（中国电力科学研究院有限公司新能源系统所副所长）

金句：

1.能源电力现在提升到了一个国家战略的高度，这里边有两个比较典型的提法，

一是构建以新能源为主体的新型电力系统；二是要建设新型能源体系。

2.新能源为主体的情况下，如何去实现，过程当中又面临哪些挑战，分为以下三方面挑战。一是充裕性的挑战，二是安全性的挑战，三是经济体制的挑战。

3.现有的技术只是工具箱而已，一定要强调这种机制体制的重要性，考虑的维度角度不只单从电力系统来考虑，要放在能源系统乃至于整个社会系统去考虑如何解题。

尊敬的各位领导、各位来宾、各位专家，大家好。非常感谢中国制造强国论坛组委会，提供这样一个机会，跟大家汇报、探讨一下，关于新型电力系统构建的一些相关的思考。这个报告主要引用国网公司与中国电科院的研究成果，在此说明并表示感谢。

传统电力系统有100多年的历史，它的发展是自然增长、源网自洽的模式，满足两条基本准则，第一个发电要跟踪负荷，需要多少发多少，再一个叫动态实施平衡。储电，一直是非常大的难题，难以大规模的长时间的储存，它要求动态实时平衡，从特性上来说，跟交通水利的系统，有巨大的不同。中国在技术与规模上，具有世界上最先进的电力系统。电源技术，从发电来讲，新能源传统电源，还是从电网的规模和电网的技术来讲，都是世界性，在面临这种能源转型的时候，也面临一个非常大的挑战。

为满足中国的能源需求，能源转型有以下几个特点。

一是金属密集性，在转型的过程当中。新能源发电，或是其他的电力电子转换，都需要耗费大量的矿产资源，所以这是金属密集型的转型。

二是主体多元性，一个供电半径一个供电主体、电网公司。相当于能源供给的形式，由多主体来共同参与。

三是为了能够可持续发展、长效发展，要求和谐生态性，也就是长链条共享机制。

能源电力现在提升到了一个国家战略的高度，这里边有两个比较典型的提法，是值得关注的。

一是构建以新能源为主体的新型电力系统。

二是二十大报告提到，要建设新型能源体系。

国家高度重视当前能源角度和电力角度的发展阶段。新型电力系统的构建，目的是要解决能源系统的问题，而不是解决电力系统的问题。电源是以新能源为主体，目前电网还是原来的电网，不过直流更多了，规模更大了。极端天气导致尖峰负荷越来越多，而且电动汽车带来的随机性负荷也越来越多，进一步增加了平衡的难度。传统的火电设计利用小时是5500，来满足利用小时数是五六千的负荷，现在火电核电的利用小时下降到3500，要用降低部分的利用小时，和灵活调节利用小时数一两千的新能源去匹配。所以说，过去是解决稳定能源供给下的系统稳定问题，现在要用一个利用小时数一两千的新能源，来解决一个满足利用小时数五六千个负荷的问题，解决一个不稳定能源供给下的系统稳定问题。

新型电力系统的构建要放在整个能源系统中考虑，乃至于整个社会系统当中去考虑。近些年，煤价飞涨，火电发电受阻。极端天气，四川干旱来水不足。2030年达到60亿吨标煤，中国能源消费的增速，要从过去的3%的增速降到1.5%，影响是非常大的。能源消费的增速要放缓，但经济增长是否增速下降？到了2060年，要进一步降低能耗水平至46亿吨标煤，非化石能源要占到80%，非化石能源电量占到90%，电能电气化的水平在终端能源消费占到70%。

在新能源为主体的情况下，如何去实现，过程当中又面临哪些挑战，我认为有以下三方面。

一是充裕性的挑战，新能源发电发电量大概是常规机组的1/4，保障出力大概是1/20。在考虑一定的受阻容量之后，将火电这种常规电源作为保障出力，即使没有风、光能源，依然可以满足需求。从现在到2030年，最大负荷的增长要远大于保障出力的基础增长，这就是保供的压力。发展新能源常规机组，需要灵活性。储能，用到大量的新能源装机来保电量，用灵活性调节资源把电量进行转移和平衡。在支撑电力的这种保障处理不够的情况下，平衡问题分为时间尺度与空间尺度。在时间尺度上，新能源有分钟级、小时级的、天级、数天级，甚至周级这种波动性，也包括季风气候这种季节性波动，新型电器系统的平衡，这种充裕平衡，靠储能可能解决不了波动性的问题。

在空间尺度上，中国中东部的资源量大概21千瓦，目标是开发50亿，相差的30亿要从西部开发要送过来，西电东送的规模需要增加，西电东送河西走廊只有十几公里的平原地带，从其他的地方走，还有没有空间，没有足够的经济走廊和保障问题。

二是安全性的挑战。电网安全追求万无一失，但是往往出现问题之后，就是一失万无，会造成连锁性的大范围事故。新能源对系统的支撑能力明显是减弱的，对电压的支撑也减弱。特性也更加复杂，因为主体多，控制特点与传统的同步机不同，曾经的控制设备控制单元，它的运行时间尺度基本上是在秒级毫秒级，电力电子装置引入了之后，它的运行频带范围涉及到微秒，出现宽频震荡的问题。

三是经济体制的挑战，要找到一个成本可接受的技术解决方案。新能源发电低边际发电成本在下降，但是系统的构建成本、匹配成本是在增加的。利益主体的数量在增长，平均的体量又在快速下降。同时产销者的出现，带来了体制机制的巨大挑战。国外发生了很多事故，美国德州，不单是引风电出力不足，不单是引起了电力短缺，还导致了电价的快速增长。南澳的和英国的两次停电，说明新能源的安全性隐患，会带来一些安全性的事故。新能源发电，确实能拉低发电成本，但系统的购网成本却在不断增加，辅助服务的成本在不断增加，总体成本还是呈一个上涨趋势，国内外许多案例都反映出这个趋势。

新型电系统建立在金属密集型基础上，建立在这种矿物质消耗技术上，它的经济性是受到严重挑战的。原料价格上涨，电价上限还有积极性供电的不足，超出了当前市场机制的应对能力，是对机制方面的一个挑战。

中央提到要先立而后破，如何保障平稳的经济社会用电需求，完成能源转型。要有底线思维和系统思维。能源贫困，能源的社会公平属性，这是一个社会问题。电和水、空气一样，应该随取随有，应该人人都能够负担，是一个基本的生活保障的问题。

现有的技术只是工具箱而已，一定要强调这种机制体制的重要性，考虑的维度角度不只单从电力系统来考虑，要放在能源系统乃至于整个社会系统去考虑如何解题。

先看负荷，社会用电量增加一倍，最大负荷增加2.5倍，峰谷差会进一步加大，是不可改变的，平衡的挑战加大。

再看电源的这样一个趋势，电源67亿总装机，50亿是新能源，新能源是绝对的装机主体，同时电量也超过了50%，是电量的主体。但常规电源与负荷的占比以及其一次能源的保障程度，决定了系统兜底的程度。所以作为保障电源，常规的电源火电、水电，还承担着兜底的作用，一方面要为新能源处理腾退空间，另一方面还要为系统当新能源发电不济的时候，作为基础保障性的电源。

现在让火电给新能源电力电量腾出空间，根据预测到2060年才1000多利用小时，比现在的3500还要低，它的收益与投资回报是否可观。当前中国的火电，平均服役年龄才12年，它的正常的使用寿命通常是达到30~50年，国外有的机组保养得好，甚至达到70年。所以说到2060年的时候，还有相当一部分的存量火电在运行当中，退出机制不得而知。

现在有一个新提法，火电增装机，但是不增电量，相当于电量给新能源让步，但增加装机之后，主要是要提供灵活性、提供支撑的。火电的腾退还是压力非常大的。电网如果按现在这种负荷和电源的预测，完全靠主网来完成供给和匹配的话，当前的大电网规模要增加一倍，是否有足够的资金支撑？

现在的输电走廊，城市以及各个地域之间的通道，是否有那么大的空间再建一个大规模的电网，这是对输电网一个极大的挑战。输电网如果没有这么大规模的空间可以去发展的话，是不是应该从配电网去考虑？配电网将成为区域电力供需和资源配置平台的主体，也就是主网的功能下沉，配电网主网化。电力电量平衡或供需在配网层面完成，利用分布式电源，负荷就自己平衡匹配，不需要在主网上大规模的功率的交换和配置，减轻主网压力。

国网公司过去10年才装了不到500万千瓦的新型储能，提出目标2030年要搞一个亿。新型电力的构建、新型储能的投资估算需要4万亿。国网公司现在总资产4万亿，仅储能一项的投资，新型储能一项的投资，就需要再建一个国网公司，投资的规模可行性，是否可实现？

另外，安全性。国内外电池引发的火灾频现是需要重视的。现在储能的技术趋势一味追求高能量比，提高能量密度，体积小能量大。但是其实对电力系统来说，对体积的要求和能量密度要求没那么高，是不是该考虑提出更适合电力系统发展需求的储能？从电力系统的角度说，储能技术是低成本长寿命、免维护容量的技术，不同的储能技术应找到它不同的场景。另外就是特性的变化，打击强度增加，承受力在下降，安全风险增长。要分阶段去解决，追求安全、经济、清洁，既要又要还要几乎是不可能的，它还有另外一个称呼叫做不可能三角形。在不同的时间不同的阶段解决其中的主要矛盾和核心问题，有可能在最终的时候，就能够达到一个比较完美，或者比较协调有效的这样一个可行的解决。

总之，科技创新是新型电力系统演进的动力和支撑，要丰富我们的工具箱，要给我们的决策者、政府、用户更多的选择和更多的路径。要注重有一个保底的路径，底线思维，防范风险，从社会能源电力全局的视角来审视新型电力系统。以上就是我的汇报，谢谢大家。