中国工程院院士饶宏：构建新型电力系统 助力粤港澳大湾区发展

据饶宏介绍，粤港澳大湾区电网以珠三角地区500千伏主干环网为中心，向东西两翼及粤北延伸；与香港、澳门联网，紧密联系且具有韧性。

饶宏院士在“岭南影响力·2023”现场作主旨演讲

世界四大湾区的能源发展和规划均以清洁低碳为目标，不断提高可再生能源发电比例，大力减少碳排放。饶宏指出，与世界三大湾区相比，粤港澳大湾区在面积、人口方面具有体量优势，经济总体规模高，但人均GDP偏低，同时能耗强度与其他湾区相比偏高，碳排放总量和碳排放强度方面仍面临较大的减排压力。未来在湾区电力需求持续稳定增长的同时，大湾区电网会持续优化电源结构并提升非化石电源电力供应占比，加快构建新型电力系统，预计到2025年，非化石能源电力供应占比达到40%，到2035年将达到50%。饶宏表示，构建湾区新型电力系统需要许多关键技术，也面临多项挑战。一是直流输电技术。直流输电具有高容量、输电距离长的优点，也显著增加了电网运行的复杂程度，需要更多的技术突破。“大湾区建成了世界首个特高压直流、多端柔性直流、特高压柔性直流等重大工程。未来，大湾区还将接纳更多外部水电、新能源等清洁能源，采用大容量远距离直流输电。”饶宏说道。二是海上风力发电技术。我国海上风电储量丰富，广东海上风电可开发规模超过2亿千瓦，2022年底已建成790万千瓦，未来，粤东、粤西千万千瓦级海上风电直接接入珠三角负荷中心。饶宏同时指出，未来海上风力发电迅速增长，陆上输电走廊难以满足亿千瓦级输送需要，并且海上风电具有典型的反调峰特性增加了电网调峰难度，这些关键挑战也不容忽视。三是分布式光伏发电技术。饶宏说：“分布式光伏具有以用户侧自发自用、多余电量上网、在配电系统平衡调节等特征。”他也同时强调，配电网可能面临线路约束、断面约束等消纳难题，农村地区电力基础设施亟待进一步升级，并且配电网智能化水平不高，大量的分布式光伏发电运维面临着诸多难题。四是电探耦合技术。电碳耦合技术是支撑碳排放管控工作的重要工具，基于电碳耦合机理改进电网平均碳排放因子，可以及时、准确、科学地反映我国能源电力绿色低碳转型成效。饶宏认为，在欧盟理事会投票通过了碳边境调节机制（carbon border adjustment mechanism，简称CBAM），并准备在2026正式征收的背景下，若CBAM范围扩大至相关上下游产品，将会严重削弱湾区产品的国际竞争力。鉴于电力间接碳排放被纳入CBAM管控范围，大湾区发展对外贸易亟需探索基于电碳耦合技术的碳排放认证机制，以有效利用清洁电力支撑碳关税减免。五是虚拟电厂技术。虚拟电厂运用能源互联网技术，把电网中散落的充电桩、楼宇空调、5G基站等电力负荷整合起来，成为具有一定规模、可被调节的负荷资源，如同一座“看不见的电厂”。他估算称，100万千瓦的虚拟电厂可节约土地约120万平方米，减少CO2 54万吨/年，减少错峰损失约5亿元/年。六是新能源汽车与电网互动技术。随着新能源汽车规模快速增长和充换电设施规模快速增加，大规模电动汽车充电造成配电容量不足、局部重过载、负荷峰谷差加剧、电能质量降低等问题的同时，汽车电池也可合理利用。“车网互动（V2G）可以缓解电动汽车充电对电网冲击问题，支撑电力实时平衡，协同电网安全、经济、可靠供电”，饶宏说。他同时介绍道，南方电网已广泛开展车网互动示范应用，累计参与充电设备规模超过2万台、装机容量达420MW，通过需求侧响应、虚拟电厂等市场机制参与电网互动，实现电网与用户的双赢。七是高品质供电技术。饶宏指出，2022年末，大湾区客户平均停电时间进入1小时以内，其中，珠海、深圳等6个城市供电可靠性国际领先；大湾区（不含港澳）供电可靠性水平已优于加州湾区。这是电网积极推进配电自动化有效覆盖和自愈建设、智能运维技术，同时各地市局积极根据当地情况制定相应的业务模式带来的成果。八是台风灾害防控技术。广东是我国台风登陆最多的省份，而台风影响范围大、破坏力强；台风受损永久性故障占比高、抢修难度大。饶宏介绍道，南方电网运用电网风区分布图绘制技术突破了气象观测数据在时间与空间分布上的限制；建立了包含线路重要性、线路位置、电压等级以及新建与已建等多维度的差异防风技术体系，实施防风加固改造14000余项；建成了气象数据、电网GIS数据与电网业务数据深度融合的防灾减灾监测预警系统，实现了杆塔级的精细化台风受损预警，以及灾前、灾中、灾后的全过程监测与辅助决策。饶宏最后总结说，随着粤港澳大湾区建设的大力推进，湾区电力迅速发展，在构建新型电力系统时，要把握好城市型电力系统特征，深入研究解决关键技术难题，为粤港澳大湾区全面建成国际一流湾区和世界级城市群做出贡献。