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(wǎng)有限責任公司聯(lián)合主辦的第十一屆電力系統(tǒng)技術國際會議在廣州開幕。圍繞“能源轉型與電力可持續(xù)發(fā)展”主題，多位行業(yè)專家學者指出，隨著全球能源轉型逐步推進，未來電力系統(tǒng)將向互聯(lián)互通、靈活可控、開放共享的方向發(fā)展。

在未來電力系統(tǒng)的愿景中，每個人都將成為電力的生產者和消費者，微電網(wǎng)、端對端能源交易、梯級利用、電氣化交通互聯(lián)將成為未來電力系統(tǒng)的關鍵要素，而要實現(xiàn)這一目標，與會專家指出，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

伴隨全球能源轉型的步伐，可再生能源發(fā)電在能源結構中所占比重逐步提高。“能源發(fā)展呈現(xiàn)新的趨勢，隨著能源結構不斷調整，推動能源發(fā)展清潔化、低碳化、智能化成為各國能源戰(zhàn)略轉型的重心。”中國電機工程學會理事長鄭寶森在會上指出，“電力處于能源發(fā)展的中心地位，電力系統(tǒng)升級是能源變革的核心和關鍵。”

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

“中國已經成為全球清潔能源發(fā)展最快的國家。”國家電網(wǎng)公司總工程師陳國平強調，“但也面臨著環(huán)境污染等問題，能源轉型勢在必行。”有研究顯示，預計到2020、2035、2050年，非化石能源在一次能源消費中的占比將分別達到17%、32%、51%，石油與煤炭消費總量將逐步下降，未來電力系統(tǒng)將需要解決大規(guī)模風能、光伏等可再生能源并網(wǎng)的問題。

“電力將在能源轉型中作用愈加凸顯，能源再電氣化趨勢明顯。”陳國平表示，不論是煤炭、抑或是風能、太陽能，主要都會轉化為電能使用，這也將實現(xiàn)在終端能源消費環(huán)節(jié)電能對化石能源的深度替代。

智能、可控、共享為新方向

與會專家指出，現(xiàn)有理論方法和技術手段難以滿足未來對電網(wǎng)的認知需要，為適應能源轉型戰(zhàn)略，需要構建新一代電力系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比，未來電力系統(tǒng)將呈現(xiàn)出廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控、開放共享這五個特征。

“當前，全球新一輪科技革命、產業(yè)革命加速演進，超導、儲能、機器人與智能制造等領域的技術突破推動著傳統(tǒng)工業(yè)體系分化變革。”中國南方電網(wǎng)有限責任公司副總經理劉啟宏在會上指出。

面對電力系統(tǒng)升級新要求，美國工程院士MohammadShahidehpour認為，現(xiàn)代電力系統(tǒng)本質上是典型的物理控制系統(tǒng)，其進程將越來越依賴于先進的信息和通信技術，用于管理分散的資源和負載，而先進的信息通信技術將有助于電力系統(tǒng)更加智能化發(fā)展。

對新一代電力系統(tǒng)來說，新能源、直流輸電、變頻器、儲能設備等電力電子設備將廣泛應用其中。電氣和電子工程師協(xié)會電力與能源分會副主席、美國密蘇里科學技術大學教授MariesaL.Crow表示，為實現(xiàn)能源互聯(lián)互通，結合現(xiàn)有的電子信息技術，使用電力電子器件對電能進行變換和控制，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)內人士告訴記者，現(xiàn)有的風電、光伏等可再生能源技術都具有一定的波動性和隨機性。同時，傳統(tǒng)電網(wǎng)以交流電為主導，但未來需要接受直流、高頻等不同物理形態(tài)的電流，為此，電網(wǎng)從技術上需要進行升級。

南方電網(wǎng)科學研究院董事長饒宏認為，為解決多直流饋入帶來的電壓失穩(wěn)風險與交直流并聯(lián)運行的系統(tǒng)功角失穩(wěn)問題，南方電網(wǎng)多年來通過使用異步分區(qū)、柔性直流等技術路線，為國際同類電網(wǎng)發(fā)展提供了借鑒。

另外，隨著新能源裝機規(guī)模的逐步加大，未來電網(wǎng)調節(jié)性能需要大大提升。隨著電力系統(tǒng)復雜程度加深，電網(wǎng)脆弱性也在加劇，而目前的電力系統(tǒng)技術水平尚有不足。對此，陳國平表示，能源轉型對電力系統(tǒng)特征的影響是巨大的。“國內大范圍內的資源配置能力需要加強，能源的清潔化在技術上也要求更高的電子化程度。”

同時，針對整合各種能源資源、建立分布式電力系統(tǒng)方面，MohammadShahidehpour指出，當前各大城市交通基礎設施老化，也將是連接電氣化交通能源互聯(lián)網(wǎng)建設過程中需要解決的問題。