国家电网：以“新”铸型，电力未来正来

（原标题：国家电网：以“新”铸型，电力未来正来）

风起大海之滨，日照戈壁大漠。从东部海滨的海风长廊到西部广袤的“沙戈荒”基地，一台台风力发电机成排矗立，巨大叶片迎风昼夜旋转；一个个太阳能光伏板矩阵，在阳光下熠熠生辉……大自然的能量被现代能量单位“千瓦、兆瓦、吉瓦”重新衡量。从“高碳粗放”向“智慧低碳”跃迁，新型电力系统建设提速。人工智能破解新能源发电预测难、稳定性差等问题，大数据、卫星、无人机、地面机器人“天空地”立体保障电力安全高效，能源结构“绿意”更浓，国家能源安全根基更稳。

捕风捉日 绿能跃增

在宁夏中宁县，腾格里沙漠边缘一望无际的光伏板铺陈延展，组成蔚为壮观的大型“沙戈荒”光伏基地。这是我国首个“沙戈荒”大基地外送特高压直流工程——宁夏—湖南±800千伏特高压直流输电工程的绿电来源。2025年，“宁电入湘”工程正式建成投运后，每年可向1600公里外的湖南省输送超360亿度电，其中50%是新能源电量。

昔日的“沙戈荒”地区自然条件恶劣，生态脆弱，被视为荒芜之地。随着科技的进步和对新能源的深入探索，这些看似贫瘠的土地被发现蕴藏着巨大的能源潜力。丰富的太阳能和风能资源，成为新能源开发的宝藏，一个个超级新能源大基地正在火热建设。

旋转的大风车、成片的光伏板、密集的输电线星罗棋布，勾勒出一幅绿能跃动的生动画面。

我国在内蒙古、青海、甘肃、宁夏、新疆等18个省（区）及新疆生产建设兵团，统筹安排了第一批“沙戈荒”大型风电光伏基地项目50个、装机9736万千瓦。截至2024年年底，第一批基地建成9199万千瓦，投产9079万千瓦。

据统计，截至2024年年底，国家电网新能源累计并网装机达11.4亿千瓦，占全世界的30%以上，新能源利用率连续多年保持在95%以上。国家电网有限公司积极构建新型电力系统、服务“双碳”目标，全力推动“沙戈荒”大型风电光伏基地新能源并网，加快电网工程建设步伐，累计建成38项特高压工程，跨省跨区输电能力超过3.4亿千瓦。

中国电力企业联合会预测，2025年年底我国煤电装机占比将降至33%，其中风电和太阳能发电合计装机规模将首次超过火电，标志着能源结构转型进入新阶段。这一转型得益于政策推动与技术迭代的双重驱动。

新能源发电逐渐成为电量供应主体，煤电将向兜底保供、灵活调节电源转变，煤电与新能源进行深度融合，“风光水火储氢”一体化发展局面逐渐清晰，大型清洁能源基地与分布式新能源电力共存的并行推进策略逐步形成。

驯化绿电 汇集远输

风光电能源源不断、清洁绿色环保，但也任性不受约束：“撒起欢儿来”电能满格停不下来，阴天无风时则动能缺失。清洁能源功率的剧烈波动、随机性和间歇性挑战着电网的安全稳定运行。

如何将“任性而为、桀骜不驯”的清洁能源大规模驯化为持续稳定的电能供给？科技创新是一把“金钥匙”。

在河北坝上草原，上百米高的白色大风机成群结队矗立，一旁是一排排追光发电的光伏板。世界上第一个集“风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电”于一体的国家风光储输示范工程就坐落在这里。该工程通过风、光、储多组态联合运行模式，将张北新能源基地、承德丰宁储能基地等与北京负荷中心相连，连接起坝上上百家风电场、数千家光伏电站。该工程不仅能汇集输出平稳可控的绿色电能，还破解了大规模新能源集中并网、集成应用的世界性技术难题，达到国际领先水平。依靠自主创新，该工程突破了运行可靠性低等三大世界级技术难题，创造了12项“世界第一”。

在“双碳”进程中，抽水蓄能技术被赋予了新的重任。它的原理非常简单，在山上、山下建设两个水库，用电低谷时，用富余的新能源电力将山下的水抽到上游水库储存起来，在用电高峰时放水发电,使电能在时间、空间上得以重新调节分配。抽水蓄能电站灵活可靠、启停快，被视为新能源发电的“稳定器”和“调节器”。

同时，抽水蓄能之外的新型储能也正迎来大发展。有业内人士对此用“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”来形容。日前，工业和信息化部等八部门正式印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》，标志着我国新型储能制造业进入了一个新的发展阶段。截至2024年年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达7376万千瓦/1.68亿千瓦时，约为“十三五”末的20倍，较2023年年底增长超过130%。

智能调度 稳供保需

“储能+新能源”的良性互动为新能源消纳提供了有力保障，但如何进一步提升新能源利用效率，仍是电网和用户共同面临的挑战。在此背景下，虚拟电厂应运而生。

1月14日，我国首个百万千瓦级居民虚拟电厂在江苏启动建设，依托江苏新型电力负荷管理系统，借助大数据、物联网和人工智能等技术，居民家中空调、热水器等分散的家用电器被聚合在虚拟能量池中。当预测到用电可能紧张时，电力部门利用软件给居民手机上发送邀约，鼓励居民主动调节大功率智能家电的温度，减少用电，从中获得电费奖励。此举将提升新能源发电的使用效率。据电力部门测算，空调每变化1℃，能够调节负荷约0.06千瓦。聚沙成塔，江苏近4300万居民空调都调节1摄氏度，就可以让出近260万千瓦电能。

居民虚拟电厂只是通俗可感的一种形式。作为未来电力系统的重要组成部分，虚拟电厂是一种基于数字化技术和智慧能源管理系统的创新能源模式?，大量应用在企业层面。它通过智能化技术和软件平台，将分散的能源资源（如太阳能光伏、风力发电、生物质能、地热能、储能系统等）整合起来，形成一个虚拟的集中能源系统。通过实时监测、数据分析和智能控制，虚拟电厂能够实现能源的高效利用和供需平衡。

新型电力系统发展进程中，电动汽车、虚拟电厂等新业态新模式不断涌现，电力用户不再仅仅是“负荷”，而是成了“电源”、成了能够主动参与电力供需平衡的“需求侧资源”。

中国工程院院士刘吉臻凝练出新型电力系统的基本特征：多源互补、源网协同、供需互动、灵活智能。

随着大模型技术引发人工智能算力需求爆发式增长以及能源革命的不断深化，对能源管理、智能电网、智能调度、电力交易等方面提出了更稳定、更强大以及更智能化的需求。“智算＋新能源”融合发展成为构建新型电力系统的必然要求。

2024年12月30日19时45分，国网湖南长沙供电公司供电服务指挥中心调度员陈明收到了智能助手“光明”的提示：“监测到10千伏荷塘变电站金星一回线路负荷快速增长，预计15分钟后出现过载，为保障供电可靠性和设备安全，已为您推荐负荷转供方案，请确认。”收到提示后，陈明迅速根据“光明”推荐的方案执行调度操作，仅用时约1分钟，便成功消除了该线路的重过载风险。

“光明”是国网长沙供电公司自主开发的可解释人工智能应用，于2024年12月19日正式亮相，并随即在国网长沙供电公司“上岗”。自2024年迎峰度冬以来，国网长沙供电公司依据“光明”生成的方案，提前对14条线路的运行方式进行了调整，完成了91户双电源客户的电源倒换，有效保障了电力供应的稳定。

国家电网公司大力开展人工智能技术在电力领域的应用探索，已建成覆盖公司总部和27家省级公司的统一开放人工智能技术创新平台，推动电力与算力协同赋能。

全力布局人工智能战略性新兴产业发展，成为电力企业积极应对能源转型挑战、破解新型电力系统源网荷储协同难题的关键举措。

专家观点

以科技之力制度之智推动能源转型

21世纪以来，全球面临的气候变化和能源安全的双重挑战愈发严重，事关全人类未来生存和发展，各国都在不断寻找化解挑战的最优方案。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央站在统筹构建人类命运共同体和实现中华民族伟大复兴战略全局的高度，向全世界作出力争于2030年前达到碳排放峰值、努力争取2060年前实现碳中和的庄严承诺。

当前，能源利用形式正在快速从碳密集型化石燃料向低碳、可再生能源过渡。在我国，能源活动碳排放占二氧化碳排放总量的88%左右，而电力行业碳排放又占能源行业碳排放的42%左右。新能源发电替代传统化石能源发电已成为能源领域减碳的关键路径，电力行业成为应对气候危机、实现减碳的“关键战场”。

因此，新型电力系统承载着能源转型的历史使命。新型电力系统以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会发展电力需求为首要目标，以新型电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具备清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的特征。

构建新型电力系统有利于保障能源安全，破解“资源逆向分布”困局。我国风光资源富集区和负荷中心呈逆向分布。目前，我国不断提升“西电东送”“北电南供”和跨省跨区电力互济能力，实现了能源资源大范围优化调配。与此同时，新型储能技术的快速发展提升了系统调节能力，增强了极端天气等特殊情形下的系统韧性水平。

新型电力系统将实现“两个转变”。一是从“源随荷动”到“源荷互动”。在新型电力系统中，电能不再是单向流动，虚拟电厂、电动汽车、可中断负荷等用户侧优质调节资源将成为充分参与电力平衡的“产消者”。如四川资阳配电网负荷“精准画像”系统，聚合分布式光伏与电动汽车资源，形成200万千瓦可调节负荷，相当于少建40座大型火电厂，在极端天气等情况下，仍可保障源荷平衡。二是电网形态由“以大电网为主”向“主配协同”转变，配电网已成为承载电力低碳发展的智慧型枢纽，分布式电源已成为其最主要的特征。山东、河南等省份，积极推动配网侧分布式新能源“光储充一体化”“共享储能”等创新模式，引导用户侧发电积极参与电网运行调节，推动分布式光伏健康有序发展。国家能源局最新数据显示，截至2024年年底，我国分布式光伏发电累计装机达3.7亿千瓦，是2013年年底的121倍，占全部光伏发电装机的42%。在发电量方面，2024年分布式光伏发电量3462亿千瓦时，占光伏发电量的41%。

建设新型电力系统宜坚持技术创新与协同治理并重。

从技术突破来看，我国输变电技术领先世界是从特高压工程建设投运开始的，新型电力系统建设，实现了从特高压“主动脉”到数字孪生“神经末梢”的革新。数字孪生等新技术不断赋能配电网，为电网运维装上“千里眼”。如2022年江苏电网无人机自动巡检作业量超过52万架次，提前发现、消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处，缺陷发现效率大大提升，由此节约运维成本约2亿元。

从机制创新来看，应推动市场与政策“双轮驱动”。新型电力市场当前正处于多点突破的高速发展上升期，国内电网与发电企业协同攻坚。市场方面，全国统一电力市场加快建设，国家电网公司省间电力现货市场转入正式运行，中长期市场连续开市，辅助服务市场基本实现全覆盖，市场化交易规模持续扩大。政策方面，适应新能源参与的市场交易机制持续健全，绿电绿证交易市场持续完善，电碳价格传导机制逐步健全。国家电网公司有效挖掘源网荷储各环节灵活调节资源，促进新能源高比例市场化消纳。

新型电力系统的构建过程，不仅是一场技术革命，更是一场关乎人类命运的能源“长征”。从西藏阿里“光伏+储能”工程解决高海拔地区用电难题，到江苏农村“共享充电桩”助力新能源汽车下乡，到哈尔滨亚冬会实现100%绿电供应，这场能源革命正在让“用上电”升级为“用好电”。中国正以科技之力、制度之智，书写着绿色能源的未来。

（作者：周勤勇，系中国电力科学研究院电力系统研究所所长）

现场目击

扑面而来“零碳风”

福建莆田，站在轮渡凭栏望，远处海面上，有着“南国蓬莱”之称的湄洲岛郁郁葱葱，绿意盎然。走近这个全国首座“零碳岛”，记者才感受到，这座绿色岛远远不止眼前的绿。

汽笛声声中，轮渡缓慢靠岸。阳光橙、森林绿、天空蓝……一条延绵数十米的“彩虹”风雨连廊，将乘客从轮渡码头引至湄洲岛内。意想不到的是，这连廊是光伏建筑一体化产品，通过在风雨连廊上铺设光伏，把岛上丰富的光资源转化为电能，并利用全省首个“多端互联低压柔性微电网”就近提供给周边的居民。

这只是湄洲岛全场景绿电示范项目的一个缩影。除此之外，岛上还藏着风光互补的路灯、喇叭花造型的风机、光能地砖，它们各显神通，为海岛传送绿色动能。

从码头出来，游客骑着共享自行车、电单车徜徉碧海蓝天间。自从有了电动汽车“三公里充电圈”，岛上公交、旅游观光接待车全部实现电动化。在湄洲岛供电公司的积极服务下，海岛旅游餐饮业等进行了厨房电气化改造，“全电烹饪”成为新潮流。随着“风光储充”微电网项目的落地，湄洲岛还打造了“光伏+水厂”的“中水回用工程”，实现了绿电治污。

而清洁能源占比以及电气化率的不断提高，对海岛配电网的安全稳定及消纳能力也提出了更高要求。湄洲岛着力推动配网转型升级为高能级配电网，在全国范围内率先投用海岛级光纤差动自愈配电网，能够满足分布式电源、微电网、柔性负荷接入的需要，同时实现故障自愈时间从秒级进一步缩短至毫秒级。

国网湄洲岛供电公司副总经理蔡哲透露了一个令人振奋的数据：目前，湄洲岛77%的电能都来自清洁能源。而他们的脚步不止于此，未来湄洲岛将持续推进高电气化率、高绿电覆盖、新能源100%消纳。

（本文刊发于《光明日报》2025年2月28日5版）