新型电力系统的九个发展趋势展望

袁辉  胡槐生  徐波 孟祥娟

（中国能建安徽省电力设计院有限公司）

加快构建以新能源为主体的新型电力系统，是实现“3060”目标的必然选择。现阶段，新型电力系统的主要特征是实现新能源高比例接入，加快信息技术与能量供给的深度融合，电力传输更加高效且富有韧性。依托新型电力系统建设，整合各类型能源资源，到碳中和阶段，新型电力系统将逐渐发展为更加柔性、更加开放、高度智能的能源互联网系统。

一、新型电力系统是更加柔性和开放的能源互联网

新型电力系统能够高效集成各种分布式能源，通过多传感、大数据、智能管控等技术，实现能源实体与现代信息技术的融合，优化能源生产、输送和使用；同时继续担当分级分层能源设施的“神经”和“骨架”，加速实现系统智能调度及市场自由交易，促进分布式智慧能源计量结算场景落地，逐渐发展为柔性和开放的能源互联网。

二、分布式微网成为大电网的重要互补项

新型电力系统丰富了原有的能源互联网概念并将其扩展为：既包括远距离、复杂庞大的能源传输系统，如全球、洲际或区域联网的能量传输共享；也能够实现区域能源就近交易，分布式微网成为大电网的重要互补项，电网将形成大量分散 集中的拓扑结构。

跨区送电是全局调配，区域供能是末端深挖，新型电力系统将部分跨区送电（特高压）转移到局域用能上，将更加注重能量的就地就近消纳。未来局域智能微网将成为重要的供能形式，和跨区送电方式相互补充、相互支撑。

三、户用光伏将是重要的发展形式

截至2020年底，我国光伏发电累计装机2.5亿千瓦，其中集中式电站占比68.93%，分布式光伏占比31.07%。与集中式光伏发电相比，分布式光伏就地消纳的输电成本和损耗较低，加上受土地、环境等约束更少等特征，新型电力系统中，户用光伏将帮助实现地区可再生能源电量的高比例自给。

四、区块链技术将在新型电力系统中得到应用

区块链被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后真正具有变革潜力的颠覆性技术，助推能源互联网升华到2.0形态。

与传统技术相比，区块链具有四大优势：a）采用分布式核算和存储，系统效率大大提高；b）通过智能合约共享资源，不依赖于中间机构的数据备份和信用背书；c）公开透明、自动执行、强制履约；d）不可篡改，信息添加至区块链即永久封存，无法在单个节点修改数据。

区块链的去中心化实现了电力生产者、售电部门和消费者的“直连”，将分散的新能源发电接入现有电网，实现不借助中心结算的点对点直接交易，资源利用更加集约高效。基于区块链技术的区域售电将成为智慧能源的重要突破口。

对于电力/能源区块链技术的研究，目前世界各国基本处于同一起跑线，区块链与“互联网＋”的结合将引发能源领域新一轮的技术革命。

五、将形成新的智慧能源商业模式和生态

顺应电力零售的市场化趋势，以分布式发电灵活性交易为切入点，电力零售、需求侧容量交易和运维、节能等综合能源服务都可以通过物联网场外互联网电商平台实现，借助供需匹配和智能结算，打造新的智慧能源商业模式和生态。

新型智慧能源商业模式特点：a）用户和发电厂实现点对点的电力交易；b）分散决策；c）决策调度：未来电力调度的客体是大量的分布式能源以及智慧用电负荷，通过区块链生成调度决策；d）实现市场竞争的帕累托最优，资源配置效率较高。

智慧用能还原了能源的商品属性，建立起竞争、开放、有序的供能和用能市场，对冷、热、电等资源进行优化配置，达到竞争性供需平衡的状态，大幅提高微网的用能效率和效益。智能控制 新型电力交易将为我国的碳交易、微电网、智慧能源等注入新的生机，推动智慧电力/能源生态形成和能源体制机制重建。

六、企业节能，用户节约，用能更加智能、精确、经济

与传统能源、电力用能模式相比，区域电力互联网系统的电力生产商、配电运营商、传输运营商和供、用能单位，可以直接在各个层次上进行交易，电量结算不再依靠传统电力结算平台，个人或企业可以直接进行点对点交易，能源的商品属性和金融属性将进一步凸显。

基于分布式账本和智能化合约的新型电力交易，将在发电和用电间建立起一种智能连接，利用区块链计算技术，大幅降低交易成本，提升交易效率；实现用户与电源、电网的柔性互动，用户侧负荷参与需求侧响应；由集中式整体平衡向分散化决策、帕累托最优的局部微平衡发展，将极大提升能源消费供给的柔韧度和透明度，用能更加智能、精确、经济。

七、终端用能将和移动互联、智能家居进一步融合

第四次工业革命建立在数字感知基础上，智能传感器及控制设备将万物紧紧相连，能源商品市场化、供应多样化、系统分散化及电网智能化将成为越来越清晰的发展趋势。

未来通过移动互联设备的语音交互、体感交互、无线通信等手段，便可以控制家中用能设备，冷、热、电、气等能量通过能源路由器、竞争性交易平台进行分配重组，实现信息交互和匹配性用能。

八、可再生能源渗透率更高

2030年之前近十年时间，是各地新型电力系统、能源物联网发展、壮大的重要战略突破期，能源设施逐步实现互联互通，随着智能控制和储能的突破，能量可被存储也可随时调用，用能选择性将更广，光伏等可再生能源在家庭和企业用能中的占比将有所提高。区域新型电力系统中，可再生能源渗透率的相关指标都将进一步提高。（包括η1=可再生能源发电装机容量/电网内峰值负荷，η2=清洁能源发电量/总用电量等）

九、新型电力系统呼唤新型储能技术的突破

未来发电设备将逐渐呈现分散化的特征，电网拓扑结构也随之发生改变，电化学储能、氢能等新型储能作为产业链的重要环节，将进一步发挥削峰填谷作用。但目前储能产品成本还较高，用户侧储能盈利手段更多在于峰谷电价差套利，辅助服务市场的激励作用还没有体现出来。新型电力系统建设期待着储能技术的突破和发展。