中國工程院院士湯廣福解讀《新型電力系統(tǒng)建設(shè)“十五五”規(guī)劃》
來源： 時間：2026-08-07 16:55
加快電力科技創(chuàng)新，以新質(zhì)生產(chǎn)力賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)
——《新型電力系統(tǒng)建設(shè)“十五五”規(guī)劃》院士解讀
懷柔實驗室主任、中國工程院院士 湯廣福
“十五五”時期，是我國加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的關(guān)鍵攻堅期。隨著新能源逐步成為發(fā)電增量主體，新型電力系統(tǒng)正面臨風(fēng)光消納承壓、系統(tǒng)慣量支撐減弱、安全運行風(fēng)險加劇等深層次挑戰(zhàn)。亟待科技創(chuàng)新引領(lǐng)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性重塑和系統(tǒng)性重構(gòu)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，推動電力高質(zhì)量發(fā)展。《新型電力系統(tǒng)建設(shè)“十五五”規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）提出加快電力領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力賦能，明確了攻堅新型電力系統(tǒng)核心技術(shù)與裝備、深化人工智能賦能、加快新型電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等關(guān)鍵任務(wù)，構(gòu)建起覆蓋“基礎(chǔ)研究—技術(shù)攻關(guān)—工程驗證—推廣應(yīng)用—標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”的全鏈條創(chuàng)新閉環(huán)，為以高水平科技自立自強培育電力領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力、建設(shè)新型電力系統(tǒng)提供了根本支撐。
一、準(zhǔn)確把握發(fā)展大勢，統(tǒng)籌新型電力系統(tǒng)創(chuàng)新路徑
“十五五”時期，我國電力系統(tǒng)將經(jīng)歷深刻變革。預(yù)計2030年，全社會用電量超13萬億千瓦時，較“十四五”末增加30%；非化石能源發(fā)電量占比超50%，加快推進(jìn)新增用電量由新增清潔能源電量覆蓋。電源結(jié)構(gòu)加速向非化石能源為主體轉(zhuǎn)變，電網(wǎng)形態(tài)由傳統(tǒng)剛性網(wǎng)絡(luò)向新型柔性互聯(lián)演進(jìn)，負(fù)荷特性由相對穩(wěn)定向主動靈活升級，新能源非電消納利用形式不斷拓展?！兑?guī)劃》緊扣發(fā)展趨勢，科學(xué)謀劃了源網(wǎng)荷各側(cè)發(fā)展路徑，形成覆蓋全環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性部署。
電源側(cè)加速向以新能源為增量主體、存量替代方向轉(zhuǎn)型。預(yù)計2030年，風(fēng)光裝機突破28億千瓦，非化石能源發(fā)電裝機占比達(dá)65%。亟需大力發(fā)展風(fēng)電光伏，加快“三北”沙戈荒、西南“水風(fēng)光”、東部海上等三大基地建設(shè)；科學(xué)推進(jìn)第三代核電規(guī)模化發(fā)展與第四代核電技術(shù)示范應(yīng)用；積極發(fā)展靈活調(diào)節(jié)、寬負(fù)荷高效運行的新一代煤電技術(shù)；加快自主化燃?xì)廨啓C工程應(yīng)用，形成多能互補、協(xié)同支撐的電源供給體系。
電網(wǎng)側(cè)正由交流同步剛性大電網(wǎng)向主配微協(xié)同、高度電力電子化的柔性電網(wǎng)演進(jìn)，以區(qū)域電網(wǎng)為基礎(chǔ)、區(qū)域電網(wǎng)異步互聯(lián)的全國電網(wǎng)格局將加速形成。預(yù)計2030年，“西電東送”規(guī)模突破4.2億千瓦，配網(wǎng)支撐9億千瓦分布式新能源接入。亟需加強新型電網(wǎng)形態(tài)構(gòu)建理論研究，推進(jìn)“沙戈荒”等100%新能源外送輸電工程，提升新能源跨區(qū)送出與區(qū)域電網(wǎng)互濟能力，增強主配微多級協(xié)同運行水平，以裝備變革支撐電網(wǎng)形態(tài)演進(jìn)。
負(fù)荷側(cè)正由被動用電向主動靈活互動轉(zhuǎn)變。預(yù)計“十五五”末，需求側(cè)削峰能力達(dá)最大負(fù)荷5%以上，力爭更好，車網(wǎng)互動、虛擬電廠、算電協(xié)同等新業(yè)態(tài)規(guī)?；l(fā)展，電力平衡由“源隨荷動”向源網(wǎng)荷儲多時間尺度協(xié)同優(yōu)化轉(zhuǎn)變。亟需發(fā)展負(fù)荷聚合調(diào)節(jié)技術(shù)，依托虛擬電廠聚合充電樁、儲能、工業(yè)負(fù)荷等分散資源；深化算力與電力協(xié)同調(diào)度，推動數(shù)據(jù)中心等新型負(fù)荷參與系統(tǒng)互動，以數(shù)字賦能重塑負(fù)荷管理范式。
綠電制氫等非電利用規(guī)模持續(xù)增長，成為新能源消納的重要支撐。預(yù)計2030年，可再生能源制氫規(guī)模達(dá)到200萬噸，綠色氫氨醇等氫基燃料在發(fā)電、交通、化工、冶金等領(lǐng)域取得廣泛應(yīng)用，加速壯大氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模。亟需突破柔性高效電解制氫、管道輸氫、低成本儲氫、氫氨醇合成等氫能“制—儲—輸—用”全鏈條關(guān)鍵技術(shù)，逐步構(gòu)建與新型電力系統(tǒng)互補協(xié)同的新能源消納體系。
二、攻堅核心技術(shù)裝備，夯實新型電力系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)
核心技術(shù)裝備是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的基石、推動電力系統(tǒng)升級變革的先導(dǎo)?！兑?guī)劃》對系統(tǒng)運行、先進(jìn)電源、新型電網(wǎng)，以及儲能等方面進(jìn)行了體系化攻關(guān)部署，并提出推動一批先進(jìn)技術(shù)裝備規(guī)?；瘧?yīng)用，有利于持續(xù)發(fā)揮重大工程牽引技術(shù)驗證和迭代升級作用，為“十五五”時期新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供技術(shù)裝備支撐。
一是強化電力系統(tǒng)規(guī)劃運行基礎(chǔ)理論和仿真技術(shù)。突破新能源可靠容量評估、電力電量平衡、源網(wǎng)荷儲協(xié)同規(guī)劃、主配微網(wǎng)協(xié)調(diào)運行等基礎(chǔ)理論，完善充裕度、韌性和經(jīng)濟性評價方法；研究低慣量電力系統(tǒng)穩(wěn)定機理、寬頻振蕩和連鎖故障演化規(guī)律，構(gòu)建復(fù)雜大電網(wǎng)安全穩(wěn)定新理論體系；發(fā)展全電磁暫態(tài)仿真、數(shù)字孿生等技術(shù)，提升極端天氣等場景推演能力。加快研發(fā)自主可控的規(guī)劃、仿真和運行控制軟件，形成模型統(tǒng)一、數(shù)據(jù)貫通、離線與在線銜接的技術(shù)平臺，為電力規(guī)劃決策和安全運行提供基礎(chǔ)支撐。
二是突破先進(jìn)電源技術(shù)。攻關(guān)高效大功率新能源發(fā)電技術(shù)，推動大容量風(fēng)電機組、高效率光伏電池及關(guān)鍵材料、核心部件升級，提升新能源主動支撐和涉網(wǎng)性能；突破高水頭、大容量沖擊式水輪發(fā)電機組關(guān)鍵技術(shù)，增強復(fù)雜水力和高海拔條件下的穩(wěn)定運行能力；推進(jìn)一體化鈉冷快堆、小堆/微堆等先進(jìn)核電技術(shù)研究，加強基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵材料、核心設(shè)備和燃料循環(huán)全鏈條攻關(guān)。
三是突破新型輸電和組網(wǎng)技術(shù)。針對新能源資源與負(fù)荷中心逆向分布格局，要提升遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電和跨區(qū)域互濟能力。加快新型直流輸電、柔性直流和直流組網(wǎng)創(chuàng)新，突破大功率電力電子器件、新型換流拓?fù)?、直流斷路器、寬頻振蕩抑制和交直流協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)。推進(jìn)長距離交直流氣體絕緣金屬封閉輸電線路（GIL）、超特高壓交直流電纜及超高海拔、高地震烈度直流關(guān)鍵設(shè)備研制，攻克絕緣、材料、熱管理、抗震等難題。
四是突破電氫協(xié)同與跨時間尺度儲能技術(shù)。高比例新能源系統(tǒng)既有秒級、分鐘級波動，也面臨跨日能量缺口。加快突破綠電制氫氨醇、氫發(fā)電、火電摻氫（氨）、氫儲能等關(guān)鍵技術(shù)，開展電氫協(xié)同示范，推動綠電綠氫融合發(fā)展。攻克跨日長時儲能及儲熱技術(shù)，提升電化學(xué)儲能安全性、經(jīng)濟性和壽命，完善“電、氫、熱”多元儲能體系，形成短時功率調(diào)節(jié)與長時能量平衡相銜接的技術(shù)體系。
三、深化人工智能賦能，提升復(fù)雜電力系統(tǒng)駕馭能力
人工智能是新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，是形成電力領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力的重要支撐?！兑?guī)劃》對深化人工智能賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)全環(huán)節(jié)、全流程進(jìn)行專項部署，積極推動人工智能與電力融合發(fā)展與試點示范，推動AI賦能應(yīng)用由單點探索邁向體系化發(fā)展。
一是推動人工智能賦能電力規(guī)劃建設(shè)、調(diào)度控制、市場服務(wù)等全鏈條。在規(guī)劃建設(shè)環(huán)節(jié)，開展電力供需預(yù)測、規(guī)劃方案生成等智能化應(yīng)用，加強工程建設(shè)智慧管理。在調(diào)度控制環(huán)節(jié)，發(fā)展AI智能感知與調(diào)度、故障智能診斷與保護(hù)等技術(shù)，推動系統(tǒng)運行保護(hù)向機理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動轉(zhuǎn)變。在市場服務(wù)環(huán)節(jié)，支撐電力市場出清、風(fēng)險分析和智慧決策，提升源網(wǎng)荷儲協(xié)同調(diào)控水平，實現(xiàn)向“自主智能決策”的跨越。
二是筑牢電力領(lǐng)域人工智能的安全發(fā)展底線。加強電力行業(yè)“人工智能+”基礎(chǔ)理論研究，推動AI機理模型、仿真技術(shù)與數(shù)據(jù)模型融合，增強可解釋性與魯棒性。建設(shè)高質(zhì)量電力數(shù)據(jù)集和電力專業(yè)模型，推動自主芯片、基礎(chǔ)軟件與電力業(yè)務(wù)適配，完善測試驗證、人機協(xié)同和分級授權(quán)機制，強化覆蓋數(shù)據(jù)、算法、模型和應(yīng)用的安全防護(hù)。
三是以算力與電力協(xié)同發(fā)展夯實人工智能綠色底座。強化算力與電力設(shè)施的統(tǒng)籌布局，積極發(fā)展算力綠電直連、源網(wǎng)荷儲一體化等創(chuàng)新模式，突破算力高可靠供電、算電雙向時空調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)，穩(wěn)步提升算力設(shè)施的綠電消費占比和能效水平，持續(xù)增強算力網(wǎng)與電網(wǎng)的協(xié)同互動能力，實現(xiàn)以電強算、以算促電的雙向賦能。
四、加快標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，以標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展
標(biāo)準(zhǔn)是科技成果轉(zhuǎn)化的重要橋梁，也是新型電力系統(tǒng)安全有序發(fā)展的基礎(chǔ)?！兑?guī)劃》對新型電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)進(jìn)行前瞻謀劃，將知識產(chǎn)權(quán)體系構(gòu)建作為贏得全球能源治理話語權(quán)戰(zhàn)略主動的關(guān)鍵支撐，為“中國創(chuàng)新”成為“國際標(biāo)準(zhǔn)”提供核心支撐。
統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)，形成覆蓋規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備制造、并網(wǎng)檢測、調(diào)度運行、市場交易和安全防護(hù)等全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系。加快構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、柔性直流和直流組網(wǎng)、長時儲能、虛擬電廠、電力人工智能等標(biāo)準(zhǔn)制定，完善模型參數(shù)、數(shù)據(jù)接口、仿真測試和驗證評價規(guī)范。將標(biāo)準(zhǔn)研制與技術(shù)研發(fā)、試驗驗證、工程示范同步推進(jìn)，積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，讓工程經(jīng)驗更好地轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)勢。
五、完善協(xié)同創(chuàng)新體系，加快形成電力領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力
“十五五”時期是電力科技從單點突破向體系能力提升轉(zhuǎn)變的重要階段，《規(guī)劃》堅持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)變革，將科技創(chuàng)新深度融入“十五五”時期重大任務(wù)部署進(jìn)程中。需要統(tǒng)籌發(fā)揮國家實驗室、高校院所和科技領(lǐng)軍企業(yè)作用，推動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈深度融合。
一要強化國家重大任務(wù)牽引，聚焦“大任務(wù)、大設(shè)施、大平臺”，高質(zhì)量實施智能電網(wǎng)等國家重大科技專項，加強攻關(guān)任務(wù)前瞻布局。二要強化國家戰(zhàn)略科技力量協(xié)同，持續(xù)推進(jìn)能源電力領(lǐng)域國家實驗室體系建設(shè)，充分發(fā)揮企業(yè)科技創(chuàng)新主體作用，推動用戶單位、研制單位、高校院所組成創(chuàng)新聯(lián)合體，讓科研選題來自工程、創(chuàng)新成果回到工程。三要強化高水平試驗檢測和中試驗證平臺建設(shè)，完善首臺（套）、多元投入和應(yīng)用評價機制。四要強化交叉學(xué)科人才培養(yǎng)，造就一批具有戰(zhàn)略眼光、工程能力和國際視野的科技領(lǐng)軍人才與創(chuàng)新團(tuán)隊。
建設(shè)新型電力系統(tǒng)是一項長期、艱巨、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，也不能簡單照搬國外經(jīng)驗。必須堅持立足國情、先立后破，堅持安全可靠、經(jīng)濟可行，堅持科技創(chuàng)新與制度創(chuàng)新協(xié)同發(fā)力。面向“十五五”，要牢牢把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇，勇于進(jìn)入電力科技“無人區(qū)”，加快突破一批基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前沿性技術(shù)，推動更多創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力，以高水平電力科技自立自強支撐能源強國建設(shè)，為推進(jìn)中國式現(xiàn)代化提供安全可靠、綠色低碳的電力保障。
實習(xí)編輯：王雪聰
