“在‘雙碳’目標下，新能源替代常規機組發電，將給新型電力系統帶來三大挑戰。”中國電科院名譽院長、中國工程院院士郭劍波認為，新型電力系統必須加強科技創新和推廣應用。

       郭劍波是在首屆“稷下電氣論壇”上作了上述發言。8月5日，由中國電機工程學會電力系統專業委員會和山東大學聯合主辦的首屆“稷下電氣論壇”吸引了五位“兩院”院士參與。在“電連萬物，碳索未來”主題下，國內能源領域眾多專家圍繞我國能源發展與新型電力系統構建展開研討。

        新型電力系統面臨“三角形”挑戰

       據了解，新型電力系統的構建是一個演化過程。從概念提出、開始構建到全面建成，實現碳達峰、碳中和目標，不同階段有其不同的主要矛盾和關鍵要素。但長期存在的主要矛盾是如何破解經濟—安全—環境這一“矛盾三角形”。

       郭劍波認為，新型電力系統是以電力系統為樞紐平臺的多行業和多能源耦合協同的信息物理社會復雜巨系統，也是在現有電力系統基礎上新舊技術結合，用新政策法規、新體制機制、新標準規范、新產業基礎構建的賦予新定義和新理念的系統。

       在“雙碳”目標下，我國風電、光伏發電等綠色電力高速發展。按照中國科學院院士周孝信的推算：在碳中和階段，我國將實現高比例非化石能源對化石能源電力的“綠電替代”;其中，綠氫發電可能與風光綠色相配合，在提供長時儲能和靈活調節方面替代化石能源發電;可以預期對傳統化石能源的“綠電替代”和“綠氫替代”將作為實現新型能源系統碳中和目標的關鍵舉措，將在未來新型能源電力系統建設中發揮決定性作用。

       郭劍波認為，新能源替代常規機組發電，將給新型電力系統帶來的三大挑戰——新能源資源具有隨機性、波動性、低密度、分散性，使其發電出力時空分布極度不均衡且“高裝機、低電量”，帶來充裕性挑戰;新能源發電設備具有低抗擾、弱支撐性，輸出快速可控與能力受限矛盾突出;新能源對能源轉型和環境高貢獻與對充裕安全低貢獻的矛盾，需要協調多個利益主體(多行業、多系統、多能源、多電源)責權利平衡安全—經濟—環境關系，帶來體制機制挑戰。他指出，安全、經濟、環境都是政策和技術相關性指標，需要技術和政策雙輪協同推進。

       直面挑戰，政產學研都有責任

       8月的濟南天氣炎熱，但院士們的發言卻指向了若干關鍵詞——直面挑戰，冷靜應對。正如中國工程院院士、山東大學校長李術才所言：首次舉辦“稷下電氣論壇”，是對標時代要求，強化責任擔當，以教育之力支撐中國式現代化的深入探索和生動實踐。

       隨著我國電力系統迅速發展，裝機容量不斷增大，網架結構聯系更加緊密，短路電流超標問題逐漸突出，對系統及設備的安全運行產生影響。中國科學院院士陳維江介紹了基于電網拓撲瞬態重構的短路電流柔性抑制方法的基本原理、關鍵技術及示范工程應用情況，為解決上述問題提供了新思路、新辦法。

       新形勢下配電系統是可再生能源消納的支撐平臺、多元海量信息集成的數據平臺、多利益主體參與的交易平臺、電氣化交通發展的支撐與服務平臺，其發展面臨靈活性、韌性、可靠性、可控性等時間維度和空間維度的多個技術挑戰。

       中國工程院院士王成山認為，應對上述挑戰，新型配電系統將發展并呈現低碳化、分布化、去中心化和數字化等重要特征。

       為此，開展百家爭鳴、百花齊放的學術研討是非常必要的。中國電機工程學會秘書長王剛認為，推進能源綠色低碳轉型，是政府、企業、學協會、科研機構的共同責任，需要各方共同努力、深化合作，在加快科技和體制機制創新的同時，進行廣泛的技術交流和經驗共享。