世界首個(ge) 縣域級100%新能源新型電力係統可實現湖北省隨州市廣水市100%新能源獨立供電，供區人口超過20萬(wan) 。該新型電力係統是一種以新能源供電為(wei) 主體(ti) ，與(yu) 大電網柔性互聯，源網荷儲(chu) 協同互動，麵向未來的電網新形態。

截至8月28日，一個(ge) 100%使用風、光新能源供電的新型電力係統在湖北省隨州市廣水市已穩定試運行241天。它既是一個(ge) 能確保風、光新能源發電發得出、用得上的實用的現實電網，也是一個(ge) 開放的、具有未來電網特征的試驗平台。

作為(wei) 國家電網公司十大科技示範工程之一，世界首個(ge) 縣域級100%新能源新型電力係統在廣水市落地，可實現廣水100%新能源獨立供電，供區人口超過20萬(wan) 。該新型電力係統是一種以新能源供電為(wei) 主體(ti) ，與(yu) 大電網柔性互聯，源網荷儲(chu) 協同互動，麵向未來的電網新形態。

構建該新型電力係統的意義(yi) 何在？它又能如何服務社會(hui) 經濟發展？

新型電力係統為(wei) 何花落廣水

今年6月初，國家能源局組織11家研究機構編製的《新型電力係統發展藍皮書(shu) 》發布。該藍皮書(shu) 指出，新型電力係統具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征。

數據顯示，我國能源活動排放的二氧化碳占二氧化碳排放總量的88%左右，電力行業(ye) 碳排放占能源行業(ye) 碳排放的42%左右。實現“雙碳”目標，能源是主戰場，電力是主力軍(jun) ，新型電力係統則是關(guan) 鍵載體(ti) 。

按全國電網運行與(yu) 控製標準化技術委員會(hui) 給出的定義(yi) ，新型電力係統是以堅強智能電網為(wei) 樞紐平台，以源網荷儲(chu) 互動與(yu) 多能互補為(wei) 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係統。

傳(chuan) 統電力係統為(wei) 何要轉向新型電力係統？

伴隨新能源發展，我國傳(chuan) 統電力係統麵臨(lin) 三大困難：在用電側(ce) ，用電負荷持續飆升；在發電側(ce) ，極端天氣多發，加上燃料價(jia) 格不斷升高，加劇了部分地區電力緊張狀況；在電網側(ce) ，新能源電力大量接入，對電力係統安全構成一定威脅。

國家能源局相關(guan) 負責人認為(wei) ，構建新型電力係統是一項複雜而艱巨的係統工程，須統籌謀劃路徑布局，科學部署、有序推進。

廣水憑借豐(feng) 富的風光資源優(you) 勢，先行試點示範條件得天獨厚。

隨州是湖北新能源裝機占比最高、累計發電量最大的區域。截至7月底，隨州新能源並網裝機容量達319.19萬(wan) 千瓦，新能源滲透率達到267.93%，即新能源裝機容量約達到最大負荷的2.68倍。目前，廣水新能源裝機244兆瓦，最大負荷61兆瓦，新能源滲透率達到400%。

同時，廣水電網屬於(yu) 末端電網，能較為(wei) 方便地脫離主網，具備構建新能源裝機占比可調（極限情況新能源裝機占比100%）、柔性負荷占比可變、機電—電磁環境可組合的多形態構網條件，可為(wei) 源網荷儲(chu) 互動等技術提供試驗場地。

2021年12月，國網湖北電力在廣水市探索建設全球首個(ge) 縣域級100%新能源新型電力係統科技示範工程，供電麵積418平方千米，覆蓋廣水市主要商業(ye) 、工業(ye) 和居民客戶，為(wei) 電網更好地接入和消納新能源探索新路徑，助力能源結構轉型。

與(yu) 大電網實現柔性互聯

“廣水新能源新型電力係統目前還處在第三階段調試，整體(ti) 運行平穩，初步驗證了風、光、儲(chu) 獨立支撐110千伏係統的穩定性。”國網湖北省電力有限公司電力科學研究院新型電力係統研究中心高級工程師胡畔介紹，廣水100%新能源新型電力係統是“以大電網為(wei) 支撐，新能源供應為(wei) 主體(ti) ，源網荷儲(chu) 實時協同平衡運行”的新型電力係統形態。

廣水100%新能源新型電力係統作為(wei) 一個(ge) 獨立的電網係統，可以獨立運行。但它與(yu) 大電網的關(guan) 係並非互不幹涉，而是靈活的柔性互動。風、光發電“看天吃飯”，新能源新型電力係統不確定性較大，大電網可以對其進行兜底保障。

胡畔說，該電力係統與(yu) 大電網相連，離不開一個(ge) 關(guan) 鍵設備——能量路由器。能量路由器相當於(yu) 一個(ge) 閥門，它類似WiFi網絡路由器。當能量路由器開啟時，新能源新型電力係統與(yu) 大電網“牽手”；關(guan) 閉時，則與(yu) 大電網“分手”。

與(yu) 傳(chuan) 統電力係統從(cong) 電源側(ce) 經輸電、變電、配電流入負荷端，電壓等級由高到低、潮流單向不同，借助能量路由器，新能源新型電力係統不僅(jin) 可從(cong) 大電網取電，當本地風電、光電有富餘(yu) 時還可反向給大電網送電，實現與(yu) 大電網之間的柔性互聯。

廣水100%新能源新型電力係統是百兆瓦範圍內(nei) 供電規模最大、柔性負荷占比最大，全部由風電、光伏為(wei) 電源並可長期獨立運行的100%新能源新型電力係統，該係統首次構建了近零慣量、全電力電子化的百兆瓦級高比例新能源電力係統，可實現全年100%新能源供電時間占比超70%，全年新能源供電量占比超80%。同時，廣水示範工程4個(ge) 新能源電場、1個(ge) 能量路由器站、5個(ge) 光儲(chu) 充站、2個(ge) 變電站、17條饋線、703座台變及相關(guan) 用戶設施和儲(chu) 能設施均已建模至數字孿生電網。該係統還可用於(yu) 研究新型電力係統下的電壓穩定、頻率穩定、電力電量平衡、故障特性等關(guan) 鍵問題，為(wei) 新型電力係統的理論構建取得創新和突破提供真型試驗場景。

技術創新支撐穩定運行

建設新型電力係統需要改變傳(chuan) 統電源結構、負荷特性和電網形態，未來電網的設計和建設需適應新型電力係統的複雜性。

為(wei) 此，廣水示範工程科研團隊研發出世界首套可支持百兆瓦級全新能源電網高效穩定運行的源網荷儲(chu) 協同控製係統，它可實時協同控製分布式電源、儲(chu) 能、能量路由器等電力電子化設備，實現各種極端複雜功率波動場景下，尤其是100%新能源獨立組網時的電壓、頻率穩定，滿足係統聯網運行時綠色高效、孤網運行時安全可靠等多種需求。同時，該科研團隊還研製出新能源及儲(chu) 能機組成套構網型控製器，並在真實電網中首次驗證整站構網特性，使得新能源發電裝備和儲(chu) 能電源具備與(yu) 煤電、水電等常規電源相近的性能。

自國家提出建設新型電力係統以來，我國電網企業(ye) 以確保能源電力安全為(wei) 基本前提，以滿足經濟社會(hui) 發展電力需求為(wei) 首要目標，以最大化消納新能源為(wei) 主要任務，以堅強智能電網為(wei) 樞紐平台，努力構建並完善我國新型電力係統。

進一步完善我國新型電力係統，可把小型真實場景研究得出的結論與(yu) 新能源占比不斷提高的實際發展路徑相結合，建設數字孿生電網，實現係統全景感知、智能決(jue) 策，以雲(yun) 計算技術、人工智能算法為(wei) 支撐保障新型電力係統安穩運行。

國網湖北省電力有限公司黨(dang) 委書(shu) 記、董事長吳英姿表示：“下一步，公司要全麵落實率先建成湖北新型電力係統的工作方案，爭(zheng) 取2024年在鄂北建成國內(nei) 首個(ge) 跨地市區域新型電力係統，為(wei) 新型電力係統大規模建設提供湖北成套解決(jue) 方案。”