中能观察丨多路径协同提高电力安全保障能力

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昨天 14:30
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（来源：中国电力新闻网）

转自：中国电力新闻网

　　中国能源新闻网记者张玉坤

　　10月16日，随着“以新型储能技术创新加快推动能源清洁低碳转型”“风光能源大量入网背景下水风光多能互补调控实践与思考”“水电参与南方区域现货市场实践”“人工智能在气象预测中的应用探索”等一个个主题的交流，由南京南瑞水利水电科技有限公司（以下简称“南瑞水电”）承办的中国水力发电工程学会水电与新能源运行管理专业委员会、中国水力发电工程学会梯级调度控制专业委员会、中国能源研究会多能互补及流域优化运行专业委员会2025年年会暨学术交流会在上海以“清洁能源数智化”为主题举行。会上，多位专家聚焦新能源、新型储能、水电等多个领域，在保障能源安全、推动数智转型、提高电力保供等方面，深入探讨水电与新能源运行与挑战、水电电力现货市场等相关议题。

　　新型储能在能源清洁低碳转型上发挥关键作用

　　中国水力发电工程学会水电与新能源运行管理专委会主任委员裴哲义介绍，“十五五”期间，新能源呈现多元发展新态势，预计新能源年新增装机在2亿千瓦至3亿千瓦。据此估计，2030年我装机容量可达27亿千瓦以上。

　　然而，在新能源保持快速发展态势下，由于新能源发电波动大，转动惯量小等特点，大规模新能源接入会增加电网调节难度，增加电力可靠供应风险，同时也降低了电力系统的抗干扰能力，且高比例使用电力电子设备，使电力系统稳定形态更加复杂。而新型储能具备双向毫秒级快速调控能力，在电力系统灵活性调节、紧急功率支撑、事故备用等方面能够发挥巨大作用，是应对电力电量平衡与安全稳定难题的有效手段，裴哲义建议，加快新能源和储能相关标准落实和制修订，进一步提升新能源和储能装备制造水平，提高储能对电网稳定运行支撑能力。同时应高度重视电化学储能安全问题，并强化电力市场顶层设计，探索完善储能运行商业模式，保障新型储能健康发展。

　　记者在会上了解到，今夏高温高湿天气来得早、范围广、持续久，全国平均气温为1961年以来历史同期最高。度夏期间经历四轮高温过程，每轮负荷均超过12亿千瓦，且持续时间长，创夏季历史新高。水电区域旱涝并重，降水呈现“北多南少”，北方防汛救灾和南方水电优化运用压力较大，如华北、东北地区暴雨过程多、极端性强，密云水库建成以来首次开闸泄洪，永利抽蓄电站11台机组停机避峰，影响京津冀地区顶峰调节能力330万千瓦。今年夏天，新能源发电能力大幅增长，日均发电量同比增长38.5%，占日均总发电量的21.2%，同比提高4.8个百分点，今夏新高日午峰新能源新增电力完全覆盖负荷增量，但晚峰支撑能力不确定性较高。

　　保供期间，通过采用加强政企协同联动、超前谋划蓄水工作、动态优化水电控制、强化煤电“压舱石”作用、确保发输电重点工程按时投产、用足大电网互济能力、积极组织省间现货等方式保障电力供应。如7月下旬至8月上旬，四川遭遇极端高温天气，最大负荷7419万千瓦，比入夏前预测多220万千瓦，电力供需极为紧张，通过周边区域全力支援四川蓄水保供，强化政企协同联动等方式缓解电力供应紧张局面。同时也指出，大容量通道失去时存在限电风险，四川地区保供压力或将持续存在，极端天气将成为电力保供面临的新常态。

　　全面提升区域水电现货市场运营安全规范

　　电力现货市场在保障电力供应方面发挥着关键作用，通过市场化机制可实现资源的精准调配和高效利用。南瑞水电有关专家介绍，近年来，随着电价政策不断优化、市场建设持续推进，通过价格机制将晚峰负荷逐渐引导至供电能力较强的午峰，更加有利于度夏电力保供，电力现货市场建设将成为激励需求侧资源参与系统调节、合理引导清洁低碳电源参与电网投资的重要途径。

　　南方电网和南瑞水电的专家认为，在新型电力系统中，水电凭借其灵活的调节能力，是支撑高比例新能源消纳、提供电网辅助服务的关键力量，云南、四川等地探索的“水火同台”电力市场模式，正是水电价值在市场中的具体体现。但在全国统一电力市场的背景下，水电运行与调度方面面临着许多深层次的挑战。这些共性问题的根源在于，上下游市场策略协同困难量价不匹配，传统的计划调度模式与新兴的电力市场机制正在经历深刻的磨合，同时还要解决数据质量制约出清效率和结果合理性、预测精度不足导致调度和市场交易风险等问题。另外，当前电力现货市场出清模型未显式地考虑水风光储的随机波动和时空耦合特征，水储等灵活性资源创造的互济价值难以通过价格信号传导到各资源。

　　南方电网有关专家认为，梯级水电入市要突破前述客观的困难和挑战，立足实际和工程应用，科学合理设计市场机制，攻克关键技术，实现市场改革与水电调度的有效融合。在市场运行中要达到两个重要的水电调度目标——空间协同：实现梯级上下游发电协同，防范产生不合理弃水与缺水风险，保障电力可靠供应，促进清洁能源消纳；时间协同：实现水电中长期调度与现货市场衔接，防范现货价高导致水库蓄水不足、现货价低导致水库过早蓄满。

　　AI技术发展助力清洁能源发电预测和电力保供

　　利用AI与多源数据融合创新应用方式，不断助力高分辨率数值天气预报升级，来自上海科学智能研究院伏羲团队的专家指出，传统数值天气预报模式存在计算复杂度高、依赖大量超算资源等问题，通过端到端优化和地球系统贯通AI模型构建无缝隙天气气候预报系统，并对极端天气进行优化，成为预报精度超过ECMWF的端到端气象大模型，完全摆脱对数值模式依赖，以300hPa、500hPa、850hPa为例，87%气象要素的可预报天数达到或超过同期EC结果，可应用到台风、强对流、覆冰等气象灾害预报，支撑电网安全稳定运行。

　　南瑞水电的专家认为，针对新能源发电功率预测的气象预报、模型预测和结果处理3个技术环节，通过解耦分析发现，三者对新能源预测准确率的影响权重分别约为70%、20%和10%，气象预报对新能源发电功率精度的影响最大。通过构建“物数双驱”的气象预报系统，实现传统数值预报模式和人工智能模型相结合，可兼顾预报的物理合理性与实时高效性，并搭建多模型融合新能源功率预测平台，可提升新能源功率预测精度。

　　水风光互补运行助力清洁能源消纳

　　随着我国水风光一体化基地规划建设的推进，国家能源集团的专家指出，基地建设还存在输电通道和清洁能源建设时序不匹配、新能源用地成本不断增加等问题，且水风光储互补运行对传统调度方式、市场交易提出较大挑战。目前，水光联合运行灵活度还不高，制约了清洁能源优化配置效率，并重点提出了构建具有调节性能调峰调频水电电价形成机制、不断提高新能源功率预测能力和精度、完善统一电力市场体系功能等建议。

　　河海大学和南瑞水电的专家认为，解决水风光互补运行，需要提升电力系统的全息感知能力，探索高精度预报预测方法，提供准确可靠的水电及新能源出力计划，并增强电力系统灵活调控能力。通过常规水电改造混合式抽蓄，在用电高峰时释放发电，从而兼顾能源生产与调峰储能双重角色，可节省投资成本，减少环境影响，提高原有水电运行的灵活性。

责任编辑：于彤彤