《經(jīng)濟參考報》5月19日刊發(fā)記者王璐采寫的文章《新型
電力系統(tǒng)建設(shè):挑戰(zhàn)幾多?路徑幾何?》。文章稱,隨著全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革浪潮奔涌向前,能源電力領(lǐng)域正經(jīng)歷著結(jié)構(gòu)性變革和系統(tǒng)性重塑。當(dāng)前,我國已成為全球新能源并網(wǎng)規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家,加快新型電力系統(tǒng)建設(shè)對我國電力科技創(chuàng)新提出了更高要求和更新挑戰(zhàn)。相關(guān)部門和業(yè)內(nèi)人士指出,電力行業(yè)要加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),用數(shù)字技術(shù)賦能行業(yè)轉(zhuǎn)型升級,拓展融合創(chuàng)新應(yīng)用場景,構(gòu)建開放協(xié)同創(chuàng)新體系,以科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
科技助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)之路
自動拆接線、升壓測試、數(shù)據(jù)分析、測試報告生成……在南方電網(wǎng)廣東廣州供電局電科院黃石檢儲集成基地,電力設(shè)備智能檢測機器人正自主完成配電變壓器和避雷器的性能檢測。
據(jù)廣州供電局電科院數(shù)字配網(wǎng)所研發(fā)團隊介紹,該機器人聚焦新型電力系統(tǒng)建設(shè)數(shù)字賦能的需求,完整替代了傳統(tǒng)人工操作模式,實現(xiàn)零觸電風(fēng)險的一體化智能檢測的同時,整體工作效率提升78%,并釋放60%人力資源,有力提升了電網(wǎng)數(shù)字化智能化水平。該成果在日前舉辦的第50屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展上斬獲金獎,目前相關(guān)技術(shù)已形成24項自主知識產(chǎn)權(quán)。
當(dāng)前,我國已成為全球新能源并網(wǎng)規(guī)模最大、發(fā)展速度最快的國家。截至2025年3月,全國電力裝機達34.3億千瓦,清潔能源裝機占比超過59%,風(fēng)光新能源裝機首次超過火電,電能占終端能源消費比重達29%。多年來,中國保持全球特大型電網(wǎng)安全運行的紀(jì)錄。
電力安全穩(wěn)定供應(yīng)和綠色低碳發(fā)展的背后是科技創(chuàng)新實力的顯著增強。
成功研制300兆瓦F級重型燃?xì)廨啓C,海上風(fēng)電單機容量達到26兆瓦,晶硅-鈣鈦礦光伏電池轉(zhuǎn)換效率達34.85%;全球首座高溫氣冷堆四代核電、300兆瓦壓縮空氣儲能、110兆瓦光熱電站等一批示范工程建成投運;虛擬電廠、數(shù)字孿生、智能巡檢、智能配網(wǎng)等新技術(shù)新設(shè)備快速發(fā)展……在“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的背景下,我國電力行業(yè)科技創(chuàng)新體系持續(xù)完善,創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)。
日前中國電力企業(yè)聯(lián)合會(以下簡稱“中電聯(lián)”)舉辦的第二屆電力行業(yè)科技創(chuàng)新大會上公布的數(shù)據(jù)顯示,過去一年,電力行業(yè)獲得國家自然科學(xué)獎1項、科技進步獎13項、技術(shù)發(fā)明獎3項,獲獎數(shù)量占比6.8%。2021年以來,共有230多項科技成果入選我國能源領(lǐng)域首臺(套)重大技術(shù)裝備。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)挑戰(zhàn)幾多
中電聯(lián)理事長、全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席辛保安表示,未來三年,預(yù)計全球電力消費年均增長4%左右,清潔能源將滿足全球超過90%的新增電力需求。低碳技術(shù)加快迭代,新能源、儲能、氫能、核能等技術(shù)發(fā)展迅猛,正在重塑全球能源體系。
值得注意的是,在能源轉(zhuǎn)型的過渡期,能源安全韌性備受拷問。
“十五五”是我國實現(xiàn)碳達峰目標(biāo)和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵期,電力科技發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。辛保安指出,新型電力系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)、形態(tài)特征、運行特性發(fā)生重大改變。隨著新能源比例快速提高,各類終端用電設(shè)備數(shù)量迅速增長,電力系統(tǒng)“雙高”“雙峰”特性日益突出,電力供需調(diào)節(jié)難度持續(xù)增加,極端天氣的影響日益顯著,對于電力系統(tǒng)安全韌性、氣候彈性、調(diào)節(jié)柔性、保障能力提出了更高要求。目前,我國電力發(fā)展許多領(lǐng)域都已進入“無人區(qū)”,迫切需要依靠科技創(chuàng)新,來解決新型電力系統(tǒng)建設(shè)中的各種
難題挑戰(zhàn)。
南方電網(wǎng)首席科學(xué)家、直流輸電技術(shù)全國重點實驗室主任饒宏表示,新型電力系統(tǒng)之“新”,從現(xiàn)象看,體現(xiàn)在“高比例新能源”,從本質(zhì)看,體現(xiàn)在“高比例電力電子化”,同時,隨著新型電力系統(tǒng)的演化,電力電子化特征將更加顯著。新增的電力電子裝備替代了部分同步機,其非線性、快速響應(yīng)及控制復(fù)雜性,重塑了系統(tǒng)的動態(tài)特性。
先進裝備是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。我國電力技術(shù)發(fā)展舉世矚目,同時也要看到,一些關(guān)鍵技術(shù)、裝備、核心材料等仍存在“卡脖子”
問題?!氨热纾夥z膜、風(fēng)機主軸承等部分新能源組件仍然需要進口,長周期電化學(xué)儲能技術(shù)有待創(chuàng)新發(fā)展,特高壓套管、分接開關(guān)等核心裝備研發(fā)尚未全面突破。在數(shù)智化時代大勢中,如何加快人工智能技術(shù)與電力發(fā)展有機融合、相互賦能,還面臨許多新任務(wù)、新挑戰(zhàn)?!毙帘0卜Q。
數(shù)字技術(shù)賦能行業(yè)轉(zhuǎn)型升級
面對新形勢新任務(wù),以科技創(chuàng)新支撐引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)是必由之道,推動創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈深度融合是核心之舉。
辛保安強調(diào),電力行業(yè)應(yīng)堅持自主創(chuàng)新,加快核心技術(shù)攻關(guān),在新能源發(fā)電、數(shù)智化堅強電網(wǎng)、儲能、CCUS(碳捕集、利用與封存)、氫能等重點領(lǐng)域加大攻關(guān)力度,掌握源頭底層技術(shù),帶動重點裝備突破。
“構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是一個系統(tǒng)工程,要以系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新引領(lǐng)裝備技術(shù)的發(fā)展,通過裝備技術(shù)創(chuàng)新來實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建?!眹译娋W(wǎng)公司副總經(jīng)理、黨組成員陳國平表示,隨著電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生深刻變化,需要重新研究各類傳統(tǒng)電源的功能定位,調(diào)整技術(shù)發(fā)展方向,為系統(tǒng)及時補充和強化慣量、調(diào)節(jié)、支撐等穩(wěn)定要素。比如,加快混合式儲蓄電站建設(shè)和變速抽蓄機組應(yīng)用,滿足日益擴大的新能源調(diào)節(jié)需求。
同時,隨著能源轉(zhuǎn)型不斷推進,未來電力系統(tǒng)將變得越來越復(fù)雜,越來越難以平衡和駕馭,靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗很難解決一些突發(fā)問題。人工智能等數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展,為重構(gòu)電力行業(yè)創(chuàng)新生態(tài)孕育了更多可能。
國家能源局監(jiān)管總監(jiān)黃學(xué)農(nóng)表示,電力行業(yè)要聚焦人工智能、大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)與電力融合的原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)攻關(guān),發(fā)揮國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺的引領(lǐng)帶動作用,突破智能電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動等關(guān)鍵核心技術(shù),把握數(shù)字創(chuàng)新主動權(quán),搶占未來發(fā)展制高點;以試點示范為牽引,在技術(shù)創(chuàng)新、運營模式、發(fā)展業(yè)態(tài)等方面先行先試,打造數(shù)字技術(shù)與電力融合創(chuàng)新的重大應(yīng)用場景,推動人工智能在電力調(diào)度、設(shè)備運維、能源交易等領(lǐng)域的工程化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;構(gòu)建開放協(xié)同的創(chuàng)新體系,通過產(chǎn)學(xué)研用深度融合加速人工智能技術(shù)向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,全方位塑造電力行業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力的競爭優(yōu)勢。
此外,業(yè)內(nèi)專家建議堅持體制創(chuàng)新,提升創(chuàng)新體系整體效能。例如,激發(fā)創(chuàng)新活力,優(yōu)化“揭榜掛帥”“賽馬”等科研組織模式,加快培養(yǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域領(lǐng)軍人才、科技拔尖人才、青年科技英才和創(chuàng)新團隊,完善評價激勵機制和管理模式,讓更多科技人才脫穎而出。(完)