中國儲能網(wǎng)訊：近年來，我國清潔發(fā)電、可靠輸電、高效用電等領域接連取得突破性進展，并依托特有的體制機制優(yōu)勢，將前沿科技創(chuàng)新持續(xù)轉化為強勁的產業(yè)制造能力，不僅建成全球最大規(guī)模的電力系統(tǒng)，使14億人口徹底擺脫“電力貧困”，使我國陸上疆域100%消除用電空白，而且始終保持并刷新著大電網(wǎng)穩(wěn)定運行最長時間的世界紀錄。對絕大多數(shù)中國人而言，無論城市還是農村，可靠供電率均已超過99.9%。對居民消費者而言，電能已經像空氣一樣“尋?！倍盁o感”，以至于其“不可或缺”性或許只有在因為極端天氣或錯誤使用電器導致短路而斷電時才能被直觀體會到。
與此同時，我國電力骨干企業(yè)依照經濟社會發(fā)展要求和行業(yè)發(fā)展規(guī)律，不斷實施“自我革命”，深入推進企業(yè)戰(zhàn)略變革，聚焦主責主業(yè)，加快優(yōu)化轉型，成為推動行業(yè)高質量發(fā)展的源頭活水和不竭動力。傳統(tǒng)大型發(fā)電企業(yè)在確?；痣姟⑺姲踩€(wěn)定供應的前提下，加快發(fā)展風光等新能源，成為持續(xù)推動我國發(fā)電結構向更加清潔、低碳轉型的中堅力量。民營新能源頭部企業(yè)持續(xù)開拓創(chuàng)新、降本增效，不僅實現(xiàn)光伏發(fā)電效率屢創(chuàng)世界紀錄，而且?guī)庸夥入姵杀敬蠓陆?，它們既是我國新能源大發(fā)展的“先鋒部隊”，更是全球能源低碳轉型大勢中不可替代的“綠色供應商”。電網(wǎng)企業(yè)著眼于保供應、保安全、保消納，深入推進省間、區(qū)間網(wǎng)架升級，不斷增強跨省跨區(qū)互濟能力，增強電網(wǎng)韌性；落實關于建設全國統(tǒng)一大市場的安排部署，積極推進全國大電網(wǎng)互聯(lián)互通建設，為建成全國統(tǒng)一電力大市場提供可靠的物理支撐。
發(fā)展新質生產力，電力行業(yè)要根據(jù)新型電力系統(tǒng)“安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合”的基本特征，以“舍我其誰”的擔當和“只爭朝夕”的迫切，研究部署重大技術創(chuàng)新突破，改革科研創(chuàng)新和成果轉化體制機制，改革人事選任和獎懲制度，結合各企業(yè)、各機構的專長特點，一企一策，分類推進，力爭成為國家能源安全保供和高質量發(fā)展的“先鋒官”。
一要聚焦于“安全高效”，重點突破系統(tǒng)運行控制、裝備性能提升等方面的關鍵技術。當前，電力系統(tǒng)面臨“兩高”挑戰(zhàn)。一方面，“高比例可再生能源發(fā)電上網(wǎng)”，導致電力系統(tǒng)振幅增大、穩(wěn)定性受到影響。隨著我國可再生能源裝機規(guī)模持續(xù)井噴式增長，這一挑戰(zhàn)及其潛藏的風險也將越來越顯著。另一方面，“高比例電力元器件的應用”，在電力系統(tǒng)中的可靠性、耐壓性、控制策略、保護協(xié)調，以及這些設備在運行過程中的高頻諧波、無功補償?shù)葐栴}，隨著電力行業(yè)的數(shù)字化、智能化發(fā)展而越發(fā)突出。“兩高”是電力行業(yè)轉型發(fā)展過程中難以回避的“代價”，也是電力電網(wǎng)技術創(chuàng)新發(fā)展到更高階段的新問題。只有依靠更為先進乃至更具革命性、顛覆性的科技創(chuàng)新，才有望找到最優(yōu)的解決方案。重點是研發(fā)更高水平的電力系統(tǒng)仿真分析技術，提升以仿真為核心的新型電力系統(tǒng)分析認知能力。推動電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風險在線預防控制技術、新型電力系統(tǒng)綜合防御體系構建技術、電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風險識別及防范等技術研究，提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定防御和應急處理能力。
二要聚焦于“清潔低碳”，重點突破氫能、儲能、CCUS、節(jié)能建筑等方面的關鍵技術堵點。當前，我國在太陽能領域的技術創(chuàng)新和產業(yè)應用已經走在世界前列，但在其他關乎未來能源轉型趨勢的重要技術方面，還需要更多突破。在氫能領域，主要包括儲運氫技術、固態(tài)儲氫材料、多能互補加氫站規(guī)劃建設安全管理運維技術、氫燃料電池技術等。在儲能領域，重點是電化學儲能中的釩液流電池、鈉離子電池技術，超導儲能技術、壓縮空氣儲能技術與工程示范、超級電容技術等。在CCUS領域，重點突破直接空氣捕集技術、碳礦物封存技術、碳化學轉化利用和材料利用技術等。以上三個領域，任何一個領域的重大技術突破和產業(yè)化應用，都將給目前的電力系統(tǒng)造成非常深遠的影響，都具有發(fā)展出顛覆性創(chuàng)新技術的潛質。除此之外，還應從需求側重點關注建筑節(jié)能、工藝節(jié)能等技術，盡快突破高效絕熱材料、能源智能控制等關鍵技術。
三要聚焦于“柔性靈活”，從供應和用戶兩側加快突破柔性交直流新型輸電技術、源網(wǎng)荷儲靈活協(xié)調互動、需求側響應等技術。一方面，積極推進電網(wǎng)側高電壓大容量柔性直流和柔性交流輸電技術應用研究，重點研發(fā)特高壓柔性直流技術、多端特高壓柔性直流技術、柔性直流電網(wǎng)組網(wǎng)技術、可控電網(wǎng)換相換流技術等；研制新型直流斷路器、高可靠性低能耗新型變壓器、高壓大功率硅基和碳化硅基電力電子器件、高性能新型電工材料等設備器件；推動中遠期進一步突破低頻輸電、超導直流輸電、無線輸電等革命性顛覆性技術創(chuàng)新。另一方面，積極推進分布式發(fā)電協(xié)調優(yōu)化技術、低成本高效率低壓柔性設備研制技術、中低壓配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲組網(wǎng)協(xié)同運行控制關鍵技術，廣泛采用生成式人工智能等先進數(shù)字技術創(chuàng)新，增強電力系統(tǒng)對海量數(shù)據(jù)的采集和處理能力、強化電力物聯(lián)網(wǎng)安全和數(shù)據(jù)隱私保護能力，提升電力系統(tǒng)靈活響應水平。
四要聚焦于“智慧融合”，進一步強化電力數(shù)字化、智能化、泛在接入、密集交互的能源互聯(lián)網(wǎng)技術研究。新型電力系統(tǒng)的“智慧融合”，既指發(fā)電側不同電源基于各自經濟技術性能形成系統(tǒng)最優(yōu)的高效并網(wǎng)方案，也指用電側不同用戶主體根據(jù)電力市場價格的信號主動調節(jié)用電行為，實現(xiàn)經濟成本最小化，還意味著電力市場中所有參與者靈活互動、實現(xiàn)系統(tǒng)效能的最大化。因此，新型電力系統(tǒng)本質上是以電力為核心的智慧能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。應進一步加大“云大物移智鏈邊”等先進數(shù)字信息技術與電力系統(tǒng)的全面融合，推動電力系統(tǒng)全方位數(shù)字化、智慧化、網(wǎng)絡化，支撐源網(wǎng)荷儲海量分散對象協(xié)同運行和多種市場機制下系統(tǒng)復雜運行狀態(tài)的精準感知和調節(jié)，打造安全可靠的電力數(shù)字基礎設施，構建能源數(shù)字化平臺，推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)加快升級。尤其應重點突破電力人工智能、電力大數(shù)據(jù)、電力物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、數(shù)字孿生、多能互補與協(xié)同控制等關鍵技術。
相關部門立足電力行業(yè)發(fā)展規(guī)律和經濟社會發(fā)展運行的基本要求，規(guī)劃提出的新型電力系統(tǒng)所應具備的“安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合”四項基本特征，已經在事實上列出了電力行業(yè)發(fā)展新質生產力的具體方向。這些具體的技術要點，又可大體分為兩類：一類是原始基礎創(chuàng)新，是我國電力行業(yè)已經取得領先世界的成就，接下來需要在這些輝煌成就的基礎上持續(xù)發(fā)力，在電力技術“無人區(qū)”勇敢探索，引領世界創(chuàng)新。另一類是集成應用創(chuàng)新，是我國其他領域或者其他國家的相關領域取得顯著技術突破，我國有必要根據(jù)行業(yè)發(fā)展規(guī)律將其引入電力行業(yè)，通過與體制機制優(yōu)勢融合而實現(xiàn)快速發(fā)展乃至后發(fā)超越。總體來看，前一類更難，但顛覆性和影響力也更大。后一類相對容易，但要應用于對國民經濟社會穩(wěn)定運行至關重要的電力行業(yè)，其綜合后果也將是系統(tǒng)性的。從我國電力行業(yè)和創(chuàng)新機構情況看，前一類創(chuàng)新既有賴于高等院校、科研院所的基礎性突破，也有賴于“專精特新”型中小企業(yè)的大量涌現(xiàn)，確?？蒲袆?chuàng)新成果完成從0到1的成長。后一類創(chuàng)新則更有望依托大型電力企業(yè)加速獲得，實現(xiàn)從1到100的飛躍。（作者均供職于國網(wǎng)能源研究院）
