第三,科技创新能力亟须增强。随着能源转型深入推进,电力系统技术创新进入“无人区”,许多传统理论将出现革命性、颠覆性变化,诸多技术创新没有现成的经验可以借鉴。基础研究能力仍存在近、中、长期短板,建设新型电力系统的理论创新、技术突破、基础材料、元器件、软件等方面存在不足。黄其励指出:“电力系统不论是在基础理论、工程技术还是平衡特性上,都会出现巨大的变化和挑战,我们需要进一步加大力度,从技术研究到工程应用,努力深化创新,提供完整可行的解决方案。”
“三化五新”成为电力发展新特征
众所周知,实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军,电网是排头兵。近期,国家能源局发布《新型电力系统发展蓝皮书》,全面阐述了新型电力系统的内涵特征、发展路径。《蓝皮书》指出,新型电力系统是新型能源体系的重要组成和实现“双碳”目标的关键载体。那么新型电力系统,到底“新”在哪里?
黄其励将新型电力系统的“新”总结为“三化五新”:能源生产加速清洁化、能源消费高度电气化、能源利用高效化,电源出现新结构、负荷出现新特性、电网出现新形态、技术出现新基础、运行出现新特性。
“三化”意味着能源生产、消费、利用场景均出现前所未有的变革——能源生产方面,能源主体调整带来电源主体的颠覆性变化,电源从以可控常规电源为主体,逐步转换为以随机性“靠天吃饭”的新能源为主体,引起电力系统运行特性改变;能源消费方面,能源深度脱碳使电能成为能源主体,带来社会生产生活用能方式转变,终端用能方式向电气化、智能化发展;能源利用方面,能源转化及利用效率需要提升,以电为枢纽的能源资源配置方式将进一步提升和加强,涉及网络资源及模式匹配的变革。
“五新”是指电源新结构、负荷新特性、电网新形态、技术新基础、运行新特性——一是电源结构由连续可控出力的煤电占主导,向强不确定性、弱电网友好型的新能源发电占比大幅度提升转变;二是负荷特性由传统的刚性、单向、发-输-用瞬时平衡型,向柔性、多元以及生产与消费柔性互动、多元以及生产与消费双向型转变;三是电网形态由单向、逐级升/降压输电为主的刚性传统电网,向包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网转变;四是技术基础由同步发电机为主导的机械电磁系统,向由电力电子设备和同步机共同主导的混合系统转变;五是运行特性由源随荷动的实时平衡、大电网一体化控制模式,向源网荷储协同互动的非完全实时平衡大电网与分布式微电网协同控制模式转变。
“新型电力系统以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标,以高比例新能源供给消纳体系为主线,以源网荷储多元协同灵活互动为任务,以坚强智能柔性电网为核心平台,以技术创新和体制机制创新为基础,新型电力系统是我国实现中国式现代化的关键。”黄其励总结道。