因地制宜，把握規律，對于所有參與方來說，都需要對新型電力系統的多目標優化和多途徑選擇加以思考，并通過規劃設計、技術升級、過程管理等工作進行細化落實。本文對2024新型電力系統發展（崇禮）論壇上所分享的創新實踐，以案例形式進行梳理，供業界讀者借鑒。
國網冀北電力：探索省級電網向新型電力系統跨越全域方案
冀北地區并網新能源裝機容量占統調裝機容量的76.7%，占全口徑裝機容量的68.1%，在全國省級電網中排在前兩位。2023年，國網冀北電力服務區域新能源發電量占比超過50%，是全國首家占比過半的省級電網企業，全年綠電交易額約占全國規模的近三成。
國網冀北電力在實踐中著重抓好以下四方面工作。
第一，抓認知的強化，新型電力系統的特征內涵和運行條件要求等不斷具象化、具體化。圍繞“源、網、荷、儲、數”五個環節，將新型電力系統特征內涵具象化地概括為“低碳隨機耦合電源+堅強靈活智能電網+多元協同互動負荷+規模多樣共享儲能+全過程數智化”。
第二，抓頂層設計，即以系統思維推進電力系統各環節各領域創新發展，協同演進。面向冀北全域制定實施新型電力系統全域綜合示范行動，行動方案部署了十大工程，每項工程中都統籌安排了科技攻關和示范應用兩類項目，同時還配套實施了科技創新、數字化轉型、風光儲輸示范工程再提升等三個登高行動。
第三，抓重點突破，重點破解張承地區新能源大規模開發、并網和消納難題。啟動實施了張承新型電力系統科技創新示范工程。這7個子工程囊括了源網荷儲各個環節，也包括全自主可控，以及整個系統的運行運營控制。
第四，抓迭代升級，即構建閉環機制對新型電力系統進行定期評估、滾動優化，協同攻關，動態提升。新型電力系統沒有成熟的先例，必須通過過程管理，匯聚各方合力，持續迭代升級，不斷向預期目標逼近。
近年來，國網冀北電力先后建成投運當時世界上規模最大的，集風電、光伏發電、儲能系統、智能輸電為一體的張北國家風光儲輸示范工程，建成了創造12項世界第一的張北±500千伏柔性直流電網示范工程，建成了我國首個實現商業化運營的冀北虛擬電廠示范工程。去年以來，國網冀北電力安排了365個科技研發和工程實踐項目，目前已經階段性完成了55個，取得了初步成效。
國能新能源院：引領煤基CCUS技術創新
據預測，我國需要對總裝機容量約355吉瓦的煤電進行碳捕集利用與封存（CCUS）改造，2030～2060年期間通過CCUS將實現累計減排190億噸二氧化碳。
國家能源集團新能源技術研究院周密布局了CCUS技術研發，開發了規模化碳捕集技術，捕集到的二氧化碳與新能源制備的綠氫結合，可支持解決低碳甲醇合成氣問題，為船運和化工行業提供低碳動力燃料和原料。
國能新能源院通過在礦區地表利用微藻固碳修復地表土壤，中淺層利用二氧化碳礦化固化生產重疊和滅火材料，深部地下用于煤層氣和封存，結合產業特點進行了系統化全方面布局，助力推動集團煤電化運產業的低碳轉型發展。
國能新能源院研發團隊自主開發形成了多種規模量級的碳捕集工藝包，從萬噸級、十萬噸級到百萬噸級，適用于低、中、高濃度碳源場景，服務于火力發電、煤化工、水泥、鋼鐵等行業。
研發團隊攻克了高性能催化劑制備和兩段法工藝技術，實現了二氧化碳單程轉化效率40%，甲醇選擇性達96%。目前已開發出了萬噸級二氧化碳制綠色甲醇示范核心工藝包，正在開展10萬噸級項目可研。
國能新能源院開展了二氧化碳電催化制合成氣技術研究，突破了高性能電極制備與規范化技術，實現中試規模化孵化與驗證，為碳排放企業提供低碳清潔發展前沿技術；原創性提出了微藻生物固碳協同礦山水處理和生態修復技術，目前已經掌握高寒、高鹽、高海拔地區屬地化、適應性微藻的選育核心技術，開發了微藻生物固碳協同礦山水處理和礦區生態修復技術。2024年在內蒙古呼倫貝爾雁寶地區也開展了全國首個低成本規模化微藻固碳生態修復協同土壤重構的示范項目。
2023年6月，在泰州電廠自主投產了亞洲最大、世界第三大的煤電CCUS示范項目（50萬噸）。中國計量科學研究院測試顯示，項目關鍵設備國產化率100%，脫碳總成本為208元/噸。整體達到了國際領先水平，至今已經連續穩定運行近500天，是現階段碳捕集規模最大、綜合指標最優、消納利用最全、連續運轉時間最長的煤電碳捕集工程。
中國綠發：跑出大基地建設“加速度”
中國綠發投資集團有限公司（以下簡稱“中國綠發”）成立以來，積極履行央企責任，推進央地合作。2023年，中國綠發在新疆獲得了總容量達1300萬千瓦的“沙戈荒”大型風電光伏基地項目（以下簡稱“大基地”），目前600萬千瓦項目已并網運營，創造了國內單體容量最大的光伏項目并網紀錄。
立足產業協同，中國綠發系統制定援疆興疆的工作方案，組建了江蘇、內蒙古、陜西、河北、青海五支建設美麗新疆先鋒隊，以產業協同打造新能源融合發展示范基地。在新疆開展自同步新能源友好并網光伏、鋰電池電容器現場實證應用。
2023年8月29日，中國綠發新疆1300萬千瓦新能源項目開工建設，創下新能源建設史上同時開工規模的世界紀錄。一期項目投資超過400億元，集電線路總長5337千米。該項目建設克服了地質結構復雜、沙漠缺水斷電、冬季施工難度大、設備定制交貨工期短、運輸路途遠路況差、土建工程安裝立體交叉作業等重重困難。項目參與方創新設計施工方案，精心策劃施工組織，保障了工程建設的有序推進。
今年5月，中國綠發在新疆的尼勒克、米東達坂城共有600萬千瓦項目實現并網。
中國綠發在新疆進行新能源大基地建設的經驗包括以下三點：
第一，產業協同發展是大基地項目建設的重要路徑。新疆的旅游、風光資源優勢得天獨厚，在新疆開展基于新能源資源和文旅資源的共同開發，能夠實現產業協同、優勢互補。
第二，科技創新驅動是大基地項目建設的強大動力。中國綠發應用了“自同步電壓源逆變器+靜止同步機”替代傳統的調相機技術，為電網薄弱的地區新能源接入提供了“綠發”樣本。項目建設過程中積極采用先進技術，提升發電轉換效率，通過選用異質結、N型和P型光伏組件展開現場實證，為后續的大基地科學高效運營夯實了基礎。
第三，精誠團結奮斗是大基地項目建設的精神內核。中國綠發將繼續弘揚敢為人先的精神，發揚團結協作、踏實勤奮、努力克難的干勁，在新疆大地上書寫新的動人篇章。
國網浙江電力員工利用“雙碳大腦”數字駕駛艙監測分析碳排放數據。
國網浙江電力：以“3+1”框架破解“大受端、高負荷”難題
浙江是經濟大省、能源小省，全省國內生產總值和最高用電負荷分列國內第四、第三位。浙江新型電力系統建設需要破解如下四大難題。
一是高比例外來電下大受端電網構建問題。
二是高負荷增長下的保供和穩價問題。近三年來，浙江全社會最高用電負荷最大缺口達到1000萬千瓦。
三是高互動需求下電網數字化智能化轉型問題。浙江的分布式光伏發電裝機占比超80%，對配電網接納、感知、調控的能力要求越來越高。
四是新型電力系統體制配套問題。浙江電力市場注冊成員有13萬家，位居國家電網公司經營區首位，市場活躍，交易需求高。
結合浙江省情網情，國網浙江電力提出“三網一改”解決方案，即“3+1”框架。
一是構建資源配置型堅強主網。以大受端堅強骨干網架為核心，增強“電能資源配置”和“調節能力配置”兩大功能，以創紀錄的速度投建了金塘，開工了甘浙兩大特高壓直流及配套送出工程，系統性優化了全省500千伏、220千伏骨干網架。
二是構建高效互動新型配網。以建設現代智慧配電網為目標，實現從單一供配電服務主體，向源網荷儲資源高效配置平臺轉變，在寧波建成了國家電網數字化配電網示范區，光儲充等新元素同圖納管準確率達100%；在嘉興建成了全國首個源網荷儲一體化示范區，實現就地就近平衡消納。
三是構建全域服務型數字電網，對內基本建成了數字浙電底座，營配等數據準確率在99%以上；對外建成了浙江省能源大數據中心，推出“雙碳”智治平臺等產品，接入用能企業數據。
四是推動政策、市場、管理等體制機制改革。建成全國唯一的國家綠色技術交易中心，共交易技術成果1562項、合同金額37.5億元，實現了綠色政策、經濟發展和公司成長的融合共進。
實踐證明，“3+1”框架很好地突出了電網在新型電力系統建設過程中的引領作用，對于省域新型電力系統建設具有推廣意義。
國網新疆電力：打造南疆新型電力系統示范區
新疆是“一帶一路”絲綢之路經濟核心區和國家確定的“三基地一通道”。新疆一盤棋，南疆是棋眼，推動南疆新型電力系統示范區建設是能源電力行業落實援疆工作的重要內容，國家電網公司對此高度重視。
南疆地處天山以南、昆侖山以北，總面積108萬平方千米，大約相當于全國總面積的十分之一。全疆的光伏資源約42億千瓦，南疆的光伏資源約占全疆一半，接近21億千瓦。
南疆地廣人稀，異常天氣頻繁，容易引發電網連鎖故障，造成大面積停電，主網架目前的支撐能力不足，空心化問題非常突出，保障電力供應和外送能力均面臨嚴峻形勢。為此，國網新疆電力采取了如下舉措。
一是建設堅強骨干網架，構建清潔能源發展新高速。按照建設交流電網保內供、加強聯絡互濟強外送的思路，支撐南疆四個千萬千瓦級“沙戈荒”風電光伏大基地的送出。
二是發揮清潔能源富集優勢，借助可再生能源促發展。創新探索巴州開都河流域百分之百大型清潔能源基地開發，通過“新能源多能互補”，為大型風光基地開發提供可借鑒的經驗模式。結合南疆光伏治沙戰略，在若羌地區研究示范低壓柔直新能源匯集送出方案。
三是用足用好新技術裝備，推進源網友好協同助發展。發揮與國家能源集團協同合作的優勢，在巴州開都河流域創新試點常規老水電機組改調相機提高電壓支撐，在南疆南緣“沙戈荒”大基地，綜合采用“新能源+分布式調相機+儲能”、“光伏+光熱+抽蓄+儲能多能互補一體化”、和斜坡式重力儲能技術，推進新能源與電網協同友好發展。
四是強化源網荷協調互動，助力用能清潔低碳轉型。示范建設智能微電網，以構網型儲能作為微電網運行支撐調節，光伏、小水電作為微電網的電源，打造智能微電網工程示范。
五是加速氫能利用。按照“電-氫-電”調峰、綠氫與化工耦合、氫能外送三大方向，規劃多能互補、綠電制氫。
六是建設智慧調度系統，構建南疆電網智能駕駛艙。建設智慧調度控制系統，為系統中各要素可觀測可預測提供技術，支撐系統運行穩定，全面支撐南疆新型電力系統建設。
深圳電網：建設“六高”城市新型電力系統示范樣板
深圳電網在推進新型電力系統建設過程中需要解決以下六個難題：如何滿足高綠電需求？如何突破超高負荷密度電網發展難題？如何更好實現電能經濟供應？如何保障高品質供電？如何加快實現電碳轉型？如何高效協同新型負荷資源？
南方電網深圳供電局重點從六個方面發力，努力建成具有“六高”（高比例清潔電力供給、高可靠電網、高效率運營、高品質用電、高效電碳資源配置、源網荷儲高度靈活互動）特征的現代化城市新型電力系統示范樣板。
一是推動清潔能源低碳能源供給，積極引入區外清潔電力，同時做好本地清潔能源的建設和消納。
二是構建柔性靈活的物理電網，持續優化加強主網架，依托柔性直流技術重構城市電網，夯實電力系統穩定的物理基礎。
三是打造數字電網關鍵載體。上線生產運行指揮智慧系統，設備巡視效率提升90%，應急處置時間縮短1小時以上，現階段人工操作數量下降15%，人工現場巡視數量下降27%。
配電網自動化有效覆蓋率及自愈覆蓋率達到雙百分之百，故障平均停電時間縮短至110秒，相較于人工復電平均用時減少98%。
四是打造高品質供電保障示范。率先建成10個高品質供電引領區，推動該區域配電網自愈線路、低壓快速服電接入方式、智能配電房、電能質量監測、不停電作業技術，以及新一代智能量測體系的全面應用。大部分區域的客戶平均停電時間已縮短至0分鐘。
五是打造電碳資源配置平臺，打造電碳運營服務平臺。建成電碳運營服務平臺，打造碳普惠應用。以企業用電數據為核心開發電碳查應用，為企業提供碳排總量分析、配額預警、碳排強度計劃與對標、電價分析計算與對標等服務。
六是深化網荷互動平臺應用。政企合作成立國內首家政府授牌的虛擬電廠管理中心，實現實體化、市場化，常態化“三化”運作。投運車網雙向互動九項示范工程，實施大規模車網互動應用。
聯系地址：陜西省西安市北關正街35號方興大廈8樓
