當(dāng)前，我國新型電力系統(tǒng)加快建設(shè)，新能源逐步向主體電源演進(jìn)，終端消費電氣化水平不斷提升，電力遠(yuǎn)距離配置能力不斷增強(qiáng)，新時代電力發(fā)展成效顯著。與此同時，電力供需平衡壓力疊加系統(tǒng)安全穩(wěn)定風(fēng)險，電網(wǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展問題亟待破解。新時代電網(wǎng)發(fā)展要統(tǒng)籌把握好網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與支撐電源、新能源與傳統(tǒng)機(jī)組、交流與直流、主網(wǎng)與配網(wǎng)之間的關(guān)系，加快電力技術(shù)創(chuàng)新、示范與應(yīng)用。

新時代電力發(fā)展“量質(zhì)”并重

我國新時代電力發(fā)展以消費側(cè)電氣化、生產(chǎn)側(cè)清潔化、配置側(cè)廣域化“三化”為重要趨勢，不斷實現(xiàn)“量”的突破和“質(zhì)”的升級，為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民對美好生活需要、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)提供堅強(qiáng)保障。

消費側(cè)電氣化驅(qū)動用電需求持續(xù)增長。我國已進(jìn)入新發(fā)展階段，以高技術(shù)、高效能、高質(zhì)量為特征，新質(zhì)生產(chǎn)力快速發(fā)展，推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段?？煽?、穩(wěn)定、綠色的電力供應(yīng)將成為我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。以AI智算中心、黑燈工廠、智能家居為代表的新質(zhì)生產(chǎn)力創(chuàng)新和全社會電氣化、智能化發(fā)展將推動電力需求不斷增長，過去提出用電負(fù)荷飽和的假設(shè)已不再適用。預(yù)計到2030年，我國用電量有望達(dá)到約13萬億千瓦時，到2050年達(dá)到約19萬億千瓦時。

新能源安全高效利用需要電網(wǎng)發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。從我國各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、資源稟賦、產(chǎn)業(yè)特點綜合來看，未來東中部將保持電力消費中心的地位。而我國風(fēng)能、太陽能等新能源資源則集中于西部、北部和東部沿海。這種資源與需求的逆向分布格局決定了我國“西電東送、北電南供、海電西濟(jì)”的多方向、大容量、遠(yuǎn)距離電力配置的總體格局。東中部地區(qū)分布式新能源需要構(gòu)建雙向靈活的配電網(wǎng)解決接入和消納問題；西部、北部和海上新能源基地的電力需要大通道更遠(yuǎn)距離、更大規(guī)模輸送至負(fù)荷中心大電網(wǎng)，解決資源配置問題。新能源規(guī)?；_發(fā)與利用，決定了電網(wǎng)在新能源基地組網(wǎng)、遠(yuǎn)距離大容量外送、受端主配微電網(wǎng)協(xié)同中將起到越來越重要的作用。

轉(zhuǎn)型過程中，電網(wǎng)安全形勢更加嚴(yán)峻。電力安全穩(wěn)定供應(yīng)和綠色低碳轉(zhuǎn)型既是總體目標(biāo)，也是矛盾挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是“源隨荷動”的受控系統(tǒng)，而新能源發(fā)電由氣候和氣象條件主導(dǎo)，成為電源側(cè)的主要擾動來源；新能源大基地的開發(fā)持續(xù)向電網(wǎng)薄弱地區(qū)，甚至無電網(wǎng)覆蓋的無人區(qū)拓展，輸電距離進(jìn)一步增大，運行支撐能力顯著下降；大量電力電子設(shè)備并網(wǎng)、東中部支撐性同步電源比例下降，導(dǎo)致系統(tǒng)“空心化”，電網(wǎng)動態(tài)特性由同步機(jī)原理主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏﹄娮涌刂浦鲗?dǎo)，電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點和通道的有功、電壓支撐能力下降。電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中，電網(wǎng)故障形態(tài)的特征和機(jī)理更加復(fù)雜，呈現(xiàn)同步穩(wěn)定與新形態(tài)穩(wěn)定問題疊加的特點，極端事件下易發(fā)生連鎖雪崩式故障，需要規(guī)劃、建設(shè)、運行各環(huán)節(jié)系統(tǒng)性應(yīng)對。

對未來電網(wǎng)發(fā)展的幾點思考

建設(shè)堅強(qiáng)受端電網(wǎng)，穩(wěn)固電源支撐水平。持續(xù)加強(qiáng)和優(yōu)化受端同步電網(wǎng)主網(wǎng)架，完善各區(qū)域特高壓/超高壓交流主干電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、互聯(lián)互濟(jì)的受端堅強(qiáng)電網(wǎng)。各區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部，在交流輸電通道密集、新通道建設(shè)邊際效益降低，以及通道土地資源稀缺的地區(qū)，建設(shè)一些區(qū)域內(nèi)的嵌入式直流或者交改直工程，如蘇北—蘇南跨江柔性直流工程，構(gòu)成交直流混合輸電網(wǎng)的新模式，提升系統(tǒng)可控性，獲得更好運行靈活性和綜合效益。

較長時期內(nèi)，傳統(tǒng)可控電源仍將發(fā)揮關(guān)鍵支撐作用。統(tǒng)籌各方面條件，在必要的受端地區(qū)保留部分高效煤電、氣電，用于頂峰調(diào)節(jié)和電網(wǎng)安全支撐，并利用“電—氫—碳”協(xié)同技術(shù)在中遠(yuǎn)期實現(xiàn)零碳排放。同時，積極發(fā)展水電和核電，特別是抽水蓄能、混合（變速）抽蓄等零碳可控電源，到2030年，東部地區(qū)抽水蓄能投運容量超過全國的70%，成為受端電網(wǎng)重要的調(diào)節(jié)支撐資源。大容量機(jī)組要在特高壓交流網(wǎng)架不斷完善的過程中，接入關(guān)鍵節(jié)點，提升電網(wǎng)本質(zhì)安全水平。

以縣域、臺區(qū)為單元，提高受端電網(wǎng)內(nèi)部自平衡水平。當(dāng)前，受端省份的一些時段新能源出力占總發(fā)電量已達(dá)到80%，分布式電源高滲透的縣域電網(wǎng)、臺區(qū)出現(xiàn)大容量的潮流倒送。建設(shè)用戶側(cè)儲能，因地制宜發(fā)展受端微電網(wǎng)，實施配電網(wǎng)感知和控制提升工程，采用虛擬電廠等模式，充分發(fā)揮雙向配電網(wǎng)和有源微電網(wǎng)靈活調(diào)控能力，促進(jìn)分布式新能源的分層分區(qū)、就近自平衡，形成受端電網(wǎng)“主—配—微”分級協(xié)同、各級自治的發(fā)展格局，提升電網(wǎng)對分布式新能源的承載能力。

新能源基地“分散化”并網(wǎng)，與送端電網(wǎng)形成清晰界面。沙戈荒大基地2030年規(guī)劃規(guī)模超過4.5億千瓦，已經(jīng)與西部地區(qū)總用電負(fù)荷量級相當(dāng)，基地外送系統(tǒng)的擾動或故障將對送端同步電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊，嚴(yán)重影響送端地區(qū)的供電安全。借鑒我國大型火電基地、水電基地等傳統(tǒng)電源基地外送系統(tǒng)構(gòu)建的經(jīng)驗，綜合考慮規(guī)模與輸電距離，與受端毗鄰的新能源基地可采用交流輸電方式打捆送出，在結(jié)構(gòu)上與當(dāng)?shù)亟涣麟娋W(wǎng)形成簡單清晰的弱連接關(guān)系。距離遠(yuǎn)、規(guī)模大的新能源基地，采用直流送出，送端不與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)連接，采用自主化運行方式。結(jié)合地理位置，構(gòu)建覆蓋多個大基地的直流送端電網(wǎng)。

推動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

推動遠(yuǎn)距離大容量高安全直流輸電技術(shù)創(chuàng)新。應(yīng)用更先進(jìn)的電力電子器件，創(chuàng)新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，引入功率型儲能器件等，發(fā)展如CLCC、HCC、SLCC、主動型MMC等新技術(shù)，有效提高輸電通道可靠性、解決換相失敗問題，適應(yīng)新能源出力波動帶來的功率擾動。主動型MMC在換流器中分散布置儲能裝置，每個MMC子模塊通過雙向DC/DC變換器與儲能裝置連接，發(fā)揮直流系統(tǒng)安全防火墻作用，可以實現(xiàn)交直流系統(tǒng)的隔離運行。

應(yīng)用直流組網(wǎng)技術(shù)工程。從系統(tǒng)短路比、慣性、有功/無功支撐等方面研判，綜合利用柔性直流電網(wǎng)、構(gòu)網(wǎng)型機(jī)組、二極管不控整流等技術(shù)，形成各類組合式創(chuàng)新技術(shù)方案，如在西部地區(qū)構(gòu)建基于柔性直流輸電技術(shù)的網(wǎng)格狀、環(huán)網(wǎng)狀、母線型的直流電網(wǎng)。歐盟與美國也分別提出“推進(jìn)海上網(wǎng)狀高壓直流輸電網(wǎng)”“Macrogrid”等直流電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。

充分挖掘可控機(jī)組的調(diào)節(jié)潛力。存量煤電機(jī)組積極探索深度調(diào)峰，最小穩(wěn)定出力向15%甚至更低發(fā)展。推動流域梯級水電運行優(yōu)化，新建水電機(jī)組配置調(diào)相功能，積極發(fā)展混合抽蓄、變速抽蓄。各類同步機(jī)組按需加強(qiáng)勵磁系統(tǒng)，提升電壓支撐能力和調(diào)節(jié)靈活性，包括增大過勵倍數(shù)、提升勵磁電源和轉(zhuǎn)子的過負(fù)荷能力等。

構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)研發(fā)、示范與應(yīng)用。優(yōu)先在超高比例新能源滲透的弱系統(tǒng)，開展“源—網(wǎng)—儲”構(gòu)網(wǎng)型多主體協(xié)同規(guī)劃與控制示范，測試各種工況下的適應(yīng)能力；在負(fù)荷側(cè)探索應(yīng)用構(gòu)網(wǎng)型電氫雙向轉(zhuǎn)換技術(shù)，應(yīng)對同步機(jī)占比下降帶來的受端電網(wǎng)“空心化”問題。結(jié)合電網(wǎng)發(fā)展實際，以白皮書、技術(shù)規(guī)范等形式支撐企業(yè)項目示范，在示范經(jīng)驗基礎(chǔ)上加快制定適應(yīng)于新型電力系統(tǒng)的構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（作者系全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織駐會副主席劉澤洪）