11月6日，由中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)、電氣電子工程師學(xué)會(huì)電力與能源分會(huì)和中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司聯(lián)合主辦的第十一屆電力系統(tǒng)技術(shù)國(guó)際會(huì)議在廣州開(kāi)幕。圍繞“能源轉(zhuǎn)型與電力可持續(xù)發(fā)展”主題，多位行業(yè)專家學(xué)者指出，隨著全球能源轉(zhuǎn)型逐步推進(jìn)，未來(lái)電力系統(tǒng)將向互聯(lián)互通、靈活可控、開(kāi)放共享的方向發(fā)展。

在未來(lái)電力系統(tǒng)的愿景中，每個(gè)人都將成為電力的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，微電網(wǎng)、端對(duì)端能源交易、梯級(jí)利用、電氣化交通互聯(lián)將成為未來(lái)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵要素，而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，與會(huì)專家指出，目前仍有諸多困難需要克服。

電力系統(tǒng)尋求可持續(xù)發(fā)展

伴隨全球能源轉(zhuǎn)型的步伐，可再生能源發(fā)電在能源結(jié)構(gòu)中所占比重逐步提高。“能源發(fā)展呈現(xiàn)新的趨勢(shì)，隨著能源結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，推動(dòng)能源發(fā)展清潔化、低碳化、智能化成為各國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重心。”中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)鄭寶森在會(huì)上指出，“電力處于能源發(fā)展的中心地位，電力系統(tǒng)升級(jí)是能源變革的核心和關(guān)鍵。”

國(guó)家能源局最新數(shù)據(jù)顯示，截至今年9月底，我國(guó)發(fā)電年裝機(jī)量為18.6億千瓦，其中可再生能源發(fā)電發(fā)電裝機(jī)總量達(dá)到7.45億千瓦，占發(fā)電總量的約40%左右。

“中國(guó)已經(jīng)成為全球清潔能源發(fā)展最快的國(guó)家。”國(guó)家電網(wǎng)公司總工程師陳國(guó)平強(qiáng)調(diào)，“但也面臨著環(huán)境污染等問(wèn)題，能源轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行。”有研究顯示，預(yù)計(jì)到2020、2035、2050年，非化石能源在一次能源消費(fèi)中的占比將分別達(dá)到17%、32%、51%，石油與煤炭消費(fèi)總量將逐步下降，未來(lái)電力系統(tǒng)將需要解決大規(guī)模風(fēng)能、光伏等可再生能源并網(wǎng)的問(wèn)題。

“電力將在能源轉(zhuǎn)型中作用愈加凸顯，能源再電氣化趨勢(shì)明顯。”陳國(guó)平表示，不論是煤炭、抑或是風(fēng)能、太陽(yáng)能，主要都會(huì)轉(zhuǎn)化為電能使用，這也將實(shí)現(xiàn)在終端能源消費(fèi)環(huán)節(jié)電能對(duì)化石能源的深度替代。

智能、可控、共享為新方向

與會(huì)專家指出，現(xiàn)有理論方法和技術(shù)手段難以滿足未來(lái)對(duì)電網(wǎng)的認(rèn)知需要，為適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，需要構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，未來(lái)電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)出廣泛互聯(lián)、智能互動(dòng)、靈活柔性、安全可控、開(kāi)放共享這五個(gè)特征。

“當(dāng)前，全球新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)革命加速演進(jìn)，超導(dǎo)、儲(chǔ)能、機(jī)器人與智能制造等領(lǐng)域的技術(shù)突破推動(dòng)著傳統(tǒng)工業(yè)體系分化變革。”中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理劉啟宏在會(huì)上指出。

面對(duì)電力系統(tǒng)升級(jí)新要求，美國(guó)工程院士MohammadShahidehpour認(rèn)為，現(xiàn)代電力系統(tǒng)本質(zhì)上是典型的物理控制系統(tǒng)，其進(jìn)程將越來(lái)越依賴于先進(jìn)的信息和通信技術(shù)，用于管理分散的資源和負(fù)載，而先進(jìn)的信息通信技術(shù)將有助于電力系統(tǒng)更加智能化發(fā)展。

對(duì)新一代電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，新能源、直流輸電、變頻器、儲(chǔ)能設(shè)備等電力電子設(shè)備將廣泛應(yīng)用其中。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)電力與能源分會(huì)副主席、美國(guó)密蘇里科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授MariesaL.Crow表示，為實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)互通，結(jié)合現(xiàn)有的電子信息技術(shù)，使用電力電子器件對(duì)電能進(jìn)行變換和控制，這是從物理材料層面改變了現(xiàn)有電力系統(tǒng)。

諸多挑戰(zhàn)有待攻克

多位業(yè)內(nèi)人士告訴記者，現(xiàn)有的風(fēng)電、光伏等可再生能源技術(shù)都具有一定的波動(dòng)性和隨機(jī)性。同時(shí)，傳統(tǒng)電網(wǎng)以交流電為主導(dǎo)，但未來(lái)需要接受直流、高頻等不同物理形態(tài)的電流，為此，電網(wǎng)從技術(shù)上需要進(jìn)行升級(jí)。

南方電網(wǎng)科學(xué)研究院董事長(zhǎng)饒宏認(rèn)為，為解決多直流饋入帶來(lái)的電壓失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)與交直流并聯(lián)運(yùn)行的系統(tǒng)功角失穩(wěn)問(wèn)題，南方電網(wǎng)多年來(lái)通過(guò)使用異步分區(qū)、柔性直流等技術(shù)路線，為國(guó)際同類電網(wǎng)發(fā)展提供了借鑒。

另外，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模的逐步加大，未來(lái)電網(wǎng)調(diào)節(jié)性能需要大大提升。隨著電力系統(tǒng)復(fù)雜程度加深，電網(wǎng)脆弱性也在加劇，而目前的電力系統(tǒng)技術(shù)水平尚有不足。對(duì)此，陳國(guó)平表示，能源轉(zhuǎn)型對(duì)電力系統(tǒng)特征的影響是巨大的。“國(guó)內(nèi)大范圍內(nèi)的資源配置能力需要加強(qiáng)，能源的清潔化在技術(shù)上也要求更高的電子化程度。”

同時(shí)，針對(duì)整合各種能源資源、建立分布式電力系統(tǒng)方面，MohammadShahidehpour指出，當(dāng)前各大城市交通基礎(chǔ)設(shè)施老化，也將是連接電氣化交通能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需要解決的問(wèn)題。