电力是每家每户都不可或缺的能源，是推动经济和社会发展的重要支柱。但人们或许没有发觉，我们每天所使用的电，供给方式正悄然发生变化。如今，电网建设更加智能化、数字化，电力系统运行更加绿色低碳、智慧高效。
今年6月，国家能源局组织发布《新型电力系统发展蓝皮书》（以下简称《蓝皮书》），标志着新型电力系统建设进入全面启动和加速推进的重要阶段。
绿色电力 低碳清洁
2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议召开。会议指出，要深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。
今年6月发布的《蓝皮书》全面阐述了新型电力系统的发展理念、内涵特征，并提出构建新型电力系统的总体架构和重点任务。其中提到，清洁低碳是构建新型电力系统的核心目标。
在推动绿色电力发展方面，中国已取得亮眼成绩。“绿色电力一般指风电、太阳能发电、水电、生物质发电、地热能发电、海洋能发电等可再生能源电力。”国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军介绍，可再生能源发电过程中不产生或很少产生对环境有害的排放物，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，且不需要消耗化石燃料，相较常规的化石能源发电更有利于环境保护和可持续发展。
今年7月，全球首台16兆瓦超大容量海上风电机组在福建海上风电场成功并网发电。这台巨型海上风电机组的轮毂中心高度达152米，相当于一座52层大楼的高度；叶轮扫风面积约5万平方米，相当于7个标准足球场的大小。根据该海域多年测风数据计算，单台机组每年可输出超过6600万千瓦时的清洁电能，能够满足3.6万户三口之家一年的生活用电，可节约标煤约2.2万吨，减排二氧化碳约5.4万吨。
在内蒙古自治区库布其沙漠，光伏发电与增绿治沙结合的模式日益完善。在沙漠中建设的光伏板，可以有效稳固住浮沙，避免沙丘被风吹走；光伏板的遮挡，可以减少土壤水分蒸发，在其下方空间，可以栽种绿植，进一步改善沙漠生态环境。
目前正在建设中的库布其沙漠鄂尔多斯中北部新能源基地项目，是在沙漠、戈壁、荒漠地区开发建设的全球***规模风电光伏基地项目，也是中国***开工建设的千万千瓦级新能源大基地项目。该项目规划总投资约900亿元，总装机规模1600万千瓦，包括光伏800万千瓦和风电400万千瓦，配套改扩建先进高效煤电装机400万千瓦。项目全部建成后，每年可向京津冀地区送电约400亿千瓦时，其中清洁能源占比50%以上，相当于节约标准煤约600万吨，减排二氧化碳约1600万吨。
国家能源局数据显示，截至今年6月，全国可再生能源装机达13.22亿千瓦，历史性超过煤电，占总装机的48.8%，超过全球可再生能源装机的三分之一，水电、风电、太阳能发电装机分别连续18年、13年、8年稳居世界***位。2022年，全国可再生能源发电量达2.7万亿千瓦时，占全社会用电量的31.6%，较2012年增长约11个百分点。其中，风电、光伏发电量***突破1万亿千瓦时，与城乡居民生活用电量相当。同年，可再生能源新增装机和发电量分别占全国新增发电装机和发电量的76.2%和81%，已成为电力新增装机和发电量的主体。
今年8月，国家发展改革委、财政部、国家能源局联合印发《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作 促进可再生能源电力消费的通知》，将进一步为扩大绿电供给、促进绿电消费奠定基础，推动能源绿色低碳转型。
在新技术的引领下，电力系统还能实现精准调度，促进碳排放总量逐步下降。
国家电投上海电力股份有限公司建设的综合智慧零碳电厂，是一个基于大数据建成的“虚拟电厂”。它是集源、网、荷、储、充元素为一体的智慧能源管理平台，实现了与电网需求侧响应平台和电网调度平台的实时对接，具备自动调频和调峰的功能，通过实施精准调度，加强了电网的稳定性和安全系数。
据介绍，今年以来，国家电力投资集团大力推进综合智慧零碳电厂开发建设，实现对各类分布式能源、储能和负荷的整合调控。截至今年上半年，该集团已开工41个零碳电厂，建成投产48个项目，形成装机规模62.2万千瓦，聚合可调负荷10.3万千瓦，顶峰能力21.9万千瓦，调峰能力30.1万千瓦。
数字技术激发电网无限可能
目前，我国智能电网调度控制系统已拥有10万多套计算机、10万余套网络设备。电网自动化技术经历了早期探索、引进消化、自主开发、逐步超越4个发展阶段，从原来每年夏季、冬季两次电网运行方式计算，提高到每15分钟周期计算和秒级大扰动事件触发即时计算，在国际上***实现了实时跟踪分析分钟级电网多重相继故障，有效提高了调度应对电网多重相继故障的能力。
“如今，智能电网的调度控制逐步完善，大量直流输电将促使电网分析从‘机电暂态’发展到‘电磁暂态’阶段，计算量也将提高上千倍。”工业控制系统产业联盟理事长辛耀中介绍，我国智能电网已经成为世界之***。仅国网系统内，微机继电保护装置就达110万套，智能电网调度控制系统超400套，电力调度数据网络路由节点约8.2万个，智能变电站达5000多套，电力调度控制专用云计算节点超10万个，电力调度控制专用物联网实时测点达2亿多个。
电网数字化与新型电力系统的构建需要相互作用、相融并进，没有电网数字化就没有新型电力系统。新型电力系统的建设必然要求数字技术和能源技术的深度融合、广泛应用，实现电网的数字化转型。
国网副总信息师王继业表示，新型电力系统承载着能源转型的历史使命，是新型能源体系的重要组成部分，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动等基本特征。
“数字技术的发展为新型电力系统的建设带来了新可能。”王继业分析，首先，带来广泛互联互通的新可能。数字传感和物联技术全面感知和连接电力系统各类复杂多元的终端设备，使连接的范围不断扩大。其次，带来全局协同计算新可能。利用云计算、边缘计算等数字技术构建全局算力服务，实现算力资源按需动态调配，可支撑海量新能源并网。再次，带来智能友好互动的可能。人工智能等技术与电网业务深度融合，可实现对源网荷储全环节海量分散对象的智能协调控制。***，全域协同计算也成为可能。大量数据使得全域在线透明成为可能，推动新型电力系统全环节在线、全业务透明。
电力设备要求更高
随着新型电力系统不断深化建设，对于传统和新兴的各类电力设备提出了更高的要求。
首先，随着可再生能源大规模开发并网，对于输配变压、储能、调频等类型的灵活性和稳定性较强的电力设备需求增加。同时，由于可再生能源具有间歇性、波动性等特点，也给传统火电、水电等基荷类型的发电机组带来了更大的运行压力和技术挑战。
其次，随着终端用能场景多元化和智慧用能需求提升，对于分布式发（光伏、风机）、微网（储能、控制器）、智慧配（互联网+）等类型的小型化、数字化、智能化的终端类电力设备需求增加。同时，由于终端用能负荷呈现双高双峰特征（高容量高功率峰值），也给配网运行安全稳定带来了更大的风险和管理难度。
***，随着碳达峰碳中和目标实施和低碳转型推进，对于节能减排效果显著且符合环保标准的各类清洁型或超低排放型（煤气联合循环、煤制氢）等类型的发展前景类或替代类（核聚变）等类型的创新型或突破型（超导输变）等类型。
电力设备技术创新与发展方向是电力设备行业的核心驱动力，也是应对新型电力系统需求变化和挑战的关键手段。根据不同类型的电力设备，可以概括出以下几个主要的技术创新与发展方向：
高效节能型电力设备，主要通过提高设备性能参数、优化设计结构、采用新材料等方式，降低设备运行损耗和维护成本，提高设备运行效率和可靠性，例如超超临界火电机组、永磁同步风机等。
智能互联型电力设备，主要通过集成传感器、控制器、通信器等智能元件，实现设备自动化控制、远程监测、数据分析等功能，提高设备运行安全性和灵活性，例如智能变压器、智能开关柜等。
绿色环保型电力设备，主要通过采用清洁能源或低碳技术，减少或消除设备运行过程中的污染物排放和温室气体排放，提高设备运行环境友好性和社会责任感，例如煤气联合循环机组、煤制氢装置等。
创新突破型电力设备，主要通过引入新原理或新技术，在原有技术基础上实现质的飞跃或颠覆性变革，提高设备运行前沿性和竞争优势，例如核聚变反应堆、超导输变线路等。
电力设备市场竞争与合作格局
电力设备市场竞争与合作格局是电力设备行业的重要影响因素，也是衡量电力设备行业发展水平和潜力的重要指标。根据不同类型的电力设备，可以概括出以下几个主要的市场竞争与合作格局：
传统型电力设备，主要指火电、水电等基荷类型的发电机组以及输配变压等基础类型的输配电设备，其市场竞争与合作格局相对成熟和稳定，主要由国内外大型企业（如哈尔滨、东方、西门子、通用等）占据主导地位，同时也存在一些中小型企业（如金风、华能等）参与竞争和合作 。
新兴型电力设备，主要指光伏、风机等可再生能源类型的发电机组以及储能、调频等灵活性类型的输配电设备，其市场竞争与合作格局相对活跃和多变，主要由国内外中小型企业（如隆基、通威、特斯拉、比亚迪等）占据主导地位，同时也存在一些大型企业（如国家能源集团、中广核等）参与竞争和合作 。
前沿型电力设备，主要指煤气联合循环、煤制氢等清洁型或超低排放型的发展前景类或替代类电力设备以及核聚变、超导输变等创新型或突破型的先进类或***类电力设备，其市场竞争与合作格局相对封闭和保密，主要由国内外少数企业（如中广核、国电、三菱重工、通用等）占据主导地位，同时也存在一些科研机构（如清华大学、麻省理工学院等）参与竞争和合作 。
文章来源： 中国能源报，尚普咨询集团，人民日报
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_532312.html
来源：贤集网
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