7月14日18時，隨著1250噸履帶吊將重達135噸、直徑204米的風機葉輪組件緩緩吊至160米高空，與機艙精準對接，標志著由中國安能二局承建的湖北仙桃金嶺風電項目首臺風機吊裝圓滿成功。 （徐迎華 潘文斌 攝影報道）

■ 中國工業報記者 余 娜

當前，電力生產模式、供給結構、消費形態、運行機理深刻變化，能源轉型、用電量需求持續增長，能源電力剛性需求屬性凸顯，新型電力系統建設加速。

日前，全球能源互聯網發展合作組織駐會副主席劉澤洪表示，伴隨新能源的大規模發展以及占比的持續提高，來自風、光、儲、氫等領域的參與市場主體龐雜交織，電力行業體制機制設計難度進一步增大，新型電力系統正在 “變”與“不變”中呈現全新特征：電力系統的網絡型基礎設施特性不變，要求資源優化配置能力更加靈活、高效；電網運行的同步機制主導不變，電力電子設備占比大幅提高、直流異步互聯增加；電力電量平衡的基本要求不變， “源隨荷動”轉向 “源網荷儲”互動；保障供電安全可靠性的要求不變，但要更加適應強不確定性。

新型電力系統演進加速

推動我國雙碳目標如期實現，電力行業是主戰場也是主力軍。

“當前，新型電力系統呈現全新內涵和特征，但非推倒重來，而是傳統電力系統的繼承和發展，是在現有系統基礎上的升級和變革創新。”劉澤洪表示。

華北電力大學新型能源系統與碳中和研究院院長王志軒也表示，當前是電力系統變化最快的一個時期,出現了新情況、新需求，需要我們對新型電力系統再認識。

劉澤洪分析，新型電力系統正面臨氣候適應、安全性、經濟性三大挑戰。

隨著新能源接入和交直流混聯電網建設，電力系統新舊穩定問題交織。例如，大容量直流輸電與新能源相互影響，容易引發大面積的連鎖反應。

劉澤洪說：“應看到，電力系統控制復雜性呈指數級增長，對象從以源為主擴展到源網荷儲各環節。”

一方面，新能源大規模、高比例接網消納，帶來系統整體成本上升。另一方面，伴隨新能源占比持續提高，對市場機制體制設計也提出了更高要求，加大了制度設計的難度。

劉澤洪提醒，構建新型電力系統是實現雙碳目標的關鍵，需統籌考慮發展與減碳、清潔與安全、遠期與近期等關系，堅持先立后破，在新能源安全可靠替代的基礎上，有計劃、分步驟逐步降低傳統能源比重，科學合理設計新型電力系統建設路徑。

國家電網公司原總工程師、中國電機工程學會會士張啟平建議：“煤電機組的功能將隨著新型電力系統的深入推進，由以發電為主逐漸向以保障系統安全運行為主轉變，因此加快發展抽水蓄能、新型 （重力）儲能裝備非常重要。應規劃建設滿足新型電力系統發展要求的送受端電網，確保大規模新能源發電功率的大范圍匯集、穩定傳輸和高效消納。持續加大柔性特高壓交直流輸電技術、高效率低成本的清潔能源發電新技術、碳捕集技術等，開發建設數字化的電力系統安全監控和智能化的調控技術支持系統，為新型電力系統安全可靠運行提供保障?！?/p>

關鍵技術持續突破

面對構建新型電力系統的諸多挑戰，以清潔發電、新型儲能、直流輸電、數智化等代表的關鍵技術不斷創新突破，為實現新型電力系統目標構筑堅實基礎。

光伏發電、光熱發電、風力發電、氫 （氨）發電及新型儲能，是當前新能源發展的重點。其中，除氨發電尚處于試驗示范階段外，其它都處于裝備技術日漸成熟、市場規?？焖賶汛蟮母咚侔l展階段。

光伏發電技術進步快，Topcon、HJT等技術路線不斷涌現，晶硅電池轉換效率最高達到26.81%。據有關部門預計，到2050年，多PN結層疊電池有望成為主流，組件轉化率達到35%，平均度電成本降至0.08-0.1元/千瓦時。

光熱發電方面，提高運行溫度、發電效率和降低成本是當前的發展重點。預計到2050年，光熱電站采用超臨界二氧化碳布雷頓循環發電技術，發電效率提高至60%，平均度電成本降至0.4元/千瓦時。

風力發電領域，風機大型化趨勢顯著，技術和裝備日漸成熟，發電成本迅速下降。預計到2050年，陸上風電平均度電成本降至0.07-0.1元/千瓦時，海上風電降至0.2-0.25元/千瓦時。

“當前，規劃不夠統一，風場的競爭非常殘酷，電力匹配還需優化。海上風電與油氣的結合，成為市場關注的焦點。”中海油原執行副總裁、安全總監兼新能源部總經理楊云表示。

張啟平則認為，離岸風電技術已經成熟，具有風能利用小時數、開發容量等優勢，應加快開發海上風電。隨著成本不斷下降，海上風電上網電價競爭力越來越強，按照離岸距離由近及遠順序加快建設，極具優勢。

氫發電技術上日趨成熟，未來有望成為新型電力系統中重要的可調節電力來源。氫燃料電池容量較小、配置靈活，適用于分散式發電場景。同時，氫燃氣輪機單機容量大、轉動慣量大，適合作為電網的調節和支撐電源。

新型儲能快速發展。截至2023年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年底增長超過260%，近10倍于 “十三五”末裝機規模。

“鋰電池技術進步快、綜合性能好，可選擇的材料體系多樣，目前磷酸鐵鋰電池在新型儲能技術中占據主流。預計到2050年，材料來源更廣泛的鈉電池有望替代鋰離子電池，儲能電池的循環次數提升至1.2萬-1.4萬次，儲能電站的建設成本降低至500元/千瓦時以下，實現本質安全?！眲珊轭A測。

設備企業轉型提速

在新型電力系統推動下，電力設備生產企業加快了轉型步伐，加快從電力設備提供商向 “綜合服務提供商+設備提供商”轉型。

中國華電科工集團有限公司黨委委員、副總經理、總工程師李建標介紹，數智化技術驅動電力環保產業新未來。

據介紹，中國華電科工集團打造了高端裝備及系統工程、環保水務、電站投資建設和清潔能源四大核心業務板塊，布局了氫能、生物質能、儲能、港口高端裝備及綠色智慧系統等多個戰略性新興產業。

“利用數字化技術賦能企業生產，幫助客戶打造全優的生產模式。通過數字監控協同運維平臺，改變了資源配置結構、突破了舊技術體系下的商業模式限制，結構性降低運營成本，提升了效率?！崩罱苏f。

近日，特變電工智能電氣有限責任公司數字化干變車間落成投產，通過深度擁抱 “數智化”，未來有望實現產能產值雙翻番。記者獲悉，該車間總面積3.5萬平方米，是特變電工將30多年干式變壓器生產經驗與新一代信息技術融合創新、高標準打造的一座干變智能工廠，將批量化生產2500千伏安及以下常規干式變壓器，規?；a全系列箱變、美變集成類產品，預計年產能近萬臺。

隨著特變電工智能電氣有限責任公司數字化干變車間落成投產，金風科技、運達能源等多家龍頭企業與特變電工簽署了合作協議。

日立能源首席執行官方秦表示，電力需求將大幅上升，電力系統需要進行快速的變革與升級。在2050年全球電力系統中，需要在2020年的基礎上，將發電量提升4倍，輸電量提升3倍。

“當前，中國推進的新型電力系統建設為其實現碳中和目標提供了重要支持?！狈角卣f。

國家電網公司原科技部副主任、中國電器工業協會副會長沈江表示，應以創新力量開拓綠色能源新視野，進一步探索綜合服務商的邊界，重點關注投資和建設、技術和設備、運行和交易、政策和法規。