2022年9月21日，以“風光無限 新能源重塑電力系統”為主題的“綠色能源管理”會客廳直播欄目在能見·麒麟學院舉行。本場直播由能見科技副總經理曹開虎主持，匯聚中國電力科學研究院有限公司高級專家朱凌志、施耐德電氣能源管理低壓業務行業應用與創新總監張翼、廣東明陽電氣股份有限公司客戶方案部總監張興等業內權威專家與企業伙伴，圍繞“新能源如何應對大規模并網挑戰”“如何進一步提升新能源智慧運維能力”“海上風電如何應對大型化趨勢”“微電網革命對產業鏈構成什么影響”等產業痛點，探討新能源增長趨勢下電力系統的發展方向與應對之道。

國家能源局數據顯示，今年1-7月全國可再生能源新增裝機6502萬千瓦，占全國新增發電裝機的77%;全國可再生能源發電量1.52萬億千瓦時，占全國發電量的31.8%;全國可再生能源發電在建項目儲備充足;全國主要流域水能利用率98.6%、風電平均利用率96.1%、光伏發電平均利用率97.9%。從數據來看，新能源在各行業間在大規模接入，能源結構的轉向和新能源替代正在加速。

“2030-2060年，預計新能源裝機，含生物質，在2030年的時候裝機達到45%，電量達到28%，而2060年的時候裝機達到70%，電量占比達到60%。2020年國家電網經營區內新能源日波動最大1.3億千瓦，約為裝機容量的30%，2030年日波動將達到4.5億千瓦，已經超過符合的最大峰谷倉。我們估計了一下，2060年，日波動可能達到15億千瓦，比全國的負荷總量還要高。”中國電力科學研究院有限公司高級專家朱凌志稱,如何平衡高比例新能源接入下的電力系統，是眼下行業面臨最大的問題。

新能源參與電力市場之技術改變

自2020年9月我國提出“雙碳”目標以來，關于發展新能源和可再生能源支持政策密集發布，并有望成為未來第一大裝機電源。今年6月，國家發展改革委、國家能源局等九部門聯合印發《“十四五”可再生能源發展規劃》，提出“十四五”時期可再生能源發展的目標和途徑，預示了我國可再生能源將進入大規模、高比例、市場化和高質量發展階段。

伴隨我國清潔低碳轉型，電力系統的生產組織方式，正在由傳統計劃方式向以電力市場的方式轉變。

“新能源發電的波動性和間歇性將極大增加電網的穩定性風險，新能源大規模應用首先要解決電力系統的有關平衡問題。”朱凌志指出。

電力行業是中國碳排放最大的單一行業，構建新型電力系統成為中國實現雙碳目標最重要的舉措。這意味著中國將逐步形成以新能源為主體的電力系統，綠電消費為主體的能源系統，并有效保障兩個系統的安全穩定運行。長期來看，“技術-體制機制”的創新將推動我國新型電力系統的構建。

施耐德電氣能源管理低壓業務行業應用與創新總監張翼指出，“發展新型電力系統的過程，本質是適應新能源大規模接入的過程。伴隨清潔能源大比例并網，以單向能量流為特征的傳統電力網絡，正在向多能互補，產消融合的新型電力系統轉變。在這一過程中，數字化軟件將發揮重要作用。”

張翼表示，新能源的“源”并非僅指傳統意義上最開始的源端，當下以分布式能源為核心推進微電網建設，已經成為平衡能源資源需求，充分挖掘分布式能源價值的重要手段。與此同時，直接將新能源生產的綠電與直流負載對接的“直流微電網”應用，亦將為電力系統帶來更多的效率及擴展性。

面向高比例新能源場景，施耐德電氣EcoStruxure微網能源顧問通過智慧、實時的、對用戶側站點的分布式能源進行綜合管理和優化，助力用戶充分利用可再生能源、減少碳足跡、降低能源成本、提高微網運營績效并實現綜合能源的可監可控可優化，實現安全與經濟用能。

朱凌志認為，從新能源自身來說，首先需要發揮主動支撐能力，第二是弱電網運營能力。新能源發電設備存在自身最小短路比的問題，目前設備主要能夠承受的績效總額比水平一般在1.5左右，如果能夠提升到1.2、1.3這個程度，系統的穩定會大大改善。

“從電網的角度，需要加強電網的互聯互通，解決清潔能源在負荷空間上的不匹配問題，利用我們國家地域廣泛，各個地方的差異性比較大的特點，通過電網的互通互濟，可以最大程度共享電網的資源，應對新能源的隨機波動性。”朱凌志說。

智慧運維助力新能源領域數字化轉型

2022年2月10日，國家發改委、國家能源局聯合下發了《關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見》，《意見》表明，中國將加速構建“分布式能源+微電網”的能源利用模式。以此促進能源消費者轉變為能源產銷者，降低對外部資源的依賴，提高地區用電的可靠性，同時減少長距離輸電帶來的損耗和資本浪費。

此外，《意見》還強調了中國將借助成熟完善的市場機制，通過大力發展供需兩側的靈活性資源，為新能源的長久穩定發展打下堅實基礎，在保障電力安全的前提下，助力中國實現“十四五”時期年均1億千瓦以上的新增風光發電裝機。

海上風電是潛力巨大的綠色資源。廣東明陽電氣股份有限公司客戶方案部總監張興介紹，從目前海上風電的發展來看，在“十四五”期間，在廣東跟福建對風電運維重要的產業集群發布了一些行業重點的建設方向。比如廣東省提出來在2021年到2025年期間，要提前布局海上風電的運維基地。福建省計劃在2021年到2023年要重點拓展智慧海上風電的一個運維項目。

之所以密集出臺支持政策，主要考慮到海上風電的運維費用，相較于陸上風電設備運行維護費用較高，所以海上風電的運維，相對于新能源的其他的一些領域來講，顯得尤為重要和迫切。

2021年3月，施耐德電氣與明陽集團簽署合作備忘錄，承諾共同進行產品聯合研發、聯合制定行業標準以及在業務新模式方面展開深度合作。在去年漂浮式海上風電項目的合作中，施耐德電氣在半年內就推出了 MVS-T6 海上風電專用空氣斷路器。這款斷路器不僅擁有全系列1140V/66kA高分斷能力，更采用特殊材質工藝防腐，順利通過了漂浮式海上風電各項嚴苛環境特殊試驗認證，性能優于業界。該產品的迅速問世，也成功保障了海上風電設備的連續健康工作。

“在明陽集團的一些風機上，我們已經搭載了比較先進的運行狀態感知及智能控制技術，以此實現智能化運維監測、預測，而且可以智能化地安排運維計劃，來保證機組的健康運行。總體使管理效能提升15%左右，運維成本降低5%以上。”張興表示。

施耐德電氣能源管理低壓業務行業應用與創新總監張翼指出，安全可靠的電力設備是安全運行的基石。“源自對研發的高度重視和持續投入，以及多年的厚積薄發，施耐德電氣希望從底層開始，為市場提供綠色化、智能化、數字化的創新產品。通過互聯互通的電力設備，使能源消耗數據的精確采集成為可能，并通過端到端的軟件，將采集到的數據變得可見、可衡量、可管理，實現主動性智慧運維，最終為客戶帶來安全、可靠、綠色、高效的用戶體驗。”

提高能源使用效率與管理水平是實現“雙碳”目標的推進器。在未來新型電力系統構建中，新能源全面參與電力市場是必然趨勢，隨著數字能源生態體系的不斷推進，越來越多的微網、能源產消者、源網荷儲的交叉一體化需要更加智慧的控制。可以預見，未來供需兩側企業在數字化創新應用、提升能源效率和管理水平等方面的積極部署與實踐，將在推動中國構建新型電力系統的進程中發揮重要作用。