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法专家曾言:中国电力已让世界畏惧!为啥中国人自己却浑然不知?

中国电力规模达到什么程度,才会让国外专家提到畏惧这个词?这个话题牵出电力体系这些年的积累过程,也连着当前实际表现和带来的

中国电力规模达到什么程度,才会让国外专家提到畏惧这个词?这个话题牵出电力体系这些年的积累过程,也连着当前实际表现和带来的影响。

中国电力发展一步步走来,从上世纪九十年代开始逐步扩大供应能力。1996年全社会用电量超过1万亿千瓦时,之后随着工业和城镇化推进,用电需求稳步上升。

2011年中国成为全球最大电力生产国,2015年基本解决无电人口问题,城乡供电得到覆盖。进入新阶段后,发电装机和电网建设加快推进,资源配置范围扩大。

能源话题最近几年特别热,也特别有争议。不管美国还是其他地方,大家都在讨论电力市场、清洁能源市场、绿色电力和绿色能源到底该怎么发展,由谁主导,以什么速度推进。中国在这件事上态度最明确、最坚定。

中国已经在绿色能源全产业链上成为全球最有影响力的玩家。历史上每次科技进步和国家变迁,底层其实都是能源的变化。人类能利用多少太阳能,往往是观察历史的一个重要角度。现在全世界人均能源利用量在增加,利用太阳能的水平也在提高,这是大趋势。

在中国,最近启动了大规模中期储能计划的政策和实施。从国际短期格局看,中国风光零部件领先,但价格有波动。

过去一年石油进口量和煤发电占比同比不增长甚至下降,说明绿色能源利用水平有了质变。加上全球风光水格局和产业链价格变化,中国在这个节点推储能,既利好产业链,也利于能源结构长期调整。

新能源在电力系统里占比越来越高,不光需求变大,还让电网的数字化、实时性和技术要求发生很多变化。

这不只是能源结构转变,还涉及到电力调度、资源充沛程度、电网负荷能力,以及家庭、停车场、工厂这些末端基础设施能否支撑新能源转型。这些问题都很关键。

能源利用水平跟人类文明进程紧密相关。电力从第二次工业革命到现在,100多年时间已经成了生活中离不开的东西。它既熟悉又陌生,看不见摸不着。全球电力系统和市场过去十几年发生深刻变化,新能源影响最大,今年国内变化速度也在加快。

日常用的电到底从哪里来?传统电力包括水电、火电、核电,由电厂把其他能量转化为电能,再通过电网送到用户端,分居民用电和工商业用电。主要分成三部分:电厂负责发电,电网负责送电、变电和可靠性,用电端就是各类用户。

电厂就像把原材料加工成产品的工厂,只是把化石能源或自然资源变成电力。电网类似电商平台,要匹配供需,还要做很多服务。只是电力商品属性特殊,生产、传输和使用要求都不一样。

电力有实时性,通过电磁波传播,高动态、高速,难控制,所以需要特殊监测管理手段。从生产到消费是瞬时完成的,整个系统必须实时平衡。

电厂发多少,用户就用多少;用户用多少,电厂就发多少。差额由电网调节,比如抽水蓄能、一次调频、二次调频等。用户端也有调节手段,如高峰时限电或调整变压器。

系统运行中可能出故障,需要监测保护控制,把故障控制在最小范围,快速恢复。调节控制一刻不停。

电网不只是传输,还提供很多服务,这都因为电力实时性的特点。精准供需匹配特别重要,不然会影响稳定性,不希望单点问题扩散到全局。

最近欧洲、北美常有大规模停电,比如西班牙和葡萄牙的事故。这些海外电网和国内有什么不同?主要是因为气候问题是全球性的,大家都在推新能源应对。巴黎协定后走向零碳,中国提出双碳目标:2030碳达峰、2060碳中和。各地区政策和推进速度有差异。

中国有一张强高压电网,安全可靠性非常高,建设中甚至优先安全性,高于经济性,形成了世界领先的高压电网。欧洲美国等地有时经济性占主导,和安全性做妥协,极端条件下容易出问题。

中国国土大,电力资源多在西北,用电大户在东部,形成逆向分布,所以建了以特高压为骨干的超大型电网,能远距离输送和管理。海外国家规模和管理能力都比不上。西班牙停电就是小故障没及时处理,逐步扩大导致全国事故。

中国电力系统有鲜明中国特色,来自体制和资源分布特点。电力市场方面,海外更注重经济性,市场化走得更前,电价较高且波动大。

电价形成有成本定价法和市场定价法。成本定价就是发电成本加输配电成本加服务成本。市场定价完全看供需,夏季高峰空调多、供电少时,出价高者优先;供电充足时可能出现负电价。国内午间光伏高峰时也出现过负电价。

中国电网结构领先,但市场化程度海外更开放,有中长期、日前、现货市场。国内改革从多年前开始,2015年电改9号文推动,现在逐步向供需撮合发展。

大用户和高压节点已较市场化,中小工商业用户近年随着分布式能源、配储、现货开放,参与度提高。居民购售电多由电网代理。

国内高压电力网络发展分三个阶段。第一阶段2000到2010年前后,以源为中心建高压电网,开发大电源点解决供电紧张,保障供给。

第二阶段2010到2020年,供电紧张缓解,转向发展新能源,尤其巴黎协定后,在西部建大量集中式风光基地,以网为中心调整发电结构,增加风电光伏。

第三阶段2020年开始,以荷为中心建设源网荷储一体化,强调用电端用清洁能源、具备调节能力,实现零碳。

用电端变化明显:用电量持续增长,包括充电需求;走向清洁化,使用更多新能源。过去用户难判断电网来电类型,现在推动用电端零碳化,增加灵活性和经济性。

新能源发电成本低,经过管理转化成绿电使用。电的使用诉求一直是安全可靠、经济高效,现在加上了绿色低碳。

新能源发展也经历三个阶段。光伏早期全额上网有补贴,电网承担消纳成本;第二阶段鼓励自发自用、余电上网,用户优先消纳;第三阶段现在基本不许上网,优先本地消纳,出现源网荷储、绿电直连、微电网、虚拟电厂等方案。

微电网是规模较小的系统,具备电网功能,包含发电调度控制和配用电,可作为大电网补充,在偏远地区或海岛是主要形式。

虚拟电厂是与大电网连接、具备电厂特征的组织模式,聚合分布式光伏、储能、负荷等,参与交易,像网约车模式。经济性和灵活性好,需要解决通信控制、结算和利润分配。

源网荷储就是把电源、电网、负荷、储能通过小型系统连接,实现本地平衡。虚拟电厂是更高层,把多个微电网聚合,对外表现为电厂,内部细节用户无感知,类似云计算虚拟化,但电力涉及物理控制。

今年政策变化明显,136号文等文件出台,体现推进新能源的决心。之前地方要求强制配储,现在取消,转向市场化定价,从单纯度电成本变成成本加控制加供需。对新能源来说,稳定可控、就近消纳最优。

产业进入高质量发展,从投资建设转向能源管理运营,从光伏并网进入光储供电阶段。对能源管理、智能配电、实时通信、AI等需求增加。设备企业面临消纳压力,但转向智慧能源和微电网业务。电力竞争力在于安全优质绿色经济,关注点从发电转向供电。

市场化交易目的是优化资源配置、降低成本。传统系统交易成熟,新型系统机制还在探索。虚拟电厂下中低压基础建设需加强,22万伏以下市场化还在推进。

政策帮助弥补市场和技术暂时解决不了的问题,通过储能和调节机制形成源网荷储,把波动变成稳定。价格是指挥棒,国外成熟,国内正在改革,136号文也在利用价格调节。

传统系统面临挑战:新能源发电成本低但调节成本高,以前电网承担,现在转向发电和用电侧,形成新型电力系统。

新型电力系统技术上从机电低频转向电力电子高频,需要高频监测管理和实时闭环控制。调节从大颗粒度预测调整,变成应对高动态海量中小系统。传统手段跟不上,需要数据采集、状态评估、AI赋能,实现实时在线管理。

AI发展需要大量算力,消耗海量高可靠性电力,是挑战也是机会。AI反过来能助力电力,从低频大颗粒到高频小颗粒控制,提供虚拟电力专家,解决海量系统管理问题。

博联致电创业关注用电侧变化。2015年后聚焦电力物联网,2022年起开发高性能电力实时控制系统。产品选智能电表、空开、网关,内部加高频采集、工业通信、虚拟总线,上层管理软件,实现数字化控制。

部署方便,直接加装或更换,通信控制优化快,数据同步可编程,形成毫秒级实时闭环,保证源网荷储优化管理,提升收益,构建微电网,对用户无感。

商业价值在于提升新能源消纳、降低成本,避免浪费;还能快速改善无电或落后地区供电,规模化复制。

海外市场需求不同。非洲东南亚等欠发达地区要解决基本供电稳定,中国工厂外迁后电力服务也要跟上。欧洲澳洲美国用电成本高,家庭用电远高于国内,尤其俄乌冲突后更紧张,需要绿电加储能。中国新能源企业在光伏、储能、管理调度上有能力服务全球市场。公司产品设计时就考虑了全球化需求。

电力系统话题很广,今天主要从宏观趋势和关键概念聊起。未来政策落地后,会有更多实际应用。感谢张总分享,也欢迎大家继续讨论。

中国新型电力系统正在AI时代形成独特博弈,既要应对新能源高比例带来的波动,又要通过技术创新和市场改革实现安全高效绿色。源网荷储一体化、微电网、虚拟电厂这些实践,正让电力从传统走向新型,为双碳目标和产业升级提供支撑,也为全球能源转型提供中国方案。

展望后续,用电量预计继续增长,按照相关测算,“十五五”期间年均增速在4.2%到5.6%之间,2030年可能突破13万亿千瓦时。非化石能源装机占比会进一步扩大,电力弹性与经济增长相匹配。技术创新和基础设施完善将继续推动体系优化。

整个过程显示电力发展服务于经济社会需要,从解决短缺到保障高质量发展,再到参与国际合作。国内民众较少讨论这些数据,因为生活已融入其中。国外专家的表述反映客观规模对比,而国内平静使用正是成果体现。