我國(guó)新能源發(fā)展迅猛。2023年，全國(guó)新增風(fēng)光等新能源裝機(jī)容量2.93億千瓦。截至2024年10月底，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量約31.9億千瓦，其中新能源裝機(jī)容量約12.8億千瓦，占比已超過(guò)40%，部分區(qū)域新能源瞬時(shí)滲透率超過(guò)60%，新型電力系統(tǒng)源荷波動(dòng)強(qiáng)、場(chǎng)景規(guī)模大、狀態(tài)變化快的特性顯現(xiàn)。
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)部分地區(qū)、部分時(shí)段出現(xiàn)。高比例新能源接入將深刻改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性和機(jī)理，電力系統(tǒng)要從剛性轉(zhuǎn)變成柔性，以可控、智能、靈活為特征，“無(wú)條件”接受新能源。這要求新型電力系統(tǒng)有“無(wú)限大”的功率和“無(wú)限多”的能量。
十個(gè)技術(shù)思考
新型電網(wǎng)作為能源轉(zhuǎn)換利用和輸送配置的樞紐平臺(tái)，是新型電力系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)。對(duì)此，我有以下幾點(diǎn)技術(shù)思考。
第一，新型電力系統(tǒng)的核心是發(fā)展新能源、接納新能源。新型電網(wǎng)應(yīng)該做到“無(wú)條件”接受新能源，要有硬的技術(shù)措施，其中發(fā)展配電網(wǎng)是重點(diǎn)。
第二，新能源(風(fēng)、光)的波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性是感性描述，但是從技術(shù)角度看可以定義為不可預(yù)測(cè)性。如果要“無(wú)條件”接納新能源，必須實(shí)現(xiàn)高精度預(yù)測(cè)新能源。構(gòu)網(wǎng)型、跟網(wǎng)型電力電子變換器對(duì)風(fēng)光等高精度預(yù)測(cè)、電力電量平衡提供支持。
第三，構(gòu)建新的電力系統(tǒng)理論。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基于機(jī)電轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的穩(wěn)定理論，高比例新能源接入導(dǎo)致系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小，將不足以支撐新型電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。新型電力系統(tǒng)必須構(gòu)建以電力電量動(dòng)態(tài)隨機(jī)平衡為基礎(chǔ)的新理論。
第四，要辯證看待電力電子技術(shù)。由于不具備同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電力電子設(shè)備被認(rèn)為是系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的挑戰(zhàn)，但其響應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，使得系統(tǒng)功率、能量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平衡具備條件。因此，電力電子設(shè)備并不只是挑戰(zhàn)，也是建設(shè)管理好新能源的重要技術(shù)手段，高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用正成為新型電力系統(tǒng)重要特征之一。
第五，數(shù)字化智能化是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。南方電網(wǎng)公司提出數(shù)字電網(wǎng)是建設(shè)新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵載體，新型電力系統(tǒng)一定要走數(shù)字化智能化的發(fā)展道路，完成新型電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)信息的獲取和管理，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能導(dǎo)航。
第六，新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)形態(tài)是“大電網(wǎng)+主動(dòng)配電網(wǎng)+微電網(wǎng)”。未來(lái)電網(wǎng)格局下，大電網(wǎng)網(wǎng)架要具備新能源支撐能力，更加密集柔性暢通;配電網(wǎng)要有裕度、強(qiáng)承載，要靈活、互動(dòng)、市場(chǎng)化;微電網(wǎng)要以用戶為主體，有電力電量自平衡能力和獨(dú)立運(yùn)行能力。未來(lái)電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)“無(wú)條件”接受新能源的功能。
第七，電力市場(chǎng)要體現(xiàn)真正的市場(chǎng)機(jī)制，體現(xiàn)多主體的關(guān)鍵特征。
第八，新型電力系統(tǒng)要以用為根本。要把配用電系統(tǒng)放在核心，配用電基礎(chǔ)是關(guān)鍵。
第九，新型儲(chǔ)能應(yīng)該主要部署在負(fù)荷側(cè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)是新型電力系統(tǒng)負(fù)荷柔性可調(diào)節(jié)的關(guān)鍵支撐，要提高利用率，納入電力電量平衡。
第十，新型電力系統(tǒng)技術(shù)革命。新型電力系統(tǒng)從理論到技術(shù)都有革命性的變化，現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)優(yōu)化不足以支持新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。新型電力系統(tǒng)建設(shè)要與信息化、數(shù)字化、智能化深度融合，要建設(shè)柔性的新型電力系統(tǒng)。這在源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各個(gè)領(lǐng)域都有大量值得深入研究的科技課題，實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)的技術(shù)革命需要共同努力。
建設(shè)電力人工智能系統(tǒng)
最后，我想談一下新型電力系統(tǒng)建設(shè)與人工智能之間的關(guān)系。人工智能是電網(wǎng)“無(wú)條件”接受新能源、管理好新能源的技術(shù)基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)使得海量新能源接入新型電力系統(tǒng)成為可能，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供智能導(dǎo)航。所以，我們必須建設(shè)電力人工智能系統(tǒng)。
電力人工智能系統(tǒng)(AI EPS)的本質(zhì)是真正具備智能屬性的強(qiáng)大軟件系統(tǒng)，即電力系統(tǒng)的“超級(jí)大腦”。同時(shí)，電力人工智能系統(tǒng)必須符合電力系統(tǒng)基本物理規(guī)律，遵循電力系統(tǒng)技術(shù)原則，滿足電力系統(tǒng)應(yīng)用需求。現(xiàn)在，我們已經(jīng)開展了相關(guān)的項(xiàng)目研究，建立了五個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目，有了初步的成果，正在逐步推進(jìn)。
大家知道，人工智能通用大模型ChatGPT很有名，但我們做的是電力人工智能專業(yè)大模型。通用大模型可以出錯(cuò)，可以逐步修正，但是專業(yè)大模型不行，它要具備自我糾錯(cuò)、容錯(cuò)功能，我們要有一套方法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)精確性、實(shí)時(shí)性。
(以上文字由南網(wǎng)報(bào)記者劉杰根據(jù)中國(guó)工程院院士、南方電網(wǎng)公司專家委名譽(yù)主任委員李立浧在第五屆新型電力系統(tǒng)國(guó)際論壇暨第二十屆中國(guó)南方電網(wǎng)國(guó)際技術(shù)論壇的演講內(nèi)容整理)
評(píng)論