新型电力系统建设专家谈
日期：2023-10-16 来源：南方电网报
10月9日，南方电网公司发布《南方电网新型电力系统发展报告(2021—2023)》(以下简称《报告》)。报告指出，今年1—9月，广东、广西、云南、贵州、海南南方五省区新增非化石能源装机2394万千瓦，占新增总装机的81.5%，高于我国平均水平近10个百分点，南方五省区清洁电源供给格局基本形成。《报告》发布后，引起各方关注和热议。为此，南网报记者就南方电网新型电力系统建设专访了业内专家。
电力规划设计总院党委书记、院长杜忠明——
南方区域非化石能源高占比代表我国电力发展大趋势
电力规划设计总院党委书记、院长杜忠明认为，随着新型电力系统的加快构建，我国非化石能源占比将逐渐提升，南方区域的高占比代表了未来电力发展的大趋势。
记者：今年7月，中央全面深化改革委员会第二次会议提出，“要深化电力体制改革，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，更好推动能源生产和消费革命，保障国家能源安全。”如何理解新型电力系统的特征？
杜忠明：新型电力系统包含了五个方面的特征。第一，清洁低碳。这始终是系统构建最主要的方向和目标，因此，当前的重点任务是提升非化石能源占比。目前我国非化石能源消费比重为17%，目标是到2030年提升至25%，压力还是很大的。要实现清洁低碳发展，就必须通过新型电力系统构建实现新能源、非化石能源可靠替代传统化石能源。
第二，安全充裕。这是新型电力系统构建的根本任务，也是保障我国用电安全、保障中国式现代化建设的用电需要。根据预测，未来用电会呈现刚性增长趋势，要通过系统构建保障用电需求。
第三，经济高效。这是高质量发展的必然要求。要通过系统构建进一步提升效率，让系统运行高效经济，从而支撑经济高质量发展。
第四，供需协同。未来电力系统特性从“荷随源动”向“源网荷储互动”转变，供需协同就显得格外重要。特别是在需求侧管理上要采取多重措施，与供应侧加强协同。
第五，灵活智能。这方面要通过技术与体制机制创新实现电力系统升级，从传统系统向新型系统转型，实质上也是一种产业的升级换代，要通过创新实现能源的清洁低碳绿色转型，让系统更加灵活智能。
记者：随着新型电力系统加快构建，非化石能源占比将不断提升，我国南方区域这一数据更是大幅超过全国平均水平。今年前三季度，南方五省区新增非化石能源发电装机容量占比超八成，这有着怎样的意义？未来南方区域如何进一步提升比例？
杜忠明：南方资源禀赋特点决定了一直以来其非化石能源占比高于全国平均水平，今年以来占比超八成处于全国领先水平，这有两方面意义：一是表明了南方区域在水电、风光资源优化配置上有了长足的发展和进步。西电东送水电占比明显提升，同时风、光电开发规模也日益扩大，使得整个区域非化石能源占比都在提升。二是高占比代表了未来电力发展的大趋势。我国构建新型电力系统，要通过新能源、非化石能源的持续开发利用来提升其占比，不光是装机层面的数据提升，更希望终端用电消费占比数据的提升，这也是未来努力的方向。
记者：在构建新型电力系统过程中，西电东送战略将发挥怎样的作用？未来南方区域又该如何继续发展西电东送？
杜忠明：西电东送在南方电网发展中有着举足轻重的地位，目前，南方区域西电东送有“八交十一直”500千伏及以上通道，送电规模将近6000万千瓦，累计送电量突破3万亿千瓦时，这在世界上都是庞大的规模。
未来，南方区域内部非化石能源发电开发潜力有限，因此，要从外挖潜。从电源侧看，北方有沙戈荒基地、西南有西藏水电资源，南方区域要进一步扩大范围和规模，从北方、西南地区送电，大力推进西电东送、北电南送。从负荷侧看，粤港澳大湾区及南方各省份经济社会发展，也会带动用电持续增长，特别是大湾区外向型经济明显，清洁用电用能的需求潜力巨大，南方区域未来要扩大绿色能源配置，向大湾区持续输送绿色清洁的电力。 （帅泉）
清华大学副校长、电机系教授曾嵘——
数字化是新型电力系统建设的必经之路
在构建新型电力系统和推进“双碳”目标的过程中，电网的数字化与绿色化需要相互成就。然而，行业仍有不少关键核心技术有待突破创新。清华大学副校长、电机系教授曾嵘接受记者采访时表示，数字化与绿色化是相互依存、相互促进的关系；构建新型电力系统，数字化不存在可不可选的问题，而是必然要走的路。
记者：报告提出，数字电网是新型电力系统和新型能源体系的关键载体，以数字化、绿色化协同发展促进新型电力系统和新型能源体系建设，以数字化赋能绿色化发展，以绿色化带动数字化升级。您如何看待电网数字化与绿色化之间的关系？
曾嵘：数字化与绿色化是相互依存、相互促进的关系。首先，数字化赋能绿色化发展，用数字信息化技术赋能电力系统源网荷储各环节，促进能源绿色转型发展；其次，绿色化能带动数字化升级，不光是能源电力，钢铁、交通、建筑等等行业绿色化的过程都对数字化提出了巨大需求，同时也为数字化技术提供了各色应用场景。
过去几十年，我国能源电力的发展历程就是逐步绿色化的过程，这其中数字信息化发挥着巨大作用。比如说，早期设备管理都是用纸笔记录，后来依靠信息系统。而数字化内涵则更加深刻，会涉及到业务模型的数据化、基于数据辅助分析决策等情况。对于新型电力系统而言，数字化不存在可不可选的问题，而是必然要走的路。
记者：当前，我国电力行业在特高压柔性直流、数字电力芯片等科技创新领域已取得一定成果，但与建成新型电力系统和实现“双碳”目标仍有不小的距离。这其中有哪些关键核心技术需要突破创新？
曾嵘：我国电力行业最近二三十年发展很快，但客观地说，实现“双碳”目标的任务还是很艰巨的。这么庞大复杂的电力系统，如何保证安全可靠运行，本身就是很大的挑战。而随着风电、光伏接入越来越多，电力系统平稳运行面临挑战，更要有一系列的技术保证，这些都需要不断探索研发。未来几十年间，行业还有不少关键核心技术需要突破。
具体到新型电力系统技术，我想分几方面加以阐述：
在电源侧，需要更低成本和更实用的新能源发电技术，把新能源发电系统与传统电网更好地接入融合起来。而从整个电力系统稳定看，还需要一定比例的煤、气、油发电，这些因发电产生的碳排放，需要突破核心技术加以捕集、封存、利用。
在电网侧，需要更加安全高效灵活的新型超/特高压输电技术、用于观测电网的新型传感技术、系统控制保护技术、人工智能技术等应用。
在负荷侧，要发展储能技术，既要发展电化学储能，也要发展压缩空气、重力储能，还要发展适宜一定储存时长的氢储能技术。
此外，还有关于碳经济、新型调度等新兴前沿技术，也都是构建新型电力系统所需要的。
记者：针对这些关键核心技术的创新突破，企业与高校科研机构该如何深化合作？
曾嵘：党的二十大报告指出，要“提升国家创新体系整体效能”。提升创新体系效能有两个非常关键的主力——龙头企业和高水平研究型大学。创新的目标是提高经济社会效益，从这层意义来讲，就容易理解国家为什么提出企业是创新的主体。龙头企业了解重大需求，并且有资源投入和落地场景，技术成果只有通过落地应用发现问题，并加速迭代，才能最终形成高质量的科技创新。
而顶尖高校拥有研究基础、人才储备等方面优势，双方互补协同创新是非常好的形式。企业应与高校建立起真正高效的合作机制，把重大需求导入到创新联合体中，联合攻关、各展所长，最终形成高水平成果并应用，给社会提供好的产品和服务。所以，我认为，校企建立良好的合作机制是目前工作的重点。（帅泉）
中国工程院院士、南方电网公司首席科学家饶宏——
在非化石能源装机等核心指标上，南方电网具有领先优势
中国工程院院士、南方电网公司首席科学家饶宏认为，“十四五”以来，南方电网公司在新型电力系统建设的理论研究与实践探索上，取得了不少好的成果。从全国层面看，南方电网在非化石能源装机及发电量占比、电能占终端能源消费比重、客户平均停电时间等方面具有领先优势。
记者：近年来，南方电网公司在新型电力系统建设方面取得了哪些重要成果？
饶宏：南方电网公司创新提出将数字电网打造成为承载新型电力系统的关键载体，以数字化、绿色化协同发展推进新型电力系统和新型能源体系建设的实施路径，科学构建新型电力系统的“南网方案”。
“十四五”以来，南方电网公司在新型电力系统建设的理论研究与实践探索上，取得了不少好的成果。一是努力打造数字电网这个关键载体，支撑破解能源电力安全、绿色、经济“不可能三角”问题。二是在南方区域，清洁电源为主体的供给格局已经基本形成。三是南方电网公司已基本建成现代供电服务体系。四是积极推进南方区域电力市场建设。五是加大科研和创新力度，推动新型电力系统建设。
记者：新型电力系统具有哪些关键性特征？
饶宏：南方电网公司系统研究提出表征新型电力系统的十个核心指标，包括非化石能源装机/发电量占比、新能源电力渗透率、新能源消纳率等，构成了一套客观科学的指标体系。从全国层面看，南方电网在非化石能源装机及发电量占比、电能占终端能源消费比重、客户平均停电时间等方面具有领先优势。
记者：具体到粤港澳大湾区新型电力系统建设，我们已经取得了哪些成效？
饶宏：粤港澳大湾区在新发展格局中具有重要战略地位。我们建成了湾区柔性直流互联主网架，通过柔性直流背靠背工程，实现了直流多馈入负荷中心电网分区和柔性互联，有效降低了交直流互相影响、短路电流超标和大面积停电风险。
另外，粤港澳大湾区周边海上风电资源丰富，我们积极推动海上风电高质量发展，全力服务好粤西、粤东千万千瓦级海上风电集群的有序接入和友好并网。同时，南方电网公司大力加强科技创新力度，在关键技术研发、装备研制、示范应用等方面取得了突破性进展，促进了电力工业产业集聚壮大。
记者：通过这份报告，我们可以看出南方电网公司在技术路线上具有哪些特色？
饶宏：从新型电力系统建设的技术路线上看，南方电网公司在数字电网、柔性直流输电等方面具有显著的特色。南方电网西电东送采用直流输电为主的技术路线，在特高压远距离大容量多端直流输电和柔性直流输电方面，取得了多项世界第一。多年的运行经验表明，我们的电网网架结构清晰、经济合理，运行安全可控。这样的发展路线，符合南网特点，取得了显著的经济社会效益。（帅泉 郭冬冬 宿雪晶）
电力规划设计总院党委书记、院长杜忠明——
南方区域非化石能源高占比代表我国电力发展大趋势
电力规划设计总院党委书记、院长杜忠明认为，随着新型电力系统的加快构建，我国非化石能源占比将逐渐提升，南方区域的高占比代表了未来电力发展的大趋势。
记者：今年7月，中央全面深化改革委员会第二次会议提出，“要深化电力体制改革，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统，更好推动能源生产和消费革命，保障国家能源安全。”如何理解新型电力系统的特征？
杜忠明：新型电力系统包含了五个方面的特征。第一，清洁低碳。这始终是系统构建最主要的方向和目标，因此，当前的重点任务是提升非化石能源占比。目前我国非化石能源消费比重为17%，目标是到2030年提升至25%，压力还是很大的。要实现清洁低碳发展，就必须通过新型电力系统构建实现新能源、非化石能源可靠替代传统化石能源。
第二，安全充裕。这是新型电力系统构建的根本任务，也是保障我国用电安全、保障中国式现代化建设的用电需要。根据预测，未来用电会呈现刚性增长趋势，要通过系统构建保障用电需求。
第三，经济高效。这是高质量发展的必然要求。要通过系统构建进一步提升效率，让系统运行高效经济，从而支撑经济高质量发展。
第四，供需协同。未来电力系统特性从“荷随源动”向“源网荷储互动”转变，供需协同就显得格外重要。特别是在需求侧管理上要采取多重措施，与供应侧加强协同。
第五，灵活智能。这方面要通过技术与体制机制创新实现电力系统升级，从传统系统向新型系统转型，实质上也是一种产业的升级换代，要通过创新实现能源的清洁低碳绿色转型，让系统更加灵活智能。
记者：随着新型电力系统加快构建，非化石能源占比将不断提升，我国南方区域这一数据更是大幅超过全国平均水平。今年前三季度，南方五省区新增非化石能源发电装机容量占比超八成，这有着怎样的意义？未来南方区域如何进一步提升比例？
杜忠明：南方资源禀赋特点决定了一直以来其非化石能源占比高于全国平均水平，今年以来占比超八成处于全国领先水平，这有两方面意义：一是表明了南方区域在水电、风光资源优化配置上有了长足的发展和进步。西电东送水电占比明显提升，同时风、光电开发规模也日益扩大，使得整个区域非化石能源占比都在提升。二是高占比代表了未来电力发展的大趋势。我国构建新型电力系统，要通过新能源、非化石能源的持续开发利用来提升其占比，不光是装机层面的数据提升，更希望终端用电消费占比数据的提升，这也是未来努力的方向。
记者：在构建新型电力系统过程中，西电东送战略将发挥怎样的作用？未来南方区域又该如何继续发展西电东送？
杜忠明：西电东送在南方电网发展中有着举足轻重的地位，目前，南方区域西电东送有“八交十一直”500千伏及以上通道，送电规模将近6000万千瓦，累计送电量突破3万亿千瓦时，这在世界上都是庞大的规模。
未来，南方区域内部非化石能源发电开发潜力有限，因此，要从外挖潜。从电源侧看，北方有沙戈荒基地、西南有西藏水电资源，南方区域要进一步扩大范围和规模，从北方、西南地区送电，大力推进西电东送、北电南送。从负荷侧看，粤港澳大湾区及南方各省份经济社会发展，也会带动用电持续增长，特别是大湾区外向型经济明显，清洁用电用能的需求潜力巨大，南方区域未来要扩大绿色能源配置，向大湾区持续输送绿色清洁的电力。 （帅泉）
清华大学副校长、电机系教授曾嵘——
数字化是新型电力系统建设的必经之路
在构建新型电力系统和推进“双碳”目标的过程中，电网的数字化与绿色化需要相互成就。然而，行业仍有不少关键核心技术有待突破创新。清华大学副校长、电机系教授曾嵘接受记者采访时表示，数字化与绿色化是相互依存、相互促进的关系；构建新型电力系统，数字化不存在可不可选的问题，而是必然要走的路。
记者：报告提出，数字电网是新型电力系统和新型能源体系的关键载体，以数字化、绿色化协同发展促进新型电力系统和新型能源体系建设，以数字化赋能绿色化发展，以绿色化带动数字化升级。您如何看待电网数字化与绿色化之间的关系？
曾嵘：数字化与绿色化是相互依存、相互促进的关系。首先，数字化赋能绿色化发展，用数字信息化技术赋能电力系统源网荷储各环节，促进能源绿色转型发展；其次，绿色化能带动数字化升级，不光是能源电力，钢铁、交通、建筑等等行业绿色化的过程都对数字化提出了巨大需求，同时也为数字化技术提供了各色应用场景。
过去几十年，我国能源电力的发展历程就是逐步绿色化的过程，这其中数字信息化发挥着巨大作用。比如说，早期设备管理都是用纸笔记录，后来依靠信息系统。而数字化内涵则更加深刻，会涉及到业务模型的数据化、基于数据辅助分析决策等情况。对于新型电力系统而言，数字化不存在可不可选的问题，而是必然要走的路。
记者：当前，我国电力行业在特高压柔性直流、数字电力芯片等科技创新领域已取得一定成果，但与建成新型电力系统和实现“双碳”目标仍有不小的距离。这其中有哪些关键核心技术需要突破创新？
曾嵘：我国电力行业最近二三十年发展很快，但客观地说，实现“双碳”目标的任务还是很艰巨的。这么庞大复杂的电力系统，如何保证安全可靠运行，本身就是很大的挑战。而随着风电、光伏接入越来越多，电力系统平稳运行面临挑战，更要有一系列的技术保证，这些都需要不断探索研发。未来几十年间，行业还有不少关键核心技术需要突破。
具体到新型电力系统技术，我想分几方面加以阐述：
在电源侧，需要更低成本和更实用的新能源发电技术，把新能源发电系统与传统电网更好地接入融合起来。而从整个电力系统稳定看，还需要一定比例的煤、气、油发电，这些因发电产生的碳排放，需要突破核心技术加以捕集、封存、利用。
在电网侧，需要更加安全高效灵活的新型超/特高压输电技术、用于观测电网的新型传感技术、系统控制保护技术、人工智能技术等应用。
在负荷侧，要发展储能技术，既要发展电化学储能，也要发展压缩空气、重力储能，还要发展适宜一定储存时长的氢储能技术。
此外，还有关于碳经济、新型调度等新兴前沿技术，也都是构建新型电力系统所需要的。
记者：针对这些关键核心技术的创新突破，企业与高校科研机构该如何深化合作？
曾嵘：党的二十大报告指出，要“提升国家创新体系整体效能”。提升创新体系效能有两个非常关键的主力——龙头企业和高水平研究型大学。创新的目标是提高经济社会效益，从这层意义来讲，就容易理解国家为什么提出企业是创新的主体。龙头企业了解重大需求，并且有资源投入和落地场景，技术成果只有通过落地应用发现问题，并加速迭代，才能最终形成高质量的科技创新。
而顶尖高校拥有研究基础、人才储备等方面优势，双方互补协同创新是非常好的形式。企业应与高校建立起真正高效的合作机制，把重大需求导入到创新联合体中，联合攻关、各展所长，最终形成高水平成果并应用，给社会提供好的产品和服务。所以，我认为，校企建立良好的合作机制是目前工作的重点。（帅泉）
中国工程院院士、南方电网公司首席科学家饶宏——
在非化石能源装机等核心指标上，南方电网具有领先优势
中国工程院院士、南方电网公司首席科学家饶宏认为，“十四五”以来，南方电网公司在新型电力系统建设的理论研究与实践探索上，取得了不少好的成果。从全国层面看，南方电网在非化石能源装机及发电量占比、电能占终端能源消费比重、客户平均停电时间等方面具有领先优势。
记者：近年来，南方电网公司在新型电力系统建设方面取得了哪些重要成果？
饶宏：南方电网公司创新提出将数字电网打造成为承载新型电力系统的关键载体，以数字化、绿色化协同发展推进新型电力系统和新型能源体系建设的实施路径，科学构建新型电力系统的“南网方案”。
“十四五”以来，南方电网公司在新型电力系统建设的理论研究与实践探索上，取得了不少好的成果。一是努力打造数字电网这个关键载体，支撑破解能源电力安全、绿色、经济“不可能三角”问题。二是在南方区域，清洁电源为主体的供给格局已经基本形成。三是南方电网公司已基本建成现代供电服务体系。四是积极推进南方区域电力市场建设。五是加大科研和创新力度，推动新型电力系统建设。
记者：新型电力系统具有哪些关键性特征？
饶宏：南方电网公司系统研究提出表征新型电力系统的十个核心指标，包括非化石能源装机/发电量占比、新能源电力渗透率、新能源消纳率等，构成了一套客观科学的指标体系。从全国层面看，南方电网在非化石能源装机及发电量占比、电能占终端能源消费比重、客户平均停电时间等方面具有领先优势。
记者：具体到粤港澳大湾区新型电力系统建设，我们已经取得了哪些成效？
饶宏：粤港澳大湾区在新发展格局中具有重要战略地位。我们建成了湾区柔性直流互联主网架，通过柔性直流背靠背工程，实现了直流多馈入负荷中心电网分区和柔性互联，有效降低了交直流互相影响、短路电流超标和大面积停电风险。
另外，粤港澳大湾区周边海上风电资源丰富，我们积极推动海上风电高质量发展，全力服务好粤西、粤东千万千瓦级海上风电集群的有序接入和友好并网。同时，南方电网公司大力加强科技创新力度，在关键技术研发、装备研制、示范应用等方面取得了突破性进展，促进了电力工业产业集聚壮大。
记者：通过这份报告，我们可以看出南方电网公司在技术路线上具有哪些特色？
饶宏：从新型电力系统建设的技术路线上看，南方电网公司在数字电网、柔性直流输电等方面具有显著的特色。南方电网西电东送采用直流输电为主的技术路线，在特高压远距离大容量多端直流输电和柔性直流输电方面，取得了多项世界第一。多年的运行经验表明，我们的电网网架结构清晰、经济合理，运行安全可控。这样的发展路线，符合南网特点，取得了显著的经济社会效益。（帅泉 郭冬冬 宿雪晶）
