清华大学：2024年新型电力系统技术路线展望报告

清华大学：2024年新型电力系统技术路线展望报告

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《新型电力系统技术路线展望》报告由清华大学碳中和研究院等机构编写，聚焦新型电力系统，全面剖析其内涵、发展现状、关键技术及未来走向，为电力系统绿色低碳转型提供指引。

新型电力系统概述

在全球气候挑战的背景下，构建新型电力系统是我国实现“双碳”目标的关键。该系统以新能源为主体，具有低碳、安全、高效的核心特征，其结构与形态在电源、电网、负荷和储能侧均发生转变。例如，电源侧新能源将成电量主体，化石能源机组功能逐步调整；电网侧大电网与分布式智能电网融合发展。发展路径分碳达峰期及平台期、快速减排期、碳中和期三个阶段，各阶段电源、电网、负荷、储能及体制机制呈现不同特点。

发展现状

全球电力系统正在积极转型，各国纷纷制定碳中和目标与战略。我国在低碳清洁能源生产、能源网络、能源利用、能量存储和数字化支撑等技术方面取得显著进步。例如，煤炭清洁发电技术广泛应用，特高压输电成果显著。然而，部分技术仍有提升空间，如数字化支撑技术中的部分传感器及装备智能化感知技术。

关键技术

1. 新能源并网支撑技术：包括功率预测、网源协调控制等技术，部分已示范应用，未来将向高精度、智能化、主动支撑方向发展。

2. 电能传输技术：涵盖极端场景特高压、直流电网等输电技术，各自面临技术挑战，未来将在不同场景下实现广泛应用与技术突破。

3. 运行优化技术：涉及预测、调度优化建模等技术，旨在提升电力系统运行的安全性和经济性，以应对新能源接入带来的不确定性。

4. 柔性智能配电网技术：包含柔性交直流配电等技术，将提升配电网的灵活性与可靠性，促进分布式能源消纳。

5. 智能用电与供需互动技术：通过智能用电、需求响应等技术，实现用户与电网互动，平衡电力供需，助力新能源消纳。

6. 储能技术：分为调频、调峰、平抑季节性波动和多类型储能协同共享技术，是解决新能源灵活性调节问题的有效手段，未来将在多场景发挥重要作用。

7. 电网数字化技术：包括先进传感、装备智能感知等技术，推动电力系统向智慧电网迈进，提升系统的可观性与可控性。

技术展望与政策建议

各项技术在未来不同阶段将取得不同程度的发展，逐渐成熟并广泛应用。为支撑新型电力系统发展，需从源、网、荷、储、数字化和碳视角等维度制定政策，推动技术创新与产业发展，助力我国电力系统实现碳中和目标，构建绿色、高效、安全的能源体系。