新改革，抓住碳达峰之前的窗口期，加大力度推进新型电力系统的基础理论、关键核心技术和颠覆性技术，以源源不断的创新动力为新型电力系统建设提供坚强的支撑。

清华大学副校长曾嵘指出，随着新型电力系统建设深入推进，电力技术已经进入“无人区”，当前我们需要进行真正基础性、原创性、引领性的自主创新。在这个过程中要树立问题导向的观念，一定要找准真问题，面向“真需求，大需求”，注重源头创新，才能真正实现科技自立自强。国家能源局监管总监黄学农表示，当前我国正处于中国式现代化进程的关键时期，电力需求将保持较快增长，同时“双碳”背景下能源绿色加快转型，结构、生态、特性持续发生变化，为统筹好电力安全供应和绿色低碳发展，必须有新思路、新方法、新举措。

立足当前发展阶段，聚焦近期新型电力系统建设亟待突破的关键领域，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局出台《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》，提出重点开展电力系统稳定保障行动、大规模高比例新能源外送攻坚行动、电动汽车充电设施网络拓展行动等9项专项行动。“明确具体任务，在关键环节取得新突破，以小切口解决大问题，加快推进新型电力系统取得实效。”黄学农表示。

创新驱动 加快形成能源新质生产力

企业是创新的主体，是推动形成新质生产力的生力军。在推动能源转型和构建新型电力系统的实践中，各电力企业积极响应国家战略，创新成果竞相涌现，创新能级不断跃升：

——国家电网公司聚焦产业升级，着力培育壮大战新产业和未来产业，统筹推进传统产业升级，不断塑造发展新动能新优势，系统布局新一代信息技术、新能源、工业芯片、电动汽车等战略性新兴产业，成功研制具有自主知识产权的电力工控芯片290余款，围绕高端输变电，配用电，智能运检和电力调度4大支链，组织实施强链补链重大项目，聚焦量子精密测量，算力网络，可控核聚变等，开辟发展新领域新赛道；

——华能集团构建源头替代、过程降碳、终端捕碳的煤电低碳技术体系。建成投运全球首座第四代核电站山东石岛湾高温气冷堆示范工程，实现我国第四代核电技术领先；投运世界首个非补燃盐穴压缩空气储能电站，研制首套国产化18兆瓦海上风电机组，研发效率领先的大面积钙钛矿晶硅太阳能电池，建设国内首套燃烧前、燃烧后和相变型二氧化碳捕集装置；

——大唐集团推进能源电力科技创新，开展西藏扎拉世界首台500兆瓦高水头冲击式水电机组项目，建设山东郓城世界首台630摄氏度超超临界二次再热燃煤发电机组，以及宁夏中宁世界首套100兆瓦地下硐室压缩空气储能项目、湖北潜江全球最大钠离子储能示范电站，打造浙江象山国内首个大型海岸滩涂渔光互补项目重点平台；

——华电集团在国内率先构建覆盖煤电、气电、水电、 风光电领域的“华电睿”系列电力工控产品，与合作单位建设投产首台全国产F级50 兆瓦重型燃机，并顺利通过2000小时满负荷商业运行产品鉴定。超大容量风电能量转换技术、海上风电安全高效开发技术、燃煤发电灵活高效技术、高坝工程智能建设技术等重点示范项目取得创新成果；积极探索绿色氢氨醇等非电利用新模式，在青海、内蒙古、辽宁等地建设投运不同技术路径的风光电制氢示范项目；

——国家能源集团以大项目建设带动科技创新和产业装备升级，坚定创新是企业责任的理念，以“支撑能源转型的煤炭清洁高效利用”国家重大专项为牵引，聚焦煤炭绿色智能开发，煤炭清洁高效发电，新一代煤制油气，碳捕集利用和封存等技术，推动能源新质生产力和战新产业发展，把能源技术及关联产业培育成为带动产业升级的新增长极；

——国家电投持续推动绿色低碳技术实践，大力推进二氧化碳捕捉封存及CCUS等零碳、低碳、负碳技术研究和示范，投运上海长兴岛项目，碳捕集效率维持在90%以上，大力建设虚拟电厂，在湖州、苏州、深圳、重庆等多地已建设百余个项目。苏州综合智慧能源项目与虚拟电厂有机结合，获得第28届联合国气候变化大会能源转型变革者奖项。

千帆竞发、百花齐放，面对滚滚而来的“双碳”潮流，电力企业激流勇进，在科技创新的道路上勇攀高峰。

新型电力系统不仅新在“硬件”，也新在“软件”。推动新型电力系统建设，需要技术创新和机制创新“双核驱动”。随着“中发9号文”的发布，新一轮电力体制改革拉开序幕。9年来，改革取得了显著成效，推动了电力产业结构转型与市场化建设，但立足于当下形势，适应新型电力系统的市场体系需要进一步完善。“政策和市场的作用正在对转型产生重大影响，尽管新能源边际成本不断下降，但大规模新能源并网推动电力辅助服务与容量成本大幅上升，以化石能源为主的传统市场不再适应高比例新电源的电力系统。”舒印彪表示。

华电集团董事长、党组书记江毅表示，当前部分地区风电、光伏新能源消纳不足，新能源绿色价值尚未充分体现，灵活性调节资源价值体现不足，辅助服务成本有待合理疏导，市场机制尚待进一步探索和完善。“建议完善电力市场机制，促进新型电力系统高效利用。健全新能源市场化发展长效机制，分类施策，保障项目合理投资回报，促进新能源产业可持续健康发展，完善辅助服务市场机制，充分发挥火电、水电、储能各类电源的调节能力，以市场机制促进新能源有效消纳；加强电力市场、绿证绿电，碳交易等各类市场之间的衔接，建立充分体现新能源绿色价值的市场体系。”江毅指出。

先行先试 因地制宜探索转型方案

我国幅员辽阔，不同地区能源转型面临的任务存在较大差异，在建设新型电力系统的过程中，也面临着不同的挑战。论坛上，来自国网冀北电力有限公司、国网浙江电力有限公司、国网新疆电力有限公司、南方电网深圳供电局相关负责人分享了企业各具特色的创新举措和经验心得，一个个生动的典型案例充分发挥了先行探路、引领示范、辐射带动作用。

本次论坛的承办单位国网冀北电力公司便是先行先试的典范之一。依托张家口国家清洁能源基地、国家可再生能源示范区，冀北是我国新型电力系统建设的前沿。“坝上一场风，从春吹到冬”，在张家口，曾经令人困扰的大风已成为其建设可再生能源示范区的重要“底气”。2015年7月，国务院批复同意设立张家口可再生能源示范区，张家口成为全国首个也是目前唯一一个国家级可再生能源示范区。从此，建设可再生能源示范区成为张家口承担的重大国家战略任务，也成为张家口实现高质量发展的重要引擎。

国网冀北电力有限公司董事长、党委书记张玮表示，冀北建设新型电力系统条件得天独厚，转型要素齐全，新能源资源禀赋优越，张家口、承德地区新能源可开发规模达到1亿千瓦，整个系统兼具送、受端特点，能源转型场景丰富。

面对高比例新能源并网，张玮表示，新能源消纳、平衡供需、安全稳定控制是当前冀北电网面临的三大挑战，对加快构建新型电力系统形成了倒逼之势。对此，国网冀北电力在实践中着重抓四方面，即认知强化、顶层设计、重点突破、迭代升级。“根据我们的新型电力系统全域综合示范行动方案，先后安排了365个科技研发和工程实践项目，目前阶段性完成了55个，也取得了一些成效，比如‘十四五’以来规划建设2项特高压、19项500千伏工程用于新能源送出，张承地区新能源送出装机容量提升至7200万千瓦；再如大力推广‘新能源+储能+分布式调相机’模式，累计提升新能源送出能力129.5万千瓦，年增发电量20.9亿千瓦时。”张玮表示。

同样具有优越能源资源禀赋的新疆，面临的问题却和冀北有所不同。新疆一盘棋，南疆是棋眼，2021年，国网新疆电力有限公司发布了新型电力系统实施方案，明确了构建新型电力系统的10个方面39项重点任务，全力推动南疆新型电力系统示范区建设。

南疆地处我国西部边陲，与东部负荷中心直线距离4300千米，时区相差3小时，从新能源发电时空特性来看，我国东部负荷晚高峰与西部新能源发电特性在时间上匹配性好，晚高峰时段具有1~2小时重叠时间。“南疆新能源可开发量21亿千瓦，电力送出需求大，理论上可以支撑东部负荷中心高峰用电，具有较高开发价值。” 国网新疆电力有限公司副总经理许涛表示，“但南疆网架薄弱，主网架支撑能力不足，气候变化大，容易引发电网连锁故障，整体来看，南疆区域内供保障和外送能力均面临严峻形势。”

为破解南疆之困，国网新疆电力按照“建强交流电网保内供、加强联络互济强外送”思路，分三个阶段建设南疆环塔里木盆地大环网，打造南疆坚强主网架，提升南疆各级电网协调发展水平，建设两条特高压直流送出工程，南疆整体电力送出能力达到2600万千瓦，支撑南疆四个千万千瓦级新能源基地送出，提升南疆电网资源配置能力，促进经济发展和能源清洁低碳转型。

浙江和深圳则是东部沿海地区能源转型的典型代表。东部发达地区人口密集、资源受限，在转型中必须具有更强的精耕意识，激发更大的创新活力。

国网浙江电力有限公司副总经理陈嵘作交流发言时表示，浙江新型电力系统建设，既有全国共性特征，更有自身个性挑战，需要破解四大难题，即高比例外来电下大受端电网构建问题、高负荷增长下保供和稳价问题、高互动需求下电网数字化智能化转型问题、高质量发展下新型电力体制配套问题。

“大受端、高负荷”是浙江电力系统的重要特征，也是其构建省域新型电力系统要破解的首要难题。“受自身资源禀赋所限，浙江能源对外依存度高。今年夏天浙江最高负荷达1.23亿千瓦，其中，外来电贡献超1/3、最高达41%，如何增强与全国大电网的联络受入、提升网架承载能力，是浙江需要迫切解决的问题，难度也很大。”陈嵘表示。

聚焦新型电力系统“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”五大特征，结合浙江省情网情及面临的问题，国网浙江电力抓住技术、管理、市场协同创新这一核心问题，研究提出“三网一改”的解决方案，即“3+1”框架。三网即构建资源配置型坚强主网，构建高效互动新型配网，构建全域服务型数字电网。一改指的是推动政策、市场、管理等体制机制改革。“三网是新质生产力，一改是新型生产关系，3+1相互依赖，相互促进。实践证明，‘3+1’框架很好地突出了电网在新型电力系统建设过程当中的引领作用。”陈嵘表示。

深圳在推进新型电力系统建设过程中有着和浙江相似的问题。深圳电网属于超大型城市电网，呈现“三高一限”特征，即高负荷密度、高供电可靠性、高电能质量要求、土地资源受限。如何满足高绿电需求、如何突破高负荷密度电网发展难题、如何更好实现电能经济供应、如何实现保障高品质供电、如何加快实现电碳转型、如何高效协网新型负荷资源是深圳电网面临的六大关键问题。

“针对深圳新型电力系统建设六大关键问题，深圳在电源侧加强市外绿电供给，在电网侧加快打造柔性灵活、高度 数字化的电网枢纽平台，在负荷侧推动海量分布式资源与电源电网绿色互动，努力建成具有‘六高’特征的现代化城市新型电力系统示范样板。2023年以来，深圳新型电力系统建设成果也获得社会各界高度评价。” 南方电网深圳供电局副总经理陈健表示。

论坛上，中电联发布电力行业产品碳足迹与环境产品声明平台，该平台聚焦“算碳”“知碳”“控碳”三大核心功能，充分发挥标准化引领、数字化引擎、专业化赋智、市场化赋能的作用，为电力行业企业提供产品碳足迹（CFP）与环境产品声明（EPD）服务，助力电力行业产业链绿色低碳发展。

构建新型电力系统是一项复杂的系统工程，涵盖领域广，涉及环节多，持续时间长，需要电力行业各方形成合力，携手共进。电力行业凝心聚力、向“新”而行，深入贯彻能源安全新战略，积极服务“双碳”目标和经济社会绿色发展，持续推动低碳转型升级，加快建设新型电力系统，走出了具有中国特色的电力发展道路。

中国电力企业联合会将一如既往发挥好桥梁纽带和行业智库作用，凝聚行业共识和力量，紧紧围绕新型电力系统建设搭平台、促交流、强服务，进一步推动新型电力系统和新型能源体系建设，为实现双碳目标作出新的更大贡献。（文/《中国电力企业管理》翁爽）