构建新型电力系统，合力化解“矛盾三角形”

    在2022能源电力转型国际论坛上，与会专家对安全—经济—环境“矛盾三角形”这一能源电力转型面临的长期矛盾高度关注。对此，应采用系统观认识能源电力转型，用整体性原则统筹布局、用动态性原则有序推进，通过政策完善、技术进步、能源结构调整化解不断转化的主要矛盾，在新的动态平衡状态下实现能源电力转型发展。

    新能源发电的不确定性、波动性，给电力电量时空分布不均衡带来充裕性挑战；而新能源发电设备的低抗扰性、弱支撑性，给大规模替代常规机组带来安全性挑战；新能源发电设备的低边际运行成本、高系统运行成本，对系统灵活调节资源和系统安全稳定支撑能力都提出了更高的要求，也给经济性和体制机制带来挑战。构建新型电力系统，需合力化解安全—经济—环境的“矛盾三角形”。发展新能源的代价不能是降低安全性。以“矛盾三角形”为切入点，用系统整体思维认识和规划设计新型电力系统，统筹政策法规、技术经济、创新发展、产业转型、行业协同，有助于在协调平衡状态下实现“双碳”目标和可持续发展。

新认知：需结合新特性发力

    新型电力系统是一个多时空尺度、多层级、多行业、多能源耦合的复杂的巨系统，也是一个具有灵活、弹性、智慧特性的社会信息物理系统。在扰动不断增强的情况下确保电力可靠供应是新型电力系统的核心技术问题。对于新型电力系统的认知，要结合其新的功能定位、供需特性、产业基础、结构形态、市场机制、政策法律和关键技术。

• 基于新的功能定位，新型电力系统是实现“双碳”目标的主要举措。随着其他行业将“电力化”作为实现“双碳”目标的重要举措，新型电力系统与其他行业、多种能源耦合增强，安全、经济、环境矛盾愈加突出，需要全社会各参与方协同有序构建。

• 基于新的供需特性，新能源电力具有强不确定性和低保障性。因此，新能源各时间尺度波动需要系统匹配相应时间尺度的灵活调节能力，如考虑暂态过电压的限制，波动将从毫秒级延伸到季度和年的时间跨度。

• 基于新的产业基础，新型电力系统建立在新型产业链基础上，物质基础、技术体系和瓶颈环节都将发生变化。关键矿产资源等产业链供应安全成为能源供应安全新的组成部分，需要加强战略规划、政策支持、矿产探采技术创新等，完善矿产资源供给保障体系，保证产业链安全的多元化和安全性

• 基于新的结构形态，新型电力系统是一个多能源、多行业、多区域、多层次耦合的信息物理社会系统（CPSS），研究对象从电气物理系统拓展到信息物理社会系统。需求大、增长快、种类杂、功用多，大规模应用需实现安全性提升、成本下降、价值兑现。

• 基于新的市场机制，需要完善以电量交易为主、价格主导的市场形式。电力市场建立在可靠安全的电力供应基础上。需要建立健全体现供需格局和系统特征的市场机制和多层级多种类统一市场体系，合理传导新能源导致的系统成本和支撑能力增加。

• 基于新的政策法规，建立适用新型电力系统的政策规范引导新能源健康发展十分必要。同时需要注意不同政策法规之间的衔接和协同，以及与市场机制、供需关系等的协同。

• 基于新的关键技术，技术创新是构建新型电力系统的关键支撑。相关建设会进一步增加系统构建成本，需要体制机制、商业模式、标准规范的系统性创新，需要多行业协同推动关键技术经济高效落地应用及系统转型升级。

新思路：科学系统、动态平衡

    新的思路是，只能根据不同能源场景，利用科学系统观，动态平衡应对各项挑战和问题，将系统作为一个整体，保证要素之间关联耦合，保持系统开放和动态优化。实际上，安全—经济—环境“矛盾三角形”是能源电力转型面临的长期矛盾；三者都是政策、技术和能源结构相关性指标，应采用系统观认识能源电力转型，用整体性原则统筹布局、用动态性原则有序推进，通过政策完善、技术进步、能源结构调整化解不断转化的主要矛盾，在安全—经济—环境新的动态平衡状态下实现能源电力转型发展。

    总之，新型电力系统是实现“双碳”目标的重要举措，是支撑能源转型和可持续发展的关键技术，是一个用新政策法规、新体制机制、新标准规范、新产业基础构建的多系统交互、多能源耦合的新型能源体系的重要组成部分，是一个各利益主体都能和谐健康生长的生态系统。新型电力系统的规划不局限于电网或者电力系统。加大、加快相关技术的开发研究是必要的，但更应该从全社会、多行业、高层次的广阔角度，从一个大的能源体系来考虑，进行统筹规划。因此，新型电力系统要从不同层面、角度、维度和尺度加强结构性设计——不仅是物理结构，还包括技术体系、政策法规、电价市场等。需要强调，结构设计要简化和突出关键要素的耦合关系，用结构化和规则化分散化解矛盾，增强系统的整体稳定性和抗击风险的能力。

文章来源：郭剑波《能源评论》2023年第一期