近年來，我國新能源發電規模持續擴大，能源轉型步伐顯著加快。國家能源局數據顯示，截至7月底，全國累計發電裝機容量超過31億千瓦，其中太陽能發電裝機容量約7.4億千瓦，同比增長49.8%；風電裝機容量約4.7億千瓦，同比增長19.8%。圍繞新形勢新任務，國家發展改革委、國家能源局、國家數據局聯合印發《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》（以下簡稱《行動方案》），提出重點開展9項專項行動，其中包括實施“大規模高比例新能源外送攻堅行動”“新能源系統友好性能提升行動”，加快推進新型電力系統建設。

加快新能源大規模高比例外送

8月已過，廣東粵西海域仍熱浪滾滾。綿長的海岸線上，錯落有致的風機正迎風緩緩轉動，光伏電站則如同繁星般點綴在波光之中，這些巨大的風機葉片和精巧的光伏面板，捕捉著經此而過的每一縷清風和每一束陽光，將它們高效地轉化為清潔綠色的電能，經由四通八達的“鐵塔銀線”，源源不斷地輸送到千家萬戶。這樣一幅充滿現代科技感的畫卷，是我國新能源高速發展的一個縮影。

中國工程院院士湯廣福指出：“規劃建設新型能源體系、加快構建新型電力系統的重點就是大力發展新能源。”我國的新能源資源主要集中在西部和北部地區，因此，如何有效推進這些地區大規模、高比例的新能源開發與外送，不僅是實現“雙碳”目標任務、推動能源電力綠色低碳轉型過程中亟待解決的問題，更是加速構建新型電力系統和新型能源體系的關鍵。

為支持西部和北部清潔能源基地的開發與電力外送，我國規劃建設了一系列跨區域輸電通道。這些輸電通道宛如一條條電力動脈，穿越廣袤的沙漠、戈壁，將清潔的能源血液輸送到全國各地。然而，這些電力動脈大多起始于環境惡劣的荒漠地區，其送電端的周邊電網支撐能力較弱，如同細弱的血管難以支撐龐大的血流，而受電端的電網則存在常規電源不足的嚴重“空心化”的問題。隨著新能源輸送比例的不斷提升，輸電通道在安全穩定運行以及高效利用方面面臨著多重挑戰。

此次《行動方案》明確實施大規模高比例新能源外送攻堅行動，以提升輸電通道新能源電量占比為重點，提出“提高在運輸電通道新能源電量占比”和“開展新增輸電通道先進技術應用”兩項重大任務，為推進大規模高比例新能源外送指明了發展方向、技術背景，具有重要的實踐意義。

“通過優化電源配置，增加新能源在運輸電通道中的電量占比，可以直接促進風能、太陽能等新能源的開發和利用，加速能源結構的綠色轉型。新能源的接入要求電力系統具備更高的靈活性和調節能力。優化電源配置，合理配置常規電源與新能源的比例，可以提升電力系統的整體響應速度和調節能力。因此，優化電源配置，提升在運輸電通道新能源電量占比尤為重要。”業內人士指出。

“要高度關注在運輸電通道輸送新能源的適應性。”湯廣福從三方面給出建議，一是要加強支撐能力建設，一方面新能源開發宜靠近送端換流站和火電、水電等其他配套電源，以利于“打捆”送出，另一方面要加強抽水蓄能、新型儲能等調節支撐資源配置。二是要提升常規直流技術性能。常規直流技術不能頻繁調節功率，主要受制于換流變壓器分接開關和交流濾波器的動作次數限制，應加強直流控制策略優化研究，提升輸送新能源適應性。三是要保障在運通道保供能力。重視配套新能源占比提升對受端電力保供的影響，推動送受端就通道功能定位和電力支撐能力取得一致。我國部分在運通道投產已達20年，逐步達到改造年限，可以借助改造加強新技術應用，有效解決常規直流換相失敗問題。

多年來，技術進步有效推進了輸電通道建設。自2009年1月1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程投運至今，我國已建成“19交20直”特高壓輸電工程，“西電東送”輸電能力超過3億千瓦，累計送電超過3萬億千瓦時，有效支撐了中東部地區約1/5的用電需求。

“目前世界上絕大部分的特高壓直流工程都是由我們國家實施的，其中難度最大、技術水平最高的特高壓直流工程，也都是由我們國家率先研制完成的。”國網南瑞集團所屬南瑞繼保研究院柔性輸電所所長盧宇介紹。

對于輸電相關技術的發展方向，湯廣福認為，傳統常規直流對系統支撐要求高，存在送端暫態過電壓越限、受端電壓不穩定、多回直流同時換相失敗等難題，需要研發特高壓大容量柔性直流輸電技術，支撐送端大規模新能源接入和受端潮流可靠疏散；改進常規直流輸電技術，采用可控換相換流閥（CLCC）等先進技術；結合柔性直流輸電具備孤島運行能力的特點，考慮在遠離主網的“沙戈荒”工程中探索多端直流孤島運行的技術。超前研究低頻輸電、嵌入式直流等先進輸電技術，擴充進一步提升輸送新能源規模的技術儲備。加強新能源和外送通道協同設計，超前示范應用直流組網技術。

同時，先進的儲能技術如抽水蓄能、新型儲能等，同樣為解決新能源發電的間歇性、波動性等問題及提高輸電通道對新能源電力的接納傳輸能力發揮著關鍵作用。

水電水利規劃設計總院總工程師彭才德表示，截至去年底，全國抽水蓄能投產總裝機容量達4579萬千瓦，全產業鏈協調發展機制基本建立。開發以“沙戈荒”地區為重點的大型風光基地和主要流域水風光一體化基地，急需建設抽水蓄能等調峰儲能電源，提升風電光伏開發規模、競爭力和發展質量。

湯廣福認為，要進一步挖掘配套煤電的調節支撐能力，實現配套煤電的調峰深度，采用CCUS等先進技術提高煤電清潔性；積極采用構網型技術改造新能源發電和儲能，提高各類設備的涉網性能和主動支撐能力；研究長時大容量儲能技術，提升對新能源的跨時段、跨季節、大幅度調節能力；研究藏東南等高海拔地區清潔能源基地構建技術，提出適應于多端直流送出拓撲結構的水光儲多能互補聯合配置方案，采用水資源上下游協同、跨流域水資源互補及水光跨區域一體化調度、水電機組調相技術等提高水電支撐能力。

推進系統友好型新能源電站建設

新能源滲透率的持續提高致使當前電力系統呈現出“雙高”特性，即高比例可再生能源和高比例電力電子設備并存。在此背景下，還存在一系列系統性問題，包括新能源在調頻、調壓等方面的主動支撐能力不足、系統慣量降低、調控難度加大、電力平衡保障挑戰加劇以及源荷不確定性增加等。

對此，《行動方案》明確提出新能源系統友好性能提升行動，推進新型電力系統建設取得實效。

國網能源研究院新能源研究所副室主任葉小寧表示：“推動提升新能源系統友好性能，是加快構建新型電力系統適應能源轉型需要的必然選擇。一方面，系統友好型新能源電站可以助力新能源大基地及配套設施的建設，保障電力供應安全；另一方面，系統友好型新能源電站有利于提高新能源可靠出力水平，保障電力運行安全。”

為更好推進新能源系統友好性能提升，《行動方案》進一步提出，打造一批系統友好型新能源電站。整合源儲資源、優化調度機制、完善市場規則，提升典型場景下風電、光伏電站的系統友好性能。改造升級一批已配置新型儲能但未有效利用的新能源電站，建設一批提升電力供應保障能力的系統友好型新能源電站，提高可靠出力水平，將新能源置信出力提升至10%以上。

記者了解到，針對風電、光伏等新能源發電的整合優化，此前貴州省能源局就發布《關于清理貴州省“十四五”風電光伏發電建設規模第三批項目的通知》，對納入風電光伏發電年度建設規模項目進行調度和梳理，對47個逾期或不能實施的風電、光伏項目進行清理，項目總裝機388萬千瓦。其中，風電項目33個、總裝機248萬千瓦，光伏項目14個、總裝機140萬千瓦。

值得一提的是，為更好支撐新能源電站建設，《行動方案》還釋放出一個信號，即有效利用儲能，增強出力水平。

“在提高新能源配儲電站調節能力方面，《行動方案》提出兩方面工作，一是整合源儲資源，優化儲能系統的配置和運行策略，發揮配儲電站的調節能力，最大限度提升新能源配儲的調節能力和運行效率。二是完善市場規則，積極推動各類調節資源參與電力市場，提高儲能系統的市場化運行水平和經濟效益。”中國工程院院士劉吉臻解讀道。

通威集團董事局主席劉漢元認為，這為儲能快速發展創造了良好機遇。“新要求下，未來儲能絕不只是簡單的配角，而將成為智慧電網、新型電力系統中一個獨立且重要的組成部分，維持發電端與用電端之間的平衡，成為市場機制下的一項重要產業。”

國家能源局數據顯示，截至2024年上半年，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時，較2023年底增長超過40%。其中，已投運鋰離子電池儲能占比97%，壓縮空氣儲能占比1.1%，鉛炭（酸）電池儲能占比0.8%，液流電池儲能占比0.4%，其他技術路線占比0.7%。

劉漢元指出，與抽水蓄能相比，鋰電池儲能具有系統效率高、響應速度快、選址靈活性大、建設難度低、建設周期短等優勢。目前，鋰電池儲能系統建設成本已降至1000元/千瓦時以內，未來有望降至500元/千瓦時，大規模應用經濟性將進一步凸顯。

開展算電協同促進新能源消納

如今，大數據、云計算、人工智能等先進科學技術在能源領域的應用日益廣泛，算力與綠色電力一體化融合已成為不可阻擋的發展趨勢。今年政府工作報告明確指出：“適度超前建設數字基礎設施，加快形成全國一體化算力體系。”

清華大學信息國家研究中心研究員曹軍威認為：“在能量層面，算力作為能源系統源網荷儲各個環節中的負荷，其空間上的可轉移性和時間上的可平移性決定了，在與風光等新能源、電網和新型儲能互動實現能量平衡方面，可以發揮一定的耦合作用。”

《行動方案》提出，實施一批算力與電力協同項目。統籌數據中心發展需求和新能源資源稟賦，科學整合源荷儲資源，開展算力、電力基礎設施協同規劃布局。探索新能源就近供電、聚合交易、就地消納的“綠電聚合供應”模式。整合調節資源，提升算力與電力協同運行水平，提高數據中心綠電占比，降低電網保障容量需求。探索光熱發電與風電、光伏發電聯營的綠電穩定供應模式。加強數據中心余熱資源回收利用，滿足周邊地區用熱需求。

“《行動方案》提出要統籌數據中心需求和電網資源，提前規劃布局算力與電力協同項目，為數據中心綠色低碳發展提供了重要參考。”劉吉臻認為，數據中心作為國家節能降碳管控重點，是落實“雙碳”目標和能耗雙控要求的重要環節。算力與電力協同發展，需要加強數據中心時間、空間分布特性以及用電結構變化規律分析，超前研判數據中心參與源網荷儲一體化、新能源直供電方式，引導數據中心通過電力市場提升綠電占比。

提升算力與電力協同運行水平，推動數據中心向新能源富集、用電成本較低的地區轉移，并優化數據中心電力需求的時間和空間分布，已成為提升新能源系統友好性能，進一步促進新能源高水平消納的重要途徑。

記者梳理發現，早在2020年，安徽首個城市能源大數據中心在合肥揭牌，截至目前，合肥市能源大數據中心累計接入2.5萬戶高壓電力用戶、168個充電樁、60座光伏電站，后期將逐步接入政務和氣、水、熱、石油、煤炭等數據和信息；2021年，山西陽泉智慧能源數據中心首批建設場景交付投用，包括“重點用能單位能耗在線監測、區域能源發展監測、大數據看陽泉能源轉型、新能源發電監測、節能改造潛力企業識別”等多個應用場景；在貴州，南方電網與貴州省貴安新區管理委員會簽訂協議，投資建設南方能源大數據中心，據悉，截至今年6月，該項目主體結構已全面封頂，預計9月底建成交付。

因地制宜建設智能微電網項目

《行動方案》提出，建設一批智能微電網項目。鼓勵各地結合應用場景，因地制宜建設智能微電網項目。在電網末端和大電網未覆蓋地區，建設一批風光儲互補的智能微電網項目，提高當地電力供應水平。在新能源資源條件較好的地區，建設一批源網荷儲協同的智能微電網項目，提高微電網自調峰、自平衡能力，提升新能源發電自發自用比例，緩解大電網調節和消納壓力，積極支持新業態新模式發展。

當前，分布式新能源實現了快速發展，電化學儲能成本持續下降，電力市場機制也日益完善，這為智能微電網的建設提供了難得的機遇。智能微電網在促進分布式新能源接入消納、提升電力普遍服務水平、創新商業模式等方面具有重大意義。

葉小寧認為：“新能源發展路徑從大型集中式轉變為集中式與分布式并舉，就近消納是新能源利用的重要模式。從新能源自身特性來看，就近消納可以降低其波動性對系統安全穩定運行的影響，也可以減少對系統調節能力的需求。”

近日，江蘇張家港華昌能源“氫光互補”智能微電網順利投運，項目集氫能發電、光伏、儲能設備、充放電設備等場景為一體，可就近為樓宇、電動汽車等提供穩定可靠的綠色能源供應。作為江蘇省首個“氫光互補”智能微電網，該項目總功率達到951千瓦，供能面積約3萬平方米，年發電量可達13.5萬千瓦時，占園區全年用電量的30%，每年可為園區節省用能成本約15萬元，實現碳減排108噸。

“風電、光伏等波動性電源高比例接入對電網產生了顯著影響，這一問題無法僅通過高壓側的調度來全面解決，需要重視配網側，也就是智慧微網的建設，這些微電網能夠在特定區域內實現自我平衡。”業內專家指出，發展智能微電網項目需因地制宜，根據當地的用電習慣和應用場景來選擇合適的模式。智能微電網項目模式多樣，例如，在未實現大電網覆蓋的地區，可以開發風光儲互補的微電網項目；而在新能源資源豐富的地區，則可建設源網荷儲協同的微電網項目。

在福建寧德近海海域，一套風光儲充智能微電網項目正在高效運轉。該項目以寧德市霞浦縣海島鄉西洋島風光儲充智能微電網為核心，以寧德環三都澳海域的海上漁排微電網為骨干節點，運用5G、北斗搭建互聯通道、物聯傳感技術實現柔直電網全場景運行狀態實時感知，解決光伏就地消納、電壓穿越等系列問題，充分滿足寧德當地海量分布式資源和多形態新型負荷廣泛接入，組成一張覆蓋海岸、海島、海上養殖的新型電力系統服務網絡，為寧德市發展海洋經濟提供高效、穩定、可靠的能源供給保障體系。

“智能微電網是實現源網荷儲一體化的先進技術手段，是支撐新型電力系統構建的重要電網形態。發展建設智能微電網，需要統籌好保供促安和降碳增綠兩方面因素，提升偏遠地區的供電可靠水平，促進智能微電網與大電網友好互動。”劉吉臻指出。