新型电力系统的特征与挑战

碳达峰、碳中和是党中央统筹国际国内两个大局作出的重大战略决策，对我国生态文明建设、引领全球气候治理具有重大意义。今年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上，提出构建以新能源为主体的新型电力系统，进一步明确了新型电力系统在实现“双碳”目标中的基础地位，为我国能源电力发展提供了根本遵循。

（来源：微信公众号”中国电力企业管理“ ID:zgdlqygl 作者：谭洪恩）

四川省委省政府高度重视碳达峰、碳中和工作，彭清华书记、黄强省长多次强调要抓好清洁替代和电能替代，发展绿色低碳循环经济，全面推进碳中和实践，争当绿色转型和能源革命的排头兵，为我国如期实现碳达峰、碳中和贡献四川力量。

国家电网公司积极响应党中央号召，今年3月率先发布“双碳”行动方案。7月14日，辛保安董事长召开加快推动新型电力系统建设研讨会，强调要推动国家战略落地落实，聚焦“四个着力”，蹄疾步稳推进新型电力系统建设。

新型电力系统的特征与挑战

新型电力系统的内涵特征

构建新型电力系统是助力实现碳达峰、碳中和的迫切需求，是顺应能源技术进步趋势的必然要求，也是推动能源电力高质量发展的重要途经。

新型电力系统的实质是现有电力系统的全面转型升级，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的特征。从供给侧来看，新能源将逐步演变为发电装机和电量主体。从用户侧来看，发用电一体的“产销者”大量涌现。从电网侧来看，以大电网为主导的多种电网形态相融并存。从运行特性来看，电力系统运行控制技术、风险防御体系都将全面重构。

四川电网的特点与面临的挑战

四川清洁资源丰富，是国家重要的清洁能源基地，具有建设新型电力系统的资源禀赋和先发优势。同时，作为全国最复杂的省级电网，随着大规模新能源持续并网，四川电网将呈现高比例新能源、高比例电力电子装备，以及高比例水电和高比例外送的“四高”特点，对电网运行带来巨大挑战。一是电网安全稳定方面，异步联网后，西南同步电网惯量大幅度减小，频率稳定问题格外突出。随着“新三直”工程的陆续投产，大规模新能源持续并网，四川电网的电力电子化程度逐渐提高，电网的复杂性和不确定性持续加剧，电网运行风险极高。二是清洁能源送出与消纳方面，随着白鹤滩等大型电源投运以及新能源装机规模增长，输送通道受阻问题将进一步凸显。2011年以来，四川丰平期水电富余装机始终大于省外送电通道能力，且差距不断拉大。省内水电外送需求与输电能力不匹配的矛盾进一步加剧。三是供需平衡方面，成渝地区双城经济圈建设将带动用电需求大幅增长，如不新增建设特高压交流通道，预计从“十四五”中期开始，成都都市圈用电缺口将超过300万千瓦，并逐年扩大。同时，枯水期水电出力不足，加上风光的不确定性，进一步加剧了电力保供应难度。

推动能源低碳转型的探索实践

近年来，国网四川省电力公司深刻把握四川作为清洁能源资源大省在全国能源安全战略格局中的重要意义，立足四川、服务全国，积极开展能源电力低碳转型探索。

加快通道建设，持续提升清洁能源优化配置能力。省外，通过“五直八交”外送通道建设，实现跨省最大外送能力约3800万千瓦，累计外送绿色电能超过1.1万亿千瓦时，助力中东部地区减碳11亿吨。省内，建成雅安、茂县、康定等八大500千伏电力汇集送出通道，受限通道送出能力和负荷中心供电能力持续提升。

强化科技创新，持续提升电网安全稳定运行水平。在清洁能源并网控制与消纳、特高压建设与运维等方面累计获省部级及以上科技奖励52项（其中国家科技进步二等奖1项），发布国际标准4项。持续优化清洁能源调度运行，2020年水能利用率达到95.4%，新能源全额消纳，同时保证了四川电网40年安全稳定运行纪录。

推动绿色用能，持续提升清洁能源终端消费占比。“十三五”期间持续推进以电代煤、以电代油、以电代气，电能替代广度、深度不断拓展，累计替代电量445.38亿千瓦时，减排二氧化碳3821.36万吨。

创新市场交易，持续提升清洁能源消纳水平。省内市场衍生发展了富余电量交易、低谷弃水交易等多个交易品种，2020年省内市场交易电量同比增长21.6%。省间市场首创川渝陕三方“跨时空”水火替代交易、与西北新能源打捆交易等，实现外送市场由单一化向多元化拓展。

深化数据应用，持续服务政府减污降碳决策。持续挖掘电力大数据在减污降碳方面的价值，加强与省生态环境厅、住房和城乡建设厅等政府部门合作，搭建智慧环保用电监测平台、建制镇污水厂用电监测平台、电力系统电碳监测等平台，持续服务社会低碳治理。

下一步重点方向

构建新型电力系统，要坚持全国一盘棋，同时考虑各省份情况，以省为实体差异化推进新型电力系统建设，探索符合自身发展需求的“双碳”路径。国网四川省电力公司立足新发展格局，统筹考虑省内资源禀赋、用能结构和环境约束，落地落实国网“双碳”方案，研究制定了《落实碳达峰、碳中和行动方案的任务清单》，全力部署推进“双碳”工作。重点做到“三个着力”：

一是着力推进电网向能源互联网升级，服务能源低碳转型。加强电网建设，“十四五”期间，四川电网将新增建成三回特高压直流外送通道，全力推进1000千伏特高压交流工程，提升电网安全保障能力和清洁能源跨区输送能力，同时加强配电网改造和新建投入力度，提升配网供电能力。加强源网统筹协调，推动建立风电、太阳能发电等新能源配套电网工程“绿色通道”，满足新能源及时送出需求。配合政府做好分布式电源规划，提供一站式全流程免费服务，满足分布式电源“应并尽并、愿并尽并”需求，提升新能源开发利用水平。加强灵活调节能力提升，因地制宜推动抽蓄电站建设，大力支持新型储能规模化应用，打造水风光互补互济、“源网荷储”协同互动的清洁能源配置平台，扩大可调节负荷资源，提升系统灵活性水平。

二是着力加强科技创新力度，支撑系统安全稳定经济运行。加快关键技术攻关，研究攻克新型电力系统的安全稳定技术，构建新一代调度技术支持系统，发挥“源网荷储”各类调节资源作用，保障电力安全可靠供应，提升驾驭新型电力系统能力。加快数字化转型，打造高弹性、数字化、智能化的电力系统“大脑”，为四川清洁资源优化配置、碳中和支撑服务提供技术保障。加快新技术应用，依托国网四川省电力公司牵头的国家重点研发专项《分布式光伏与梯级小水电互补联合发电技术研究及应用示范》，建设抽水蓄能与光伏电站协调运行的示范工程，前瞻布局新型储能、氢能等领域，探索新能源高效消纳新技术。

三是着力深化消费侧绿能应用，服务终端用能主体减排增效。加强政策机制建设，推动健全电力价格形成机制，参与全国统一电力市场建设。推动电力市场、碳交易市场协同发展，将电能价格与碳排放成本有机结合，打通交易壁垒，提高资源配置效率。推动国家层面建立清洁能源效益的省际共享机制，完善清洁能源外送交易价格，促进送受端省份协作共赢。加强跨领域融合与电能替代，推动电力能源与交通、化工、建筑等领域深度融合，构建以电为中心的终端能源消费格局，提升终端电能占比，辐射带动新兴产业协同发展，引领产业链转型升级和绿色发展。加强能源大数据中心建设，推动政企合作共建天府新区公园城市碳中和示范区，打造“能源智慧大脑”，精准描绘“碳足迹”，提升综合能效和绿色用能水平，促进能源消费绿色低碳转型。

构建以新能源为主体的新型电力系统，服务“双碳”目标，是时代赋予我们的崇高使命，也是党中央交办的光荣任务。国网四川省电力公司将在以习近平同志为核心的党中央的坚强领导下，抓好国家电网战略落地，抓好四川电网高质量发展，凝心聚力、迎难而上，为构建绿色低碳能源发展新格局、推动治蜀兴川作出新的更大贡献。

本文刊载于《中国电力企业管理》2021年07期，作者系国网四川省电力公司董事长