中國工程院院士湯廣福解讀《新型電力系統(tǒng)建設“十五五”規(guī)劃》
來源： 時間：2026-08-07 16:55
加快電力科技創(chuàng)新，以新質生產力賦能新型電力系統(tǒng)建設
——《新型電力系統(tǒng)建設“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，是我國加速構建新型電力系統(tǒng)、實現碳達峰目標的關鍵攻堅期。隨著新能源逐步成為發(fā)電增量主體，新型電力系統(tǒng)正面臨風光消納承壓、系統(tǒng)慣量支撐減弱、安全運行風險加劇等深層次挑戰(zhàn)。亟待科技創(chuàng)新引領電力系統(tǒng)結構性重塑和系統(tǒng)性重構，加快形成新質生產力，推動電力高質量發(fā)展?！缎滦碗娏ο到y(tǒng)建設“十五五”規(guī)劃》（以下簡稱《規(guī)劃》）提出加快電力領域新質生產力賦能，明確了攻堅新型電力系統(tǒng)核心技術與裝備、深化人工智能賦能、加快新型電力系統(tǒng)標準體系建設等關鍵任務，構建起覆蓋“基礎研究—技術攻關—工程驗證—推廣應用—標準引領”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域新質生產力、建設新型電力系統(tǒng)提供了根本支撐。
一、準確把握發(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)將經歷深刻變革。預計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%，加快推進新增用電量由新增清潔能源電量覆蓋。電源結構加速向非化石能源為主體轉變，電網形態(tài)由傳統(tǒng)剛性網絡向新型柔性互聯演進，負荷特性由相對穩(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，科學謀劃了源網荷各側發(fā)展路徑，形成覆蓋全環(huán)節(jié)的系統(tǒng)性部署。
電源側加速向以新能源為增量主體、存量替代方向轉型。預計2030年，風光裝機突破28億千瓦，非化石能源發(fā)電裝機占比達65%。亟需大力發(fā)展風電光伏，加快“三北”沙戈荒、西南“水風光”、東部海上等三大基地建設；科學推進第三代核電規(guī)?；l(fā)展與第四代核電技術示范應用；積極發(fā)展靈活調節(jié)、寬負荷高效運行的新一代煤電技術；加快自主化燃氣輪機工程應用，形成多能互補、協(xié)同支撐的電源供給體系。
電網側正由交流同步剛性大電網向主配微協(xié)同、高度電力電子化的柔性電網演進，以區(qū)域電網為基礎、區(qū)域電網異步互聯的全國電網格局將加速形成。預計2030年，“西電東送”規(guī)模突破4.2億千瓦，配網支撐9億千瓦分布式新能源接入。亟需加強新型電網形態(tài)構建理論研究，推進“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形態(tài)演進。
負荷側正由被動用電向主動靈活互動轉變。預計“十五五”末，需求側削峰能力達最大負荷5%以上，力爭更好，車網互動、虛擬電廠、算電協(xié)同等新業(yè)態(tài)規(guī)模化發(fā)展，電力平衡由“源隨荷動”向源網荷儲多時間尺度協(xié)同優(yōu)化轉變。亟需發(fā)展負荷聚合調節(jié)技術，依托虛擬電廠聚合充電樁、儲能、工業(yè)負荷等分散資源；深化算力與電力協(xié)同調度，推動數據中心等新型負荷參與系統(tǒng)互動，以數字賦能重塑負荷管理范式。
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。預計2030年，可再生能源制氫規(guī)模達到200萬噸，綠色氫氨醇等氫基燃料在發(fā)電、交通、化工、冶金等領域取得廣泛應用，加速壯大氫能產業(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”全鏈條關鍵技術，逐步構建與新型電力系統(tǒng)互補協(xié)同的新能源消納體系。
二、攻堅核心技術裝備，夯實新型電力系統(tǒng)技術基礎
核心技術裝備是構建新型電力系統(tǒng)的基石、推動電力系統(tǒng)升級變革的先導?！兑?guī)劃》對系統(tǒng)運行、先進電源、新型電網，以及儲能等方面進行了體系化攻關部署，并提出推動一批先進技術裝備規(guī)模化應用，有利于持續(xù)發(fā)揮重大工程牽引技術驗證和迭代升級作用，為“十五五”時期新型電力系統(tǒng)建設提供技術裝備支撐。
一是強化電力系統(tǒng)規(guī)劃運行基礎理論和仿真技術。突破新能源可靠容量評估、電力電量平衡、源網荷儲協(xié)同規(guī)劃、主配微網協(xié)調運行等基礎理論，完善充裕度、韌性和經濟性評價方法；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，構建復雜大電網安全穩(wěn)定新理論體系；發(fā)展全電磁暫態(tài)仿真、數字孿生等技術，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、數據貫通、離線與在線銜接的技術平臺，為電力規(guī)劃決策和安全運行提供基礎支撐。
二是突破先進電源技術。攻關高效大功率新能源發(fā)電技術，推動大容量風電機組、高效率光伏電池及關鍵材料、核心部件升級，提升新能源主動支撐和涉網性能；突破高水頭、大容量沖擊式水輪發(fā)電機組關鍵技術，增強復雜水力和高海拔條件下的穩(wěn)定運行能力；推進一體化鈉冷快堆、小堆/微堆等先進核電技術研究，加強基礎理論、關鍵材料、核心設備和燃料循環(huán)全鏈條攻關。
三是突破新型輸電和組網技術。針對新能源資源與負荷中心逆向分布格局，要提升遠距離、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創(chuàng)新，突破大功率電力電子器件、新型換流拓撲、直流斷路器、寬頻振蕩抑制和交直流協(xié)同控制等關鍵技術。推進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、高地震烈度直流關鍵設備研制，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。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）、氫儲能等關鍵技術，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，提升電化學儲能安全性、經濟性和壽命，完善“電、氫、熱”多元儲能體系，形成短時功率調節(jié)與長時能量平衡相銜接的技術體系。
三、深化人工智能賦能，提升復雜電力系統(tǒng)駕馭能力
人工智能是新一輪科技革命與產業(yè)變革的重要驅動力量，是形成電力領域新質生產力的重要支撐?！兑?guī)劃》對深化人工智能賦能新型電力系統(tǒng)建設全環(huán)節(jié)、全流程進行專項部署，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、調度控制、市場服務等全鏈條。在規(guī)劃建設環(huán)節(jié)，開展電力供需預測、規(guī)劃方案生成等智能化應用，加強工程建設智慧管理。在調度控制環(huán)節(jié)，發(fā)展AI智能感知與調度、故障智能診斷與保護等技術，推動系統(tǒng)運行保護向機理與數據協(xié)同驅動轉變。在市場服務環(huán)節(jié)，支撐電力市場出清、風險分析和智慧決策，提升源網荷儲協(xié)同調控水平，實現向“自主智能決策”的跨越。
二是筑牢電力領域人工智能的安全發(fā)展底線。加強電力行業(yè)“人工智能+”基礎理論研究，推動AI機理模型、仿真技術與數據模型融合，增強可解釋性與魯棒性。建設高質量電力數據集和電力專業(yè)模型，推動自主芯片、基礎軟件與電力業(yè)務適配，完善測試驗證、人機協(xié)同和分級授權機制，強化覆蓋數據、算法、模型和應用的安全防護。
三是以算力與電力協(xié)同發(fā)展夯實人工智能綠色底座。強化算力與電力設施的統(tǒng)籌布局，積極發(fā)展算力綠電直連、源網荷儲一體化等創(chuàng)新模式，突破算力高可靠供電、算電雙向時空調度等關鍵技術，穩(wěn)步提升算力設施的綠電消費占比和能效水平，持續(xù)增強算力網與電網的協(xié)同互動能力，實現以電強算、以算促電的雙向賦能。
四、加快標準體系建設，以標準引領技術和產業(yè)發(fā)展
標準是科技成果轉化的重要橋梁，也是新型電力系統(tǒng)安全有序發(fā)展的基礎。《規(guī)劃》對新型電力系統(tǒng)標準體系建設進行前瞻謀劃，將知識產權體系構建作為贏得全球能源治理話語權戰(zhàn)略主動的關鍵支撐，為“中國創(chuàng)新”成為“國際標準”提供核心支撐。
統(tǒng)籌源網荷儲各環(huán)節(jié)，形成覆蓋規(guī)劃設計、設備制造、并網檢測、調度運行、市場交易和安全防護等全生命周期的標準體系。加快構網型技術、柔性直流和直流組網、長時儲能、虛擬電廠、電力人工智能等標準制定，完善模型參數、數據接口、仿真測試和驗證評價規(guī)范。將標準研制與技術研發(fā)、試驗驗證、工程示范同步推進，積極參與國際標準制定，讓工程經驗更好地轉化為標準優(yōu)勢。
五、完善協(xié)同創(chuàng)新體系，加快形成電力領域新質生產力
“十五五”時期是電力科技從單點突破向體系能力提升轉變的重要階段，《規(guī)劃》堅持以科技創(chuàng)新引領新型電力系統(tǒng)變革，將科技創(chuàng)新深度融入“十五五”時期重大任務部署進程中。需要統(tǒng)籌發(fā)揮國家實驗室、高校院所和科技領軍企業(yè)作用，推動創(chuàng)新鏈、產業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈深度融合。
一要強化國家重大任務牽引，聚焦“大任務、大設施、大平臺”，高質量實施智能電網等國家重大科技專項，加強攻關任務前瞻布局。二要強化國家戰(zhàn)略科技力量協(xié)同，持續(xù)推進能源電力領域國家實驗室體系建設，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，完善首臺（套）、多元投入和應用評價機制。四要強化交叉學科人才培養(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軍人才與創(chuàng)新團隊。
建設新型電力系統(tǒng)是一項長期、艱巨、復雜的系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，也不能簡單照搬國外經驗。必須堅持立足國情、先立后破，堅持安全可靠、經濟可行，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業(yè)變革機遇，勇于進入電力科技“無人區(qū)”，加快突破一批基礎性、戰(zhàn)略性、前沿性技術，推動更多創(chuàng)新成果轉化為先進生產力，以高水平電力科技自立自強支撐能源強國建設，為推進中國式現代化提供安全可靠、綠色低碳的電力保障。
實習編輯：王雪聰
