刘吉臻：新型电力系统提速建设正当时

气候变化已成为当今全球性的非传统安全问题，面对挑战，全球能源结构正在加速调整，我国务实推进产业结构和能源政策调整，为电力低碳转型奠定了坚实基础。

近日，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》（以下简称《行动方案》）。聚焦近期新型电力系统建设亟待突破的关键领域，选取典型性、代表性的方向开展探索，以“小切口”解决“大问题”，重点部署开展九项专项行动，推动新型电力系统建设取得实效。

我国发电厂自动化技术专家、中国工程院院士、华北电力大学教授、新能源电力系统全国重点实验室主任刘吉臻接受本刊记者专访，解读《行动方案》背后的顶层设计和重大布局，分析关键环节为实现碳达峰碳中和目标提供的有力支撑。

提升系统性能见证好“风光”

目前，风电在电力规划中参与平衡的比例较低，负荷晚高峰时段光伏参与平衡的比例基本为零，新能源可靠出力水平亟待提升。为提升新能源系统友好性能、创新风光储互补及源网荷储协同发展模式，《行动方案》提出着力打造一批系统友好型新能源电站，实现新能源置信出力提升至10%以上；探索实施一批算力与电力协同项目，提高数据中心绿电占比；因地制宜建设一批智能微电网项目，提升新能源发电自发自用比例。

在刘吉臻看来，推动提升新能源系统友好性能，是加快构建新型电力系统、适应能源转型需要的必然选择。有助于推进大型新能源基地、调节支撑电源和外送通道开发建设，保障外送电力的连续性和稳定性。也有利于缓解系统高峰缺电时段的电力供应保障问题，提高新能源可靠出力水平，更好发挥新能源在能源保供增供方面的作用。

随着大模型技术引发人工智能算力需求爆发式增长以及能源革命的不断深化，对能源管理、智能电网、智能调度、电力交易等领域提出了更稳定的电力供应、更强大的算力支撑以及更智能化的需求。“智算+新能源”融合发展成为构建新型电力系统的必然要求。

在算力电力协同规划运行方面，《行动方案》提出统筹数据中心需求和电网资源，提前规划布局算力与电力协同项目，为数据中心绿色低碳发展提供了重要参考。数据中心作为国家节能降碳管控重点，是落实“双碳”目标和碳排放双控要求的重要环节。为实现算力与电力协同发展，刘吉臻认为需要加强数据中心时间、空间分布特性以及用电结构变化规律分析，超前研判数据中心参与源网荷储一体化、新能源直供电方式，引导数据中心通过电力市场提升绿电占比。

智能微电网是实现源网荷储一体化的先进技术手段，是支撑新型电力系统构建的重要电网形态。《行动方案》提出建设智能微电网项目，刘吉臻认为鼓励各地结合应用场景，因地制宜建设智能微电网项目，为智能微电网发展提供了重要参考。发展建设智能微电网，需要统筹好能源安全和绿色低碳转型两方面因素，提升偏远地区的供电可靠水平，促进智能微电网与大电网友好互动。

绿色“压舱石”底色更鲜明

刘吉臻在采访中表示，多能源互补是平抑新能源电力随机波动性的有效手段，当前我国能源结构决定了中国新能源电力的规模化发展主要依赖于火电机组的快速深度调峰，火电灵活性调峰成为降低弃风弃光率的最现实且有效手段。在新能源、储能技术进步和成本降低之前，依然要利用清洁高效的火电发挥“压舱石”作用。应积极拥抱信息化、数字化、智能化等先进技术以提升能源效率，近年来全国已有95%以上燃煤机组通过超低排放达到和燃气发电相当的清洁度，超过3亿千瓦的燃煤机组进行了灵活性改造，成为灵活调节的支撑手段。

针对新型电力系统对煤电加快转型升级的要求，《行动方案》以清洁低碳、高效调节、快速变负荷、启停调峰为主线任务，开展新一代煤电试验示范；应用零碳或低碳燃料掺烧、碳捕集利用与封存等低碳煤电技术路线，促进煤电碳排放水平大幅下降；推动新一代煤电标准建设，重点完善系统设计及设备选型标准体系。

截至2023年底，我国煤电装机容量约11.7亿千瓦，占全国电力总装机的40%，发电用煤约占全国煤炭消费总量的60%，碳排放量约占全国碳排放总量的40%。刘吉臻认为《行动方案》提出生物质掺烧、绿氨掺烧、碳捕集利用与封存等三种煤电低碳化改造建设方式，通过持续改造升级，推动煤电碳排放达到气电水平，有助于减少煤炭使用和碳排放，是推进煤炭清洁高效利用、加速构建新型能源体系的必然要求，也是提升煤电行业核心竞争力、助力实现碳达峰碳中和目标的关键举措。

“源网荷储”协同构建新型电力系统

新型电力系统建设是一项系统性工程，需要源网荷储各环节统筹推进、电力行业各方面协同配合。

在电网侧，针对新型电力系统对配电网在电力保供和转型方面的新要求，《行动方案》提出配电网高质量发展行动。组织编制建设改造实施方案，健全配电网全过程管理，制定修订一批配电网标准，建立配电网发展指标评价体系，实现与源、荷、储的协调发展。

在需求侧，针对新型电力系统供需协同、灵活智能的建设要求，《行动方案》提出需求侧协同能力提升行动。开展典型地区高比例需求侧响应，充分激发需求侧响应活力，典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的5%或以上，具备条件的典型地区需求侧响应能力达到最大用电负荷的10%左右；利用源荷储资源建设一批虚拟电厂，建立健全标准体系，完善相关规则，提升电力保供和新能源就地消纳能力。

在储能侧，针对新型电力系统调节能力需求持续增长的实际，在用好常规调节措施的基础上，《行动方案》提出电力系统调节能力优化行动。充分发挥新型储能调节能力，通过建设一批共享储能电站、探索应用一批新型储能技术，加快实现新型储能规模化应用，同步完善调用和市场化运行机制。

此前，刘吉臻思考构建新型电力系统发展模式，凝练出新型电力系统的基本特征——“多源互补、源网协同、供需互动、灵活智能”。

所谓多源互补，新能源发电逐渐成为电量供应主体，煤电将向兜底保供、灵活调节电源转变，煤电与新能源进行深度融合，“风光水火储氢”一体化发展局面逐渐清晰，大型清洁能源基地与分布式新能源电力共存的并行推进策略逐步形成。

关于源网协同，高比例风光新能源电力使得电源侧电力电子化、弱惯量支撑等特点逐渐显现，在有功/无功调度、频率/电压支撑等方面为现有电力系统运行带来显著威胁。研发电压源性逆变器，研制构网型风电场、光伏电站，充分利用飞轮、锂电、超级电容等混合储能方式，发展构网型源网协同与安全防御控制，对提升新能源电力电网友好性、保障电力系统安全可起到“护城河”作用。

关于供需互动，刘吉臻认为大力推进新型用电方式和电能替代，合理执行电力市场交易及分时电价政策，引入多容量、多类型用户储能方式，有序利用可平抑负荷资源并深度挖掘工业生产与用户消费等需求响应潜力，构建电力负荷需求管理机制，促进供需互动纳入“源—网—荷—储”一体化管控，对新型电力系统节能降耗可起到“助推器”作用。

在灵活智能方面，刘吉臻谈到随着大量新型主体接入，电力系统可控对象从以源为主扩展到源网荷储各环节，控制规模呈指数级增长，调控方式需从传统的“源随荷动”向“源网荷储融合互动”转变，调控技术手段和智能化水平亟待升级。为优化完善适应新型电力系统的调度系统，此次《行动方案》提出智慧化调度体系建设行动，加强智慧化调度体系总体设计，着力创新新型有源配电网调度模式。

在刘吉臻看来，当前需要对储能树立清醒认识，新型储能暂未发挥显著作用。在电源侧，未来应聚焦储能促进新能源大规模开发和消纳的能力。一方面促进新能源本地消纳，在新能源富集地区通过建设系统友好型新能源电站、新能源场站配储能、共享储能等形式，平滑输出功率、减少新能源弃电、保障新能源高效消纳利用。另一方面，支撑大规模新能源外送，对“沙戈荒”大型新能源基地，提升外送通道利用率和通道可再生能源电量占比。在电网侧，提高储能支撑电网安全稳定运行，支撑电力保供、提升系统调节能力、应急备用、延缓输配电设备投资、提高电网运行稳定水平的能力。在负荷侧，发挥储能保障用户灵活高效用电的效能。

把能源饭碗端牢在中国手上

我国仍然处在“煤基能源的时代”，化石能源资源禀赋长期呈现“富煤贫油少气”的格局，针对能源结构不合理、能源利用效率偏低、能耗偏高等问题，刘吉臻始终保持理性思考“从低效到高效发展，从高碳向低碳演变，我国的能源转型之路不是架一座桥那么简单，它必然要经历相对长的历史时期，把多种能源的禀赋充分挖掘发展。”

刘吉臻认为，欧洲推动能源绿色转型的理念和部署都走在世界前列，例如高比例可再生能源的消纳、欧洲电网的互联互济都值得中国深入研究。刘吉臻指出，欧美的油气替代煤炭的能源革命已经完成，但应理性看待欧洲低碳之路，牢记中国是世界最大发展中国家这一基本国情，以对14亿多人民的能源安全高度负责的使命感，分阶段分步骤地统筹协调实现能源创新转型，全力以赴保障能源安全，多措并举扩大有效供给，毫不动摇把能源饭碗牢牢端在自己手中。

此外，刘吉臻主张在能源革命的技术路径选择上一定算清“经济账”。一方面要对氢能、核能、CCUS等具有前瞻性、战略性的前沿科技加大研发投入，尽早实现关键领域的突破和领先，降低经济成本；同时，更要发挥现有可推广应用技术的最大价值。刘吉臻以氢能举例，只有用低价的可再生能源制氢才是正确的路径。

作为能源电力领域的领军人物，刘吉臻提出大能源融合观，认为能源发展路径应是化石能源清洁化、清洁能源规模化、多种能源综合化，新能源逐步取代化石能源主体地位，进而实现零碳的目标。化石能源清洁化重点是发展煤炭等化石能源清洁高效开发利用技术，降低化石能源消费量和占比；清洁能源规模化重点是发展可再生能源技术，大幅提高非化石能源占比；多种能源综合化重点是提高电能在终端能源消费中的比重，突破电网、储能、氢能等综合能源技术。

亲身经历中国能源行业从弱向强半世纪的发展转变，在世界能源格局深刻调整的今天，刘吉臻认为健全体制机制，加快构建新型电力系统，是高效重塑我国能源体系的必然选择。针对我国电力行业的问题与挑战，当前正处于多点突破的高速发展上升期，关键是高效有序推进各项行动落实落地。