作者：國網重慶市電力公司

          清華大學能源互聯網創新研究院

          清華四川能源互聯網研究院

出版社：中國電力出版社

出版時間：2022-11-01

紙張：膠版紙

裝幀：平裝

ISBN：9787519871949

產品特色

“雙碳”目標背景下，率先以新型電力系統命名的問答式著書，內容前沿、形式新穎。本書通過“通識篇”“技術篇”“市場篇”“實踐篇”四個部分全面介紹新型電力系統，邏輯清晰、思路明確，問題緊扣實際，回答言簡意賅，是可以服務于廣大社會群體的專業書籍。

編輯推薦

“雙碳”目標背景下，率先以新型電力系統命名的問答式著書，內容前沿、形式新穎。本書通過“通識篇”“技術篇”“市場篇”“實踐篇”四個部分全面介紹新型電力系統，邏輯清晰、思路明確，問題緊扣實際，回答言簡意賅，是可以服務于廣大社會群體的專業書籍。

內容簡介

《新型電力系統100問》緊密圍繞國家“雙碳”目標和能源轉型發展戰略，以新型電力系統建設為主題，遵循理論與實踐相結合的原則，通過問答形式介紹新型電力系統建設的背景、技術及案例等內容。

《新型電力系統100問》設通識篇、技術篇、市場篇和實踐篇四篇，分別介紹新型電力系統建設理念和內涵演變，電源、電網、負荷、儲能、數字智能類關鍵技術，電力市場和碳交易市場發展趨勢，以及國內新型電力系統建設典型案例。

《新型電力系統100問》可供政府能源主管部門、電力系統相關企業和科研院所等工程技術人員、管理人員閱讀使用，也可作為新型電力系統相關從業者的自學和培訓教材。

作者簡介

國網重慶市電力公司于1997年6月6日隨重慶市直轄成立，是國家電網有限公司的全資子公司，負責重慶電網規劃建設、運行管理、電力銷售和供電服務工作。經營區域覆蓋全市38個區縣，供電面積7.9萬平方公里，服務人口約3000萬人，用電客戶1734.3萬戶。本部設22個部門，下設二級單位43個，其中供電公司31個，業務支撐和實施機構12個，管理各類員工約3.1萬人。截至2021年底，重慶電網擁有220千伏及以上變電容量7790.4萬千伏安，220千伏及以上線路長度12406.7千米。售電量1049.6億千瓦時，同比增長14.6%;營業收入554.7億元，同比增長18.1%;資產總額782.6億元，同比增長7.31%。

為響應國家"能源革命"和"互聯網+"行動號召，全方位推進能源互聯網戰略、模式、 技術、裝備和標準的前沿研究和產業與人才培 育，清華大學戰略部署了清華大學能源互聯網創新研究院(以下簡稱研究院)和清華四川能源互聯網研究院。在國家能源局的大力支持下，清華大學能源互聯網創新研究院于2015年4月在北京正式掛牌成立，成為國內首s家能源互聯網專業研究機構。

清華四川能源互聯網研究院是清華大學與四川省政府為了響應國家“能源革命”新思路、服務四川省創新驅動發展戰略、推動天府新區產業發展所共同建立的高層次科研事業單位。研究院以推動我國能源互聯網科技與產業發展為目標，充分吸納國內外能源相關領域的優勢科技力量，大力推動學科交叉融合，開展能源互聯網核心技術及轉化研究，發展成為能源互聯網新型業態的科技轉化中心、產業孵化基地和人才匯聚平臺。

精彩書摘

2)新型靈活性平衡體系亟待構建。對于新型電力系統，一方面不僅需要保障電力電量平衡，還需要具備充裕的靈活調節性以應對新能源發電的強隨機性與波動性;另一方面受限于我國資源稟賦特征，現有電力系統結構形態與平衡機制難以支撐更高比例的新能源并網消納，亟需構建適應新型電力系統的靈活性平衡體系。

3)電力調度機制強調“低碳性”。新型電力系統引入了低碳目標，而目前的調度策略以公平、經濟、節能為目標，均未考慮對于各類低碳電源的調度問題。因此，需要計及經濟-安全-綠色的綜合效益和源網荷儲各環節的低碳要素，構建新型、科學、高效的“低碳電力調度”方式。

(2)復雜安全機理。

1)電網運行難度增加，更難保障電力供應。一方面，在全球氣候變化、可再生能源大規模開發背景下，新能源資源稟賦長期演化過程存在不確定性，給資源稟賦評估和規劃帶來重大挑戰;同時風光發電“靠天吃飯”特征愈發明顯，電力支撐能力不足，影響供電可靠性——尤其是隨著全球變暖、氣候異常加劇，極端天氣事件頻發、強發，風光發電出力極不穩定甚至停機，加大了電網供需失衡風險，推高供電保障成本。另一方面，新型電力系統中電網不僅承擔電能傳輸的作用，而且將更多地承擔電能互濟、備用共享的職能——電動汽車、分布式儲能、需求響應在需求側不斷普及，形成電力產消者，局部配電網將會發生潮流反轉，向主網倒送功率，使得電網安全運行分析進一步復雜化。

2)電力系統安全穩定風險增大。風光發電大規模替代常規機組將使系統總體有效慣量減小，抗擾動能力降低，電網承受較大潮流波動壓力，頻率控制難度加大;電壓調節能力下降，高比例新能源接入地區的電壓控制困難，高比例受電地區的動態無功支撐能力不足;風光發電機組具有電力電子裝備普遍存在的脆弱性，面對頻率、電壓波動容易大規模脫網，引發嚴重的連鎖故障，導致大面積停電的風險增加;同步電源占比下降、電力電子設備支撐能力不足導致寬頻振蕩;新能源的控制方式與電力電子設備的電磁暫態過程對同步電機轉子運動產生深刻影響，功角穩定問題更為復雜，電力系統呈現多失穩模式耦合的復雜特性。

3)新型系統控制理論尚未建成。隨著新能源占比的不斷提高，新能源通過電力電子設備并網，電網呈現交直流混聯態勢，涌現多樣化的電力電子接口新型負荷與儲能設備，新型電力系統的源網荷儲全環節都將呈現高度電力電子化的趨勢——“雙高”使其暫態特性與電壓穩定難以用經典理論解釋與分析。此外，新型電力系統中電力電子裝置具有海量、碎片化、分布式的并網特點，但同時具有快速響應能力，控制策略多樣化，迫切需要構建適應高比例電力電子化形態的電力系統穩定分析新理論與協同控制新技術。

(3)成本疏導機制。

1)能源主體利益及價格機制尚未完善。新能源成為主體，將改變傳統發電市場格局。一方面，新型電力系統的新能源占比較高，新能源普遍具有近零的低運行成本，導致電力系統具有低邊際成本的特點;同時由于新能源存在間歇性與不確定性的特點，需要更高的調頻、備用、容量等需求，導致電力系統具有更高的系統成本特性。另一方面，現有90%的在運煤電裝機容量投產不滿20年，新能源的規模化并網將導致煤電、氣電等化石能源發電利用效率降低，亟需研究完善傳統發電企業提供電力輔助服務的成本回收機制和盈利模式。

2)用能總成本提升。海上風電、光熱等發電成本目前仍較高，新能源接入及跨區調劑需要加大電網投資，還需配套相當規模的調節性電源和兜底保障電源，國內外研究表明，新能源電量滲透率超過15%以后，系統成本將進入快速增長的臨界點，未來新能源場站成本下降很難完全對沖消納新能源所引起的系統成本上升，系統成本顯著增加且疏導困難，必然影響全社會用能成本。

3)電力市場建設有待深入。目前的市場建設仍存在諸多問題：①跨區跨省交易機制尚不完善，省間省內市場銜接差，難以充分消納新能源，電力資源優化的范圍較小;②缺乏適應新型電力系統轉型和新型市場主體的市場機制，新型市場主體參與度低，電力資源優化的廣度有限;③缺乏支持源網荷儲互動的市場機制，新型電力系統各環節中的多種市場主體難以靈活參與市場，電力資源優化的深度不足。

前言/序言

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”2021年3月，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上提出構建新型電力系統的戰略，指出“要著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革”，為我國能源電力發展指明了前進方向、提供了根本遵循。

新型電力系統是以確保能源電力安全為基本前提，以清潔能源為供給主體，以綠電消費為主要目標，以電網為樞紐平臺，以源網荷儲互動及多能互補為支撐，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動基本特征的電力系統。構建新型電力系統，在新能源安全可靠的替代基礎上，推動電力脫碳和能源清潔轉型，是實現碳達峰、碳中和目標的必由之路。

為宣傳普及新型電力系統建設背景、核心理念和關鍵技術，指導具體建設實踐，國網重慶市電力公司聯合清華大學能源互聯網創新研究院、清華四川能源互聯網研究院編寫了《新型電力系統100問》。全書設置通識篇、技術篇、市場篇、實踐篇四篇，通過一問一答的形式，深入細致地講解新型電力系統相關知識，剖析典型實踐案例，解構未來發展方向。

希望本書能夠有效凝聚社會共識，為不同專業、不同崗位的讀者在新型電力系統建設中提供有益指導和思路啟發，助力“雙碳”目標的實現。

本書編著歷經數月、幾易其稿，但限于編者水平，難免會存在疏漏或不足之處，懇請廣大讀者諒解并批評指正。