2030年前碳達峰、2060年前實(shí)現碳中和，是我國的重要戰略目標。能源系統是實(shí)現碳達峰、碳中和目標的主戰場(chǎng)，電力系統則是能源系統的主力軍。要實(shí)現“雙碳”轉型，還要構建一個(gè)通向未來(lái)的、重要的能源之橋，就是以新能源為主體的新型電力系統。

　　山西作為全國首個(gè)能源革命綜合改革試點(diǎn)，新型電力系統與之密切相連。山西的新能源發(fā)電裝機容量占比超過(guò)30%，到“十四五”末，新能源和清潔能源發(fā)電裝機占比還將提高到50%。那么，新型電力系統“長(cháng)什么樣”?新型電力系統如何將風(fēng)、光變?yōu)榭煽侩娫?智能化的新型電力系統如何讓風(fēng)、光等自然資源被最大化利用?我們來(lái)一探究竟——

　　清潔低碳 靈活高效

　　新型電力系統使生活更舒適

　　一切順其自然時(shí)，我們便習以為常。當人們合上電腦下班，乘坐電梯，打開(kāi)家里的燈，感受空調帶來(lái)的舒適體感，窩在沙發(fā)上安心看一場(chǎng)電影，可曾想過(guò)，這些日常生活的背后，是我國強大的電力系統在作支撐。

　　目前，我國電力系統主要是以火力發(fā)電為主，水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電、核電等發(fā)電形式作為補充的一個(gè)系統。而在“雙碳”背景下，電力系統要升級了——也就是新型電力系統。未來(lái)構建的新型電力系統將以新能源為供給主體，以堅強智能電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲互動(dòng)與多能互補為支撐，集中式與分布式電力結構并舉，在確保能源電力安全前提下，滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展電力需求。相比傳統電力系統，新型電力系統將更加清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)。

　　“以后綠色、低碳乃至零碳的綠電融入生活使用，不僅符合我們的公共利益，并且也會(huì )更便宜、有趣。比如將來(lái)家里的電動(dòng)汽車(chē)可以在晚上11時(shí)到第二天早上7時(shí)之間，某個(gè)電價(jià)最低的時(shí)段，自動(dòng)在充電樁上充電，向電網(wǎng)購電;之后人們開(kāi)著(zhù)車(chē)去上班，停到停車(chē)場(chǎng)，在上班期間某個(gè)電價(jià)最高點(diǎn)的時(shí)候由電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)向充電樁放電，整個(gè)過(guò)程就實(shí)現了綜合盈利?！鄙轿魇‰娏π袠I(yè)協(xié)會(huì )副會(huì )長(cháng)、金風(fēng)科技山西公司副總經(jīng)理薛宇用一個(gè)例子解釋新型電力系統究竟“長(cháng)什么樣”。

　　值得關(guān)注的是，以新能源為供給主體的新型電力系統還有一大特征，就是清潔低碳。在“雙碳”目標下，我省積極推進(jìn)能源革命，布局新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加速實(shí)現綠色發(fā)展。省第十二次黨代會(huì )提出：到“十四五”末，新能源和清潔能源發(fā)電裝機占比將提高到50%的目標。構建以新能源為主體的新型電力系統意味著(zhù)光伏、風(fēng)電必將迎來(lái)大幅增長(cháng)。

　　追光逐風(fēng) 補鏈強鏈

　　新型電力系統將風(fēng)、光變?yōu)榭煽侩娫?/p>

　　在大同，國家先進(jìn)技術(shù)光伏示范基地的晉能控股電力集團藍嶺光伏電站內，平均高4米的電池組件隨著(zhù)太陽(yáng)轉動(dòng)，汲取光能，這是國內先進(jìn)的同景雙軸跟蹤系統，比常規固定式發(fā)電效率高20%以上，年平均上網(wǎng)電量1.8億千瓦時(shí)。這種跟蹤系統突破了土地資源稀缺的瓶頸，在上部進(jìn)行光能與電能轉化的同時(shí)，下面種植耐旱的大同黃花菜，實(shí)現農光互補。

　　在長(cháng)治，太陽(yáng)能光伏全產(chǎn)業(yè)鏈規模位居全省第一。在這個(gè)鏈條上，“硅礦—工業(yè)硅—多晶硅—單晶硅—電池片—太陽(yáng)能組件—光伏發(fā)電”上中下游各個(gè)環(huán)節緊密，體系完整。僅山西潞安太陽(yáng)能科技有限責任公司一家，就擁有光伏一體化產(chǎn)能7.5GW，是我國具備光伏一體化產(chǎn)能僅有的十家企業(yè)之一。來(lái)自山西的光伏板將在這里把源源不斷的光能轉換為電能，通過(guò)電網(wǎng)輸送到企業(yè)、工廠(chǎng)、千家萬(wàn)戶(hù)。

　　追光逐風(fēng)，補鏈強鏈。新能源發(fā)電設施高度依賴(lài)風(fēng)力、太陽(yáng)光等自然資源，由于它們具有很強的波動(dòng)性，導致棄光棄風(fēng)現象時(shí)有發(fā)生。新型電力系統應該如何把波動(dòng)性、間歇性很強的新能源變?yōu)榉€定可控的電源?清華大學(xué)電機系教授郭慶來(lái)認為：“這其實(shí)就是如何消納更多可再生能源的問(wèn)題，由于原因多樣，所以解決的技術(shù)路徑也多元。其中既有規劃的問(wèn)題，比如電源、網(wǎng)價(jià)的規劃是否合理，也有靈活性資源的配備問(wèn)題，比如是否要上更多儲能。能源互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上，就是希望通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)思維使能源系統具有更強可調節的靈活性，從而消納掉更多可再生能源的波動(dòng)性?！?/p>

　　新型電力系統是以新能源為供給主體的，而在新能源發(fā)電技術(shù)中，風(fēng)電和光伏將是能源主力軍。截至2021年11月，中國可再生能源累計裝機容量約占全球1/3，風(fēng)電、光伏新增裝機占全球一半以上，其中風(fēng)電總裝機規模已超3億千瓦，新增裝機量連續多年居全球第一，我國已經(jīng)成為全球最大的風(fēng)電制造國和應用市場(chǎng)。

　　智能系統 質(zhì)效提升

　　讓風(fēng)、光等自然資源被最大化利用

　　如何保證新能源電力應發(fā)盡發(fā)，讓豐富的風(fēng)、光等自然資源被最大化利用?構建新型電力系統正是破解這一難題的現實(shí)路徑，而新型電力系統最大的特征之一就是智能化。

　　中國華電集團白虎嶺風(fēng)電場(chǎng)總裝機容量100MW，共有50臺風(fēng)機。理論狀態(tài)下，每天不停運轉24小時(shí)，可發(fā)電200多萬(wàn)千瓦時(shí)。不過(guò)風(fēng)電利用時(shí)間主要取決于當天風(fēng)量大小和風(fēng)機運作狀態(tài)，不可控因素決定了要靠“等風(fēng)收錢(qián)”并不容易。

　　透過(guò)這個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的控制中心——升壓室的智能屏幕，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)大與小、所有風(fēng)機的工作狀態(tài)都可以看得清清楚楚，智能系統給發(fā)電站的績(jì)效管理帶來(lái)了便利。據了解，自從2021年4月實(shí)行日能效管理機制開(kāi)始，這里每月發(fā)電量都有提升，截至去年11月電量同比提升719萬(wàn)千瓦時(shí)，相當于節省884噸標煤，減少約2389噸二氧化碳排放量。

　　去年5月份，該風(fēng)電場(chǎng)的一條線(xiàn)路出現故障，工作人員通過(guò)智能系統看到后臺數據，判斷出問(wèn)題原因，只用兩個(gè)小時(shí)就消除了故障，比原先同類(lèi)情況節省約40個(gè)小時(shí)。此次故障解決，說(shuō)明日能效管理機制不僅使發(fā)現和處理問(wèn)題的速度變快，同時(shí)也優(yōu)化了定檢巡檢的方式。

　　目前，日能效管理機制已經(jīng)從白虎嶺風(fēng)電場(chǎng)推廣到整個(gè)集團，華電山西能源有限公司副總經(jīng)理劉少龍算了一筆賬：“華電山西能源有限公司在施行日能效管理機制8個(gè)月以來(lái)，電量增發(fā)了8000萬(wàn)千瓦時(shí)，折合節省標準煤2.4萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放6.6萬(wàn)噸?！?/p>

　　“智能化的新型電力系統，應該在多元、靈活、互動(dòng)三個(gè)方面做一些努力?！毖τ钫f(shuō)，“電源側需要提升風(fēng)光功率預測的精準度，進(jìn)而讓我們可以更快、更精準地預知風(fēng)光;負荷側我們需要通過(guò)電的現貨市場(chǎng)交易等相關(guān)細則，來(lái)影響和疏導用戶(hù)的用能習慣，進(jìn)而實(shí)現源荷互動(dòng)?！?/p>

　　新型電力系統建設是一個(gè)長(cháng)期過(guò)程，是一場(chǎng)能源電力領(lǐng)域廣泛而深刻的變革。新型電力系統之“新”也不僅指形態(tài)之“新”，而是電力系統的一系列創(chuàng )新之“新”，這里面既包括傳統電源、電網(wǎng)、用電、儲能等創(chuàng )新，也包括技術(shù)創(chuàng )新和管理創(chuàng )新。志不求易者成，事不避難者進(jìn)，電力系統應該主動(dòng)探索變革之路上的可能性，搭建起現實(shí)與未來(lái)之間的可行性，為實(shí)現能源轉型和“雙碳”目標作出貢獻。

　　本報記者杜鵑

　　本欄目?jì)热菰醋陨轿餍l視“全方位推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展透視”