能源電力研究正經(jīng)歷深刻重構(gòu)
來源：中國電力報 時間：2026-03-31 16:47
在全球能源低碳轉(zhuǎn)型與“大云物移智鏈邊孿”等數(shù)智技術迅猛發(fā)展的雙重驅(qū)動下，能源電力領域的學術研究正經(jīng)歷一場從根源邏輯到方法論體系的深刻重構(gòu)。
國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司（以下簡稱“國網(wǎng)經(jīng)研院”）《電力建設》雜志社通過對國內(nèi)外能源電力核心文獻及專利成果的追蹤發(fā)現(xiàn)，一種融合物理設施、信息技術與社會經(jīng)濟行為的“交叉數(shù)智”新范式，正在打破以物理系統(tǒng)為核心的傳統(tǒng)研究范式，成為引領未來創(chuàng)新的主導方向。這一趨勢與國家“人工智能+能源”的戰(zhàn)略部署高度契合，標志著能源電力研究正呈現(xiàn)“邊界破界—方法升級—生態(tài)適配”的系統(tǒng)性變革。
從“單一物理系統(tǒng)”到“多元交叉生態(tài)”
隨著“雙碳”目標的推進、能源結(jié)構(gòu)清潔化及用戶需求多元化的發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的單一物理系統(tǒng)的研究范式已難以應對多能源耦合需求、數(shù)字技術融合需求及社會經(jīng)濟嵌入需求。因此，從單一物理系統(tǒng)轉(zhuǎn)向“物理—信息—社會”融合的多元交叉生態(tài)是時代發(fā)展的必然。
當前，各研究領域跨界融合趨勢持續(xù)深化。在“雙碳”戰(zhàn)略引領下，社會經(jīng)濟低碳轉(zhuǎn)型迫切要求將電力系統(tǒng)、信息通信系統(tǒng)、電力與碳交易多市場機制及多主體復雜行為納入統(tǒng)一分析框架，開展系統(tǒng)性跨界交叉研究。國網(wǎng)經(jīng)研院自動化控制設計研究中心主任韓柳等學者指出，電力系統(tǒng)是工程領域規(guī)模最大、結(jié)構(gòu)最復雜的互聯(lián)系統(tǒng)之一；隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術深度滲透融合，配電網(wǎng)與信息物理系統(tǒng)加速融合形成配電信息物理系統(tǒng)，將有力推動配電網(wǎng)向高效化、可靠化、靈活化與高韌性方向演進。
研究議題多目標協(xié)同加速演進。全球極端氣候頻發(fā)、電力系統(tǒng)復雜性與不確定性加劇，能源電力系統(tǒng)安全保供與韌性恢復成為行業(yè)研究焦點。電力系統(tǒng)發(fā)展目標由單一經(jīng)濟效益轉(zhuǎn)向安全、可靠、韌性多目標協(xié)同，電網(wǎng)韌性研究正構(gòu)建“物理—信息—社會”融合的“交叉數(shù)智”新范式，通過融合氣象與電力信息感知、極端天氣風險演化機理，形成災前預防、災中抵御、災后恢復的全周期智能協(xié)同決策框架。華北電力大學經(jīng)濟與管理學院副院長加鶴萍等學者從源網(wǎng)荷儲出發(fā)，針對極端天氣下預防、緊急調(diào)控與供電恢復三階段，提出依托靈活資源提升新型電力系統(tǒng)韌性的有效策略。
研究對象多主體協(xié)同日漸凸顯。在大模型與高算力支撐下，研究已從單一設備性能優(yōu)化轉(zhuǎn)向多資源協(xié)同調(diào)度與高效利用，研究邏輯由“技術導向”轉(zhuǎn)向“系統(tǒng)耦合與多主體協(xié)同導向”，虛擬電廠、綜合能源系統(tǒng)、微電網(wǎng)、負荷聚合商、風光儲充一體化系統(tǒng)等新型主體成為研究重點。
數(shù)據(jù)智能重構(gòu)成為研究迭代的核心引擎
從專利、期刊及會議論文主題分析可見，以大數(shù)據(jù)與人工智能為核心的研究方法，已從輔助工具升級為重構(gòu)電力系統(tǒng)規(guī)劃、建設與運行的核心引擎。大數(shù)據(jù)、云計算、深度學習、強化學習、數(shù)字孿生、大模型等技術正深度融入電力系統(tǒng)規(guī)劃設計、仿真分析、調(diào)度運行等關鍵場景。
在新型電力系統(tǒng)規(guī)劃中，需統(tǒng)籌各類能源規(guī)模、布局與時序安排，優(yōu)化電源運行方式。國網(wǎng)經(jīng)研院副總經(jīng)理李敬如等學者認為，基于人工智能的配電網(wǎng)規(guī)劃具備泛化性、適用性與擴展性優(yōu)勢，為突破規(guī)劃技術瓶頸提供了可行路徑。
隨著新型電力系統(tǒng)建設推進，電力系統(tǒng)仿真正向主配一體化、全電磁暫態(tài)及多時間尺度分析方向發(fā)展。針對區(qū)域級百萬量級仿真規(guī)模，華北電力大學校長、黨委副書記畢天姝等學者提出，電力系統(tǒng)智能仿真需深化知識與數(shù)據(jù)驅(qū)動融合、強化學習與數(shù)字孿生結(jié)合，提升建模推理、遷移泛化與人機交互水平，增強仿真準確率與通用性。
在調(diào)度運行環(huán)節(jié)，分布式能源、電動汽車、虛擬電廠等接入帶來海量異構(gòu)數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)方法難以滿足在線決策需求。中國電科院總工程師湯涌等學者指出，新一代人工智能與強化學習等算法可優(yōu)化多能源主體協(xié)同調(diào)度，數(shù)字孿生技術則支撐實時監(jiān)測、故障預警與應急演練，推動研究從事后總結(jié)向事前預判轉(zhuǎn)型。高可信、強泛化的智能調(diào)度算法及其與大模型的深度融合，將成為未來研究熱點。
當前，新一代人工智能已成為新型電力系統(tǒng)建設的關鍵支撐與全新研究范式，但其深度融合仍面臨三大問題：一是多源異構(gòu)數(shù)據(jù)與先驗知識的統(tǒng)一標準表征有待建立；二是大規(guī)模高質(zhì)量數(shù)據(jù)集亟待構(gòu)建；三是需融合可解釋人工智能，形成滿足高安全要求的可信決策方法。
合作型創(chuàng)新模式支撐研究范式轉(zhuǎn)變
前沿研究范式轉(zhuǎn)型，有賴于研究生態(tài)的協(xié)同適配。從發(fā)文規(guī)模、研究機構(gòu)及作者結(jié)構(gòu)演變來看，能源電力領域研究生態(tài)正經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性調(diào)整，為“交叉數(shù)智”研究提供堅實支撐。
發(fā)文規(guī)模上，2022~2024年受“雙碳”目標驅(qū)動實現(xiàn)爆發(fā)式增長后，2025年相關論文數(shù)量小幅回調(diào)，標志著研究由數(shù)量擴張轉(zhuǎn)向質(zhì)量提升。
發(fā)文主題上，主配微網(wǎng)協(xié)同、新能源并網(wǎng)、新型儲能、電碳協(xié)同等前沿方向成為增長核心，論文占比持續(xù)提升，體現(xiàn)學術資源向系統(tǒng)性、前瞻性研究加速集聚。
研究機構(gòu)層面，國家電網(wǎng)有限公司、中國南方電網(wǎng)有限責任公司等央企依托工程實踐與運行數(shù)據(jù)，在政策解讀、轉(zhuǎn)型路徑及工程研究中形成高影響力成果，多篇論文引用量領先。國網(wǎng)經(jīng)研院總經(jīng)理齊立忠等學者總結(jié)國網(wǎng)實踐，提出數(shù)字孿生電網(wǎng)“五種形態(tài)”體系框架與建設路徑，具有重要示范價值。高校與科研院所在理論創(chuàng)新、模型算法及交叉研究方面保持活躍，形成“實踐牽引理論、理論支撐實踐”的良性互動。產(chǎn)學研協(xié)同既提升了研究的理論深度與工程實用性，也推動學術合作網(wǎng)絡日趨緊密，國際合作持續(xù)深化，為交叉智能融合研究注入全球視野與多元智慧。
從研究邊界交叉拓展、研究方法智能革新，到研究議題多目標協(xié)同、研究生態(tài)結(jié)構(gòu)適配，能源電力領域正以“交叉智能融合”為核心，實現(xiàn)全方位的研究范式重塑。（作者系國網(wǎng)經(jīng)濟技術研究院有限公司 盛誼 白婉欣 景賀峰 高建偉 王建軍）
責任編輯：劉礎琪
