以“新”鑄型，電力未來(lái)正來(lái)

　　風(fēng)起大海之濱，日照戈壁大漠。從東部海濱的海風(fēng)長(cháng)廊到西部廣袤的“沙戈荒”基地，一臺臺風(fēng)力發(fā)電機成排矗立，巨大葉片迎風(fēng)晝夜旋轉;一個(gè)個(gè)太陽(yáng)能光伏板矩陣，在陽(yáng)光下熠熠生輝……大自然的能量被現代能量單位“千瓦、兆瓦、吉瓦”重新衡量。從“高碳粗放”向“智慧低碳”躍遷，新型電力系統建設提速。人工智能破解新能源發(fā)電預測難、穩定性差等問(wèn)題，大數據、衛星、無(wú)人機、地面機器人“天空地”立體保障電力安全高效，能源結構“綠意”更濃，國家能源安全根基更穩。

　　捕風(fēng)捉日 綠能躍增

　　在寧夏中寧縣，騰格里沙漠邊緣一望無(wú)際的光伏板鋪陳延展，組成蔚為壯觀(guān)的大型“沙戈荒”光伏基地。這是我國首個(gè)“沙戈荒”大基地外送特高壓直流工程——寧夏—湖南±800千伏特高壓直流輸電工程的綠電來(lái)源。2025年，“寧電入湘”工程正式建成投運后，每年可向1600公里外的湖南省輸送超360億度電，其中50%是新能源電量。

　　昔日的“沙戈荒”地區自然條件惡劣，生態(tài)脆弱，被視為荒蕪之地。隨著(zhù)科技的進(jìn)步和對新能源的深入探索，這些看似貧瘠的土地被發(fā)現蘊藏著(zhù)巨大的能源潛力。豐富的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源，成為新能源開(kāi)發(fā)的寶藏，一個(gè)個(gè)超級新能源大基地正在火熱建設。

　　旋轉的大風(fēng)車(chē)、成片的光伏板、密集的輸電線(xiàn)星羅棋布，勾勒出一幅綠能躍動(dòng)的生動(dòng)畫(huà)面。

　　我國在內蒙古、青海、甘肅、寧夏、新疆等18個(gè)省(區)及新疆生產(chǎn)建設兵團，統籌安排了第一批“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地項目50個(gè)、裝機9736萬(wàn)千瓦。截至2024年年底，第一批基地建成9199萬(wàn)千瓦，投產(chǎn)9079萬(wàn)千瓦。

　　國家能源局新能源和可再生能源司副司長(cháng)潘慧敏表示，以“沙戈荒”為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地是新能源發(fā)展的主戰場(chǎng)、主陣地，是新能源裝機增長(cháng)的基本盤(pán)。中央經(jīng)濟工作會(huì )議對加快“沙戈荒”新能源基地建設進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)部署。下一步國家能源局將用好第一批基地建設成果經(jīng)驗，繼續抓好第二、三批大型風(fēng)電光伏基地建設，為保障電力安全供應、促進(jìn)清潔低碳轉型作出更大貢獻。

　　據統計，截至2024年年底，國家電網(wǎng)新能源累計并網(wǎng)裝機達11.4億千瓦，占全世界的30%以上，新能源利用率連續多年保持在95%以上。國家電網(wǎng)公司積極構建新型電力系統、服務(wù)“雙碳”目標，全力推動(dòng)“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地新能源并網(wǎng)，加快電網(wǎng)工程建設步伐，累計建成38項特高壓工程，跨省跨區輸電能力超過(guò)3.4億千瓦。

　　中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )預測，2025年年底我國煤電裝機占比將降至33%，其中風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電合計裝機規模將首次超過(guò)火電，標志著(zhù)能源結構轉型進(jìn)入新階段。這一轉型得益于政策推動(dòng)與技術(shù)迭代的雙重驅動(dòng)。

　　新能源發(fā)電逐漸成為電量供應主體，煤電將向兜底保供、靈活調節電源轉變，煤電與新能源進(jìn)行深度融合，“風(fēng)光水火儲氫”一體化發(fā)展局面逐漸清晰，大型清潔能源基地與分布式新能源電力共存的并行推進(jìn)策略逐步形成。

　　馴化綠電 匯集遠輸

　　風(fēng)光電能源源不斷、清潔綠色環(huán)保，但也任性不受約束：“撒起歡兒來(lái)”電能滿(mǎn)格停不下來(lái)，陰天無(wú)風(fēng)時(shí)則動(dòng)能缺失。清潔能源功率的劇烈波動(dòng)、隨機性和間歇性挑戰著(zhù)電網(wǎng)的安全穩定運行。

　　如何將“任性而為、桀驁不馴”的清潔能源大規模馴化為持續穩定的電能供給?科技創(chuàng )新是一把“金鑰匙”。

　　在河北壩上草原，上百米高的白色大風(fēng)機成群結隊矗立，一旁是一排排追光發(fā)電的光伏板。世界上第一個(gè)集“風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統、智能輸電”于一體的國家風(fēng)光儲輸示范工程就坐落在這里。該工程通過(guò)風(fēng)、光、儲多組態(tài)聯(lián)合運行模式，將張北新能源基地、承德豐寧儲能基地等與北京負荷中心相連，連接起壩上上百家風(fēng)電場(chǎng)、數千家光伏電站。該工程不僅能匯集輸出平穩可控的綠色電能，還破解了大規模新能源集中并網(wǎng)、集成應用的世界性技術(shù)難題，達到國際領(lǐng)先水平。依靠自主創(chuàng )新，該工程突破了運行可靠性低等三大世界級技術(shù)難題，創(chuàng )造了12項“世界第一”。

　　日前，伴隨著(zhù)隆隆的機器轟鳴聲，粵港澳大灣區首個(gè)變速抽水蓄能工程正式開(kāi)工。今年，在粵港澳大灣區和北部灣經(jīng)濟區，9個(gè)總投資近700億元的千萬(wàn)千瓦級抽蓄電站群將陸續投產(chǎn)，裝機總規模達到1080萬(wàn)千瓦。全部建成后每年最多可消納清潔能源244億千瓦時(shí)，相當于1100萬(wàn)居民用戶(hù)一年的用電需求，促進(jìn)南方區域3億千瓦新能源穩定接入電網(wǎng)。

　　在“雙碳”進(jìn)程中，抽水蓄能技術(shù)被賦予了新的重任。它的原理非常簡(jiǎn)單，在山上、山下建設兩個(gè)水庫，用電低谷時(shí)，用富余的新能源電力將山下的水抽到上游水庫儲存起來(lái)，在用電高峰時(shí)放水發(fā)電,使電能在時(shí)間、空間上得以重新調節分配。抽水蓄能電站靈活可靠、啟?？?，被視為新能源發(fā)電的“穩定器”和“調節器”。

　　同時(shí)，抽水蓄能之外的新型儲能也正迎來(lái)大發(fā)展。有業(yè)內人士對此用“忽如一夜春風(fēng)來(lái)，千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)”來(lái)形容。日前，工業(yè)和信息化部等八部門(mén)正式印發(fā)《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》，標志著(zhù)我國新型儲能制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。截至2024年年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達7376萬(wàn)千瓦/1.68億千瓦時(shí)，約為“十三五”末的20倍，較2023年年底增長(cháng)超過(guò)130%。

　　中國科學(xué)院科技戰略咨詢(xún)研究院副院長(cháng)陳文開(kāi)表示，新型儲能發(fā)展前景廣闊，儲能技術(shù)迭代進(jìn)步將有效促進(jìn)能源生產(chǎn)消費開(kāi)放共享，實(shí)現多能協(xié)同，為社會(huì )全面綠色轉型和可持續發(fā)展作出更大貢獻。

　　2024年，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家數據局印發(fā)《加快構建新型電力系統行動(dòng)方案(2024—2027年)》，聚焦新型電力系統建設亟待突破的關(guān)鍵領(lǐng)域，選取典型性、代表性的方向開(kāi)展探索，重點(diǎn)部署開(kāi)展九項專(zhuān)項行動(dòng)，推動(dòng)新型電力系統建設取得實(shí)效。

　　智能調度 穩供保需

　　“儲能+新能源”的良性互動(dòng)為新能源消納提供了有力保障，但如何進(jìn)一步提升新能源利用效率，仍是電網(wǎng)和用戶(hù)共同面臨的挑戰。在此背景下，虛擬電廠(chǎng)應運而生。

　　1月14日，我國首個(gè)百萬(wàn)千瓦級居民虛擬電廠(chǎng)在江蘇啟動(dòng)建設，依托江蘇新型電力負荷管理系統，借助大數據、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)，居民家中空調、熱水器等分散的家用電器被聚合在虛擬能量池中。當預測到用電可能緊張時(shí)，電力部門(mén)利用軟件給居民手機上發(fā)送邀約，鼓勵居民主動(dòng)調節大功率智能家電的溫度，減少用電，從中獲得電費獎勵。此舉將提升新能源發(fā)電的使用效率。據電力部門(mén)測算，空調每變化1℃，能夠調節負荷約0.06千瓦。聚沙成塔，江蘇近4300萬(wàn)居民空調都調節1℃，就可以讓出近260萬(wàn)千瓦電能。

　　居民虛擬電廠(chǎng)只是通俗可感的一種形式。作為未來(lái)電力系統的重要組成部分，虛擬電廠(chǎng)是一種基于數字化技術(shù)和智慧能源管理系統的創(chuàng )新能源模式‌，大量應用在企業(yè)層面。它通過(guò)智能化技術(shù)和軟件平臺，將分散的能源資源(如太陽(yáng)能光伏、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能、地熱能、儲能系統等)整合起來(lái)，形成一個(gè)虛擬的集中能源系統。通過(guò)實(shí)時(shí)監測、數據分析和智能控制，虛擬電廠(chǎng)能夠實(shí)現能源的高效利用和供需平衡。

　　新型電力系統發(fā)展進(jìn)程中，電動(dòng)汽車(chē)、虛擬電廠(chǎng)等新業(yè)態(tài)新模式不斷涌現，電力用戶(hù)不再僅僅是“負荷”，而是成了“電源”、成了能夠主動(dòng)參與電力供需平衡的“需求側資源”。

　　中國工程院院士劉吉臻凝練出新型電力系統的基本特征：多源互補、源網(wǎng)協(xié)同、供需互動(dòng)、靈活智能。

　　隨著(zhù)大模型技術(shù)引發(fā)人工智能算力需求爆發(fā)式增長(cháng)以及能源革命的不斷深化，對能源管理、智能電網(wǎng)、智能調度、電力交易等方面提出了更穩定、更強大以及更智能化的需求。“智算+新能源”融合發(fā)展成為構建新型電力系統的必然要求。

　　2024年12月30日19時(shí)45分，湖南長(cháng)沙供電公司供電服務(wù)指揮中心調度員陳明收到了智能助手“光明”的提示：“監測到10千伏荷塘變電站金星一回線(xiàn)路負荷快速增長(cháng)，預計15分鐘后出現過(guò)載，為保障供電可靠性和設備安全，已為您推薦負荷轉供方案，請確認。”收到提示后，陳明迅速根據“光明”推薦的方案執行調度操作，僅用時(shí)約1分鐘，便成功消除了該線(xiàn)路的重過(guò)載風(fēng)險。

　　“光明”是長(cháng)沙供電公司自主開(kāi)發(fā)的可解釋人工智能應用，于2024年12月19日正式亮相，并隨即在長(cháng)沙供電公司“上崗”。自2024年迎峰度冬以來(lái)，長(cháng)沙供電公司依據“光明”生成的方案，提前對14條線(xiàn)路的運行方式進(jìn)行了調整，完成了91戶(hù)雙電源客戶(hù)的電源倒換，有效保障了電力供應的穩定。

　　國家電網(wǎng)大力開(kāi)展人工智能技術(shù)在電力領(lǐng)域的應用探索，已建成覆蓋公司總部和27家省級公司的統一開(kāi)放人工智能技術(shù)創(chuàng )新平臺，推動(dòng)電力與算力協(xié)同賦能。

　　全力布局人工智能戰略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成為電力企業(yè)積極應對能源轉型挑戰、破解新型電力系統源網(wǎng)荷儲協(xié)同難題的關(guān)鍵舉措。