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11月6日，由中國電機工程學會、電氣電子工程師學會電力與能源分會和中國南方電網有限責任公司聯合主辦的第十一屆電力系統技術國際會議在廣州開幕。圍繞“能源轉型與電力可持續發展”主題，多位行業專家學者指出，隨著全球能源轉型逐步推進，未來電力系統將向互聯互通、靈活可控、開放共享的方向發展。

在未來(lai)電力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)愿景中，每個人都將成為電力(li)的(de)(de)生產者和消(xiao)費者，微(wei)電網、端對端能源交(jiao)易(yi)、梯級利用(yong)、電氣化交(jiao)通互聯將成為未來(lai)電力(li)系(xi)統(tong)的(de)(de)關鍵要素，而要實(shi)現這一目(mu)標，與會專家指出，目(mu)前(qian)仍有諸多困(kun)難需要克服。

電力系統尋求可持續發展

伴隨(sui)全球能(neng)(neng)(neng)源轉型(xing)的(de)(de)(de)步(bu)伐，可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)源發(fa)電(dian)在能(neng)(neng)(neng)源結構中(zhong)所占比(bi)重逐步(bu)提(ti)高。“能(neng)(neng)(neng)源發(fa)展呈現新(xin)的(de)(de)(de)趨勢，隨(sui)著(zhu)能(neng)(neng)(neng)源結構不(bu)斷調整，推動(dong)能(neng)(neng)(neng)源發(fa)展清潔(jie)化(hua)、低碳(tan)化(hua)、智能(neng)(neng)(neng)化(hua)成為(wei)各國(guo)能(neng)(neng)(neng)源戰略轉型(xing)的(de)(de)(de)重心。”中(zhong)國(guo)電(dian)機工程學會(hui)理事長鄭寶森(sen)在會(hui)上指出，“電(dian)力處于能(neng)(neng)(neng)源發(fa)展的(de)(de)(de)中(zhong)心地位，電(dian)力系統升級(ji)是能(neng)(neng)(neng)源變革的(de)(de)(de)核(he)心和關鍵。”

國家(jia)能源局最新數據(ju)顯示，截至今年9月底，我國發(fa)電年裝機(ji)量為(wei)18.6億千(qian)瓦(wa)，其(qi)中可再生能源發(fa)電發(fa)電裝機(ji)總(zong)量達(da)到(dao)7.45億千(qian)瓦(wa)，占發(fa)電總(zong)量的約40%左右。

“中國已(yi)經成(cheng)為全球(qiu)清潔能源(yuan)(yuan)發展最快(kuai)的國家。”國家電網(wang)公司總工程師陳國平強調，“但也面臨著(zhu)環境污染等問題，能源(yuan)(yuan)轉型(xing)勢(shi)在必行。”有研(yan)究顯(xian)示(shi)，預計到(dao)2020、2035、2050年，非(fei)化(hua)石能源(yuan)(yuan)在一(yi)次(ci)能源(yuan)(yuan)消費中的占比將(jiang)分別達到(dao)17%、32%、51%，石油與煤炭消費總量將(jiang)逐步下降，未來電力系(xi)統(tong)將(jiang)需要(yao)解決(jue)大規模風能、光伏等可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)并網(wang)的問題。

“電(dian)力將在(zai)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)型中作用(yong)愈加凸顯，能(neng)(neng)(neng)源(yuan)再電(dian)氣化(hua)(hua)趨勢(shi)明顯。”陳(chen)國平表示，不論是(shi)煤炭、抑或是(shi)風(feng)能(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)，主要都會(hui)轉(zhuan)化(hua)(hua)為電(dian)能(neng)(neng)(neng)使用(yong)，這也將實現在(zai)終端(duan)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)消費環(huan)節(jie)電(dian)能(neng)(neng)(neng)對化(hua)(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的深度替代。

智能、可控、共享為新方向

與會專家指(zhi)出(chu)，現有理論方法和技術手段難以滿足未(wei)來對電(dian)網的(de)認知(zhi)需要，為適(shi)應能源轉(zhuan)型戰(zhan)略，需要構建新一代電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)。與傳(chuan)統(tong)電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)相比，未(wei)來電(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)將呈現出(chu)廣泛互聯、智能互動(dong)、靈活柔性、安全(quan)可(ke)控、開放(fang)共享這五個特(te)征(zheng)。

“當前，全球新一輪科技革命、產(chan)業(ye)革命加速演進，超導(dao)、儲(chu)能、機器(qi)人與智(zhi)能制造等(deng)領(ling)域的技術(shu)突(tu)破推動著傳統工(gong)業(ye)體系分(fen)化(hua)變革。”中(zhong)國南方電網有限責任(ren)公司副(fu)總(zong)經理劉啟宏在會上指(zhi)出。

面對電力(li)(li)系統(tong)升(sheng)級(ji)新要求，美國工程院士Mohammad Shahidehpour認(ren)為，現代電力(li)(li)系統(tong)本質上是典型的(de)物(wu)理控(kong)制系統(tong)，其進(jin)程將(jiang)越(yue)來越(yue)依(yi)賴于先(xian)進(jin)的(de)信(xin)息和通信(xin)技(ji)術，用(yong)于管理分(fen)散(san)的(de)資(zi)源(yuan)和負載，而(er)先(xian)進(jin)的(de)信(xin)息通信(xin)技(ji)術將(jiang)有助于電力(li)(li)系統(tong)更加智能化發展(zhan)。

對新(xin)一代(dai)電(dian)(dian)力(li)系統來說，新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、直流輸電(dian)(dian)、變(bian)頻器(qi)、儲能(neng)(neng)設備等電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)設備將(jiang)廣泛應(ying)用其中。電(dian)(dian)氣和電(dian)(dian)子(zi)工程師(shi)協(xie)會(hui)電(dian)(dian)力(li)與能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)分(fen)會(hui)副主席、美國密(mi)蘇(su)里(li)科學技術大學教授(shou)Mariesa L. Crow表示，為實現(xian)(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互聯互通，結合現(xian)(xian)有的電(dian)(dian)子(zi)信息技術，使用電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件對電(dian)(dian)能(neng)(neng)進行(xing)變(bian)換和控(kong)制，這是從物(wu)理材料層面改變(bian)了現(xian)(xian)有電(dian)(dian)力(li)系統。

諸多挑戰有待攻克

多(duo)位業內人(ren)士告訴記者(zhe)，現有(you)的(de)風電(dian)、光伏等可再生能源(yuan)技(ji)術都具有(you)一定的(de)波動性和隨(sui)機(ji)性。同時，傳統(tong)電(dian)網(wang)以交流(liu)(liu)電(dian)為(wei)主導，但未來需要(yao)接受直流(liu)(liu)、高頻等不(bu)同物(wu)理(li)形(xing)態的(de)電(dian)流(liu)(liu)，為(wei)此，電(dian)網(wang)從(cong)技(ji)術上需要(yao)進行升級。

南方電網(wang)科學研(yan)究院董事長饒宏認為(wei)，為(wei)解決多直流(liu)(liu)饋入帶來的電壓失穩(wen)風險與交直流(liu)(liu)并(bing)聯運行的系統功角失穩(wen)問題，南方電網(wang)多年(nian)來通過使用異(yi)步分(fen)區、柔性直流(liu)(liu)等(deng)技術路線，為(wei)國際(ji)同類電網(wang)發(fa)展提供了(le)借鑒。

另外，隨著(zhu)新能源(yuan)(yuan)裝機規模的(de)逐步加(jia)(jia)大，未來電(dian)網調節性能需要(yao)(yao)大大提(ti)升。隨著(zhu)電(dian)力系(xi)統復雜程(cheng)度(du)加(jia)(jia)深，電(dian)網脆弱性也在加(jia)(jia)劇，而目前(qian)的(de)電(dian)力系(xi)統技(ji)術(shu)水平尚(shang)有不足。對此(ci)，陳(chen)國(guo)平表(biao)示，能源(yuan)(yuan)轉型對電(dian)力系(xi)統特征的(de)影響是巨大的(de)。“國(guo)內大范圍內的(de)資源(yuan)(yuan)配置能力需要(yao)(yao)加(jia)(jia)強，能源(yuan)(yuan)的(de)清(qing)潔化在技(ji)術(shu)上也要(yao)(yao)求更(geng)高的(de)電(dian)子化程(cheng)度(du)。”

同時(shi)，針對整(zheng)合各種能源資源、建立分(fen)布式電(dian)力(li)系統方面，Mohammad Shahidehpour指出，當前各大城市交通基礎設施老化，也(ye)將是連(lian)接電(dian)氣化交通能源互聯(lian)網建設過程中需要解決(jue)的問題。