新型電力系統構建方法論研究
國家電網有限公司董事長、黨組書記 辛保安
能源是人類文明進步的基礎和動力，攸關國計民生和國家安全，關系人類生存和發展。習近平總書記在黨的二十大報告中明確指出，“推動經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節”“積極穩妥推進碳達峰碳中和。深入推進能源革命，加快規劃建設新型能源體系”。“雙碳”目標下，構建新型電力系統是建設新型能源體系的關鍵內容和重要載體，是極具挑戰性、開創性的系統工程。
當前，高質量統籌能源安全、能源公平和環境可持續三方關系至關重要，這要求經濟發展、能源結構以及能源消費方式作出深刻調整。在能源安全方面，隨著新能源大規模快速發展，電力電量平衡、系統運行穩定、電力調控管理、關鍵礦物原料的供應保障等將面臨新的挑戰;在能源公平方面，新能源大規模開發、煤炭清潔高效利用、碳捕集與利用等降碳措施將推動電力供應成本上升，如何疏導成本并拓展價值提升空間至關重要;在環境可持續方面，我國實現“雙碳”目標時間緊、難度大，新能源大規模開發利用受區域環境承載力的限制，能源電力行業愈發成為國家綠色低碳循環發展經濟體系的關鍵組成。構建新型電力系統是推動實現安全、經濟、低碳三者相互制約下能源電力高質量發展的關鍵。
新型電力系統是一個涉及全社會各環節的開放的復雜巨系統，其構建需要統籌發展與安全，保障電力持續可靠供應，保障電網安全穩定運行，促進新能源高效消納。構建新型電力系統要以服務國家“雙碳”目標為根本遵循，準確認識電力系統發展的邏輯和規律，明確新型電力系統“是什么”“怎么建”等關鍵難點，形成新型電力系統構建的方法論。
深刻認識新型電力系統的
五大定位、五大內涵、五大特征
面向百年未有之大變局，新型電力系統要在經濟社會發展中錨定五大定位。新型電力系統是推進中國式現代化的基礎保障、保障國家能源安全的必然選擇、推進碳達峰碳中和的支撐平臺、服務構建新發展格局的重要動力、實現能源高質量發展的有機載體。
堅持立足新發展階段、貫徹新發展理念、服務構建新發展格局，新型電力系統五大內涵逐步清晰。統籌國家能源安全、綠色低碳轉型和經濟社會高質量發展，需要新型電力系統全環節發力，重點在電源構成、電網形態、負荷特性、技術基礎、運行特性等領域主動實現轉變。具體來說，電源構成由以化石能源發電為主導，向大規模可再生能源發電轉變;電網形態由“輸配用”單向逐級輸電網絡向多元雙向混合層次結構網絡轉變;負荷特性由剛性、消費型向柔性、產消型轉變;技術基礎由支撐機械電磁系統向支撐機電/半導體混合系統轉變;運行特性由“源隨荷動”單向計劃調控向“源網荷儲”多元協同互動轉變。
新型電力系統是新型能源體系的重要載體，具備清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動五大特征。新型電力系統是以交流同步運行機制為基礎，以大規模高比例可再生能源發電為依托，以常規能源發電為重要組成，以堅強智能電網為平臺，源網荷儲協同互動和多能互補為重要支撐手段，深度融合低碳能源技術、先進信息通信技術與控制技術，實現電源側高比例可再生能源廣泛接入、電網側資源安全高效靈活配置、負荷側多元負荷需求充分滿足，適應未來能源體系變革、經濟社會發展，與自然環境相協調的電力系統。
深刻把握新型電力系統的構建邏輯
基于新型電力系統的定位、內涵和特征，新型電力系統構建應以“十個堅持”為基本原則。具體來說，新型電力系統構建要以堅持黨的領導加強黨的建設、堅持推動綠色發展能源革命、堅持科技自立自強、堅持統籌好發展和安全、堅持統籌好保供和轉型、堅持促進產業協同、堅持服務大局、堅持守正創新、堅持問題導向、堅持系統觀念的“十個堅持”為基本原則，緊跟時代步伐、順應實踐發展，做到統籌兼顧、全面推進、突出重點、精準發力。
新型電力系統構建應遵循歷史邏輯、現實邏輯、發展邏輯等三大邏輯，在夯實新型電力系統構建的優勢基礎上，解決當前重大理論和實踐問題，從而實現服務新型能源體系建設和我國社會主義現代化強國建設的宏觀愿景。
在歷史邏輯方面，新型電力系統構建要立足我國能源領域的突出優勢，夯實新型電力系統的基礎條件。黨的十八大以來，我國堅定不移推進能源革命，能源清潔低碳轉型取得歷史性成就，能源高質量發展邁出了堅實步伐。總體上看，新型電力系統構建的優勢基礎主要有4個方面：黨的領導與中國特色社會主義制度優勢，完備的電力工業體系優勢，超大規模市場優勢，經濟社會發展多元化大縱深優勢。
在現實邏輯方面，新型電力系統構建要明確能源轉型與高質量發展的新特征和新需求，統籌好全局與局部、當前和長遠、國內和國際，以及市場、政策等相互間的關系。總體上看，圍繞繼續深入推動“四個革命、一個合作”能源安全新戰略的主線，需要關注的重大理論和實踐問題主要體現在以下5個方面：盡快探索更加集約高效的用能方式，控制能源消費總量，抑制不合理能源消費;持續提升能源安全供給能力，建立覆蓋戰略性資源安全供給、產供儲銷體系可靠運行、安全風險管控和應急保障能力有效協同的全方位能源供給體系;通過推動構建能源領域重大科技創新范式，統籌好新型電力系統產業打造經濟增長新動能的重要作用和提高產業鏈安全保障能力的重要目標;堅持在能源電力領域深化改革，處理好宏觀調控、市場和法治的關系;以電力行業為切入點提高國際能源合作水平。
在發展邏輯方面，著眼未來，要以構建新型電力系統服務建設新型能源體系，以電力系統支撐能源在我國經濟社會發展中作用的發揮。新型電力系統是新型能源體系的關鍵組成部分，新型電力系統構建是以電力系統支撐能源在我國經濟社會發展中發揮作用的重要途徑。從新型能源體系的內涵和要求來看，新型能源體系建設的出發點和落腳點仍是能源安全問題。新型能源體系建設的第一驅動力是重大科技創新。新型能源體系建設的強勁動力是產業創新和商業模式創新。新型能源體系建設的核心要義是能源治理體系和治理能力現代化。新型能源體系建設的重要途徑是提高國際能源合作水平。
加快構建新型電力系統創新體系
近年來，我國已經基本形成了政府、企業、科研院所及高校，技術創新支撐服務體系四角相倚的國家創新體系。黨的二十大報告強調“堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位”。國家科技創新體系既包含具有創新主體、創新活動、創新要素等“硬”條件的創新能力體系，也包括體現促進創新的體制機制、創新文化、創新生態等“軟”環境的制度體系。在涉及國家安全和國家戰略的重要領域，更加需要在研判技術發展趨勢的基礎上，健全新型舉國體制，打破資源、技術、人才等要素的瓶頸和制約，增強創新體系整體效能，提升體系化能力并全面推動各類主體集中攻關的創新突破。
新型電力系統是國家現代化重大工程和破解經濟、能源和環境協同發展瓶頸的重要聚焦點，需要結合外部環境的重大變化，統籌全面建成社會主義現代化強國目標對經濟、能源和環境提出的新要求，依托國家創新體系，推動形成新型舉國體制下具有普適意義的創新組織體系范式。新型電力系統構建的方法論即遵循“宏觀形勢研判—能源發展實際—驅動體系打造”的總體思路，在對當前形勢研判基礎上，立足我國能源發展實際，形成包含理論創新、形態創新、技術創新、產業創新、組織創新五大維度的創新體系，推動新型電力系統構建并服務新型能源體系建設。
在理論創新維度，要以凝聚發展共識為引領，創新能源電力基礎理論體系，推動我國基礎科學研究組織化融通化，推動多學科與新型電力系統交叉融合創新。具體來說，推動全社會層面凝聚共識，形成對新型電力系統構建過程中階段性主要矛盾和解決途徑的基本認識;開展新型電力系統基礎理論研究，建立“安全—經濟—低碳”三元均衡約束下的電力系統構建與運行理論體系;創新能源電力領域科學研究方向，強化跨學科、大交叉、深融合，推動新型電力系統軟技術體系在理論和實踐的辯證發展中不斷完善。
在形態創新維度，要在認識能源系統形態演化特點的基礎上，研判源網荷儲形態創新趨勢，發揮電網作用，以新型電力系統引領現代能源系統轉型升級與新型能源體系建設。具體來說，創新構建能源系統形態演化機理和認知，形成推動能源系統形態擴展重塑的標準范式;以電網引領能源系統形態轉型升級，發揮電網在實現大能源體系多維度統籌中的重要作用;以電網包容性進一步推動大能源系統向經濟系統延伸，推動大能源系統向更加安全、高效、經濟方向邁進。
在技術創新維度，要遵循系統觀念和技術規律，全面推進新型電力系統技術創新體系建設，提升能源領域技術創新能力。具體來說，構建包含基礎性、緊迫性、前瞻性和顛覆性四類重大科技創新技術的新型電力系統技術創新體系;充分發揮知識產權和標準的戰略引領作用，建立新型電力系統知識產權與技術標準支撐體系;推動相關重大科技基礎設施和平臺建設，構建資源集聚、優勢互補、合作共贏的協同創新機制。
在產業創新維度，要全景式認識新型電力系統產業發展趨勢，識別基礎產業、數字產業、新興產業等不同類別的電力產業在價值形態、協同模式和空間布局上的新特征新趨勢，實現新型電力系統產業鏈高質量發展，創新打造能源產業生態圈。具體來說，刻畫新型電力系統產業全景，動態研判新型用能市場和業態;立足新型電力系統產業價值創造模式，以點帶面推動業態創新;創新產業投融資方式，促進金融與電力實體產業良性循環;創新企業發展模式和產業引領方式;在國內形成產業轉移新模式，在國際上形成全球資源配置和市場格局。
在組織創新維度，要以暢通和推動傳統與新興生產要素聚合為核心，牽引構建行業大平臺組織模式，以市場、機制、平臺建設全面提升能源領域資源配置能力和管理效能。具體來說，明確傳統和新興要素定位，推動多要素聚合;加強新型電力系統的市場協同;推動新型電力系統的機制優化;依托新型電力系統技術創新聯盟，強化其在凝聚各方共識、推動各要素優化組合、努力搶占能源電力科技制高點的重要作用。
深化新型電力系統研究與實踐
構建新型電力系統涉及領域多、影響范圍廣，是一場戰略性、革命性、全局性變革。下一步，結合中國式現代化發展目標與新型能源體系建設要求，瞄準新型電力系統基礎理論、核心技術、關鍵裝備、前沿領域，應在以下方面開展探索、研究與實踐。
一是堅持系統思維開展能源轉型研究。在電源側，攻克新能源發電主動支撐技術，提升新能源組網能力和煤炭清潔化利用水平。在電網側，提升大電網仿真和先進輸電技術，全力支撐沙漠戈壁荒漠大型風光電基地大規模開發、高水平外送。在負荷側，突破多能轉換利用、節能降碳等技術，助力實現能源消費的電氣化、高效化、減量化。
二是深化電力保供形勢分析與技術創新。堅持統籌發展與安全，研判不同發展階段下影響因素，融合應用“大云物移智鏈”技術，加快電力系統安全穩定控制關鍵技術研發，盡快在煤電與新能源發電協調優化調度、需求側資源互動響應、源網荷儲協同聯動、電氫碳融合等方面取得突破，持續提升系統靈活調節能力、安全承載能力、應急保供能力。
三是推動電力創新鏈產業鏈融合發展。圍繞新型儲能、電碳協同等重大技術創新方向，加快新興產業布局和培育。貫通技術研發、標準互認、成果轉化、裝備制造的創新鏈條，推動新業務、新模式、新業態蓬勃發展。強化“產學研用”深度融合，促進創新成果應用，加快研制新型電力系統首臺首套技術裝備，推動形成世界一流的現代產業集群。
四是深入研究新型電力系統發展路線圖。結合能源配置日趨平臺化、能源生產加速清潔化、能源消費高度電氣化、能源科技創新融合化、能源業態持續數字化等重要發展趨勢，充分發揮新型電力系統技術創新聯盟的平臺、橋梁、紐帶作用，采用理論與實證相結合的方法，分析新型電力系統演化的關鍵節點、形態和特征，展望未來發展情景。
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