新型电力系统到底需要哪些关键技术？

新型电力系统到底需要哪些关键技术？

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网易

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https://m.163.com/dy/article/JMJIB3QN0514DRR7.html

随着全球能源转型的加速推进，构建新型电力系统已成为实现碳达峰、碳中和目标的关键路径。本文将深入探讨新型电力系统的关键技术需求，分析其面临的挑战和发展阶段，并展望未来的技术发展方向。

传统电力系统的现状与挑战

我国传统电力系统根据生产方式可分为火电、水电、风电、光伏发电等类型。其中，火电作为第一主体电源，装机占比达47.6%。然而，在"双碳"目标背景下，传统电力系统已难以满足未来能源转型的需求。

新型电力系统的发展阶段

新型电力系统的发展可以分为三个阶段：

1. 碳达峰期及平台期（2021-2030年）：电力需求将持续增长，预计到2030年将超过11万亿千瓦时。风电和光伏发电装机占比将迅速提升至50%以上。

2. 快速减排期（2031-2050年）：预计到2050年，电力需求将达到16.5万亿千瓦时以上。风电和光伏发电装机占比将提升至75%以上，发电量占比将达到60%。

3. 碳中和期（2051-2060年）：非化石能源发电占比将提升至90%以上，清洁能源将成为主要的电量供应来源。

构建新型电力系统的关键技术

构建新型电力系统需要依靠八大关键技术：

1. 高比例新能源并网支撑技术
2. 新型电能传输技术
3. 柔性智能配电网技术
4. 智能用电与供需互动技术
5. 电力系统多类型储能灵活调节技术
6. 电网数字化技术
7. 电力系统运行优化技术
8. 电力系统碳核算与碳计量技术

这些技术将协同作用，推动电力系统朝着更加智能、高效、可靠和环保的方向发展。

全球电力生产现状

2023年，全球发电装机容量前十名的国家依次为中国、美国、印度、日本、俄罗斯、德国、巴西、加拿大、韩国和法国，总装机容量约占世界总装机容量的69%。其中，中国发电量位列世界第一，达到9.3万亿千瓦时。

我国新型电力系统的技术进展

我国在新型电力系统领域已取得显著进展：

1. 低碳清洁能源生产技术持续进步
2. 安全高效的能源网络技术稳步发展
3. 能源高效利用技术持续提高
4. 能量高效存储技术快速发展

高比例新能源并网的关键支撑技术

新能源并网面临的主要挑战包括功率预测、网源协调控制、系统友好型电站建设等。构网型新能源电站主动支撑技术、灵活可控型新能源光热发电技术等是应对这些挑战的重要手段。

新型电力系统的电能传输技术

新型电力系统电能传输技术主要包括：

1. 极端场景下特高压输电技术
2. 直流电网输电技术
3. 新型柔性交流输电技术
4. 柔性低频输电技术
5. 高温超导输电技术

新型电力系统的运行优化技术

电力系统运行优化技术通过先进的算法和人工智能技术，实现电力资源的安全与经济配置。主要技术包括：

1. 电力系统预测技术
2. 电力系统调度优化建模求解技术
3. 多区域电力系统协调调度技术
4. 应对不确定性的电力系统调度优化技术
5. 电力市场环境下的调度优化技术

智能用电与供需互动技术

智能用电与供需互动技术主要包括：

1. 智能用电技术
2. 需求侧响应技术
3. 车网互动技术
4. 虚拟电厂技术

电力系统碳核算与计量技术

电力系统碳核算与计量技术主要包括：

1. 用电间接碳排放实时计量技术
2. 基于电力大数据的全口径碳排放测算技术

这些技术的发展将为实现碳中和目标和可持续能源未来做出重要贡献。