特约主编寄语

新型电力系统是电力行业推进“双碳”目标的重要物质基础,也是构建我国清洁低碳、安全高效能源体系的关键环节。在新型电力系统构建过程中,高渗透率的可再生能源和高比例的电力电子设备的广泛接入在扰动失稳和低频/次同步振荡等方面对电网运行的安全造成了极大的不确定性。增强电力系统的安全稳定运行是传统电力系统向新型电力系统过渡阶段的重大技术挑战,也是提升高比例新能源并网消纳的关键基础。     

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推进以新能源为主导的新型电力系统建设是实现我国“碳中和、碳达峰”目标的关键环节。高渗透率的新能源被广泛接入电网发电侧,尽管为电网提供充裕的电能,却也大幅增加电力系统的平衡调节压力,导致仅依靠电源侧的调节能力难以保障新型电力系统的可靠供应和安全稳定。因此,在新型电力系统建设过程中,亟须挖掘电力需求侧柔性负荷所蕴含的巨大灵活调节潜力,将供需两侧的资源同步纳入电网规划与运行管理,从而充分保障新型电力系统的供电可靠和稳定运行。     

特约主编寄语

<正>电能的广泛应用被认为是20世纪人类社会发展过程中所取得的最伟大成就之一。进入新世纪以来,能源安全和环境保护已经成为全球化的问题。特别是在中国,随着社会进步和国民经济的高速发展,国家对电力的需求快速增长。在今后相当长一段时期内,中国电力工业的发展在发电、输电、配电、用电的各个环节都将会遇到许多急需解决的问题:首先是大规模可再生能源接入系统后,电源的波动性和间歇性给电力系统的调度控制和安全运行带来的影响问     

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在"双碳"目标的驱动下,中国的新能源装机将持续快速增长,并最终形成以新能源为主体的新型电力系统.新能源的资源特性将会给电力系统的规划和调度运行带来巨大挑战.伴随储能技术进步和新型储能出现,储能的大规模应用是突破新能源发展瓶颈的有效手段之一,在提升电力系统灵活性、促进新能源消纳和保障电网安全等方面具有显著优势.     

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在新型电力系统建设的背景下,我国电网中接入的可再生能源比例迅速提升,这不仅给电力系统的安全稳定运行带来显著影响,也给传统电力市场的建设运营带来重大挑战。在交易机制层面,新型电力系统将改变传统电力市场的价格体系、时序关系、稀缺资源等,亟待提出一套与之相适应的新型交易理论,涵盖市场机制设计、交易品种构造、出清规则优化等方面,以从机理上实现新型电力系统下电力市场运营的激励相容与资源优化;在支撑技术层面,高比例新能源的不确定性和间歇性将对传统电力市场支撑技术提出更高的要求,包括出清时序密集化、出清价格随机化、多方交易分散化、交易行为复杂化、运营信息私密化等,亟待在市场支撑技术层面实现新的突破,涵盖交易行为高精度解析、高可信通信控制、高效分布式出清、安全智能防护、数字孪生仿真等技术,从而支撑新型电力系统下电力市场的高效运营。     

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汽轮机作为能源转换的重要设备,在现代社会中扮演着至关重要的角色,保证汽轮机的安全稳定运行具有重要的意义。在新的能源形势下,汽轮机组面临着灵活运行、长时低负荷运行的需求,工作条件会显著偏离原始额定工况,严重威胁机组运行的安全可靠性,对汽轮机的设计、制造、控制和运维等各个方面都提出了更高的要求,是我国未来能源转型期间汽轮机行业面临的重要挑战之一。经过过去数十年的发展,我国电厂已基本建立了信息化、数字化、自动化硬件设施和软件平台,先进的传感设备、工业机器人、数据挖掘方法和三维数字化管理技术,为电厂的智慧化提供了强大的技术支撑。     

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综合能源系统是指一定区域内利用先进的物理信息技术和创新管理模式,整合区域内煤炭、石油、天然气、电能、热能等多种能源资源,实现多种异质能源子系统之间的协调规划、优化运行、协同管理、交互响应和互补互济,在满足多元化用能需求的同时有效提升能源利用效率,进而促进能源可持续发展的新型一体化能源系统。近些年来,针对区域综合能源系统的相关研究已经引起学界的广泛关注,特别是与系统目标实现联系最为紧密的规划和运行领域,其中存在的诸多复杂的科学和工程技术新问题,亟待进行深入的研究探讨。     

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随着我国特高压交直流混联电网规模的不断扩大,电网大范围优化资源配置能力得到了显著提升。与此同时,也对电网保护与调控系统提出了新的挑战:特高压电网交直流、送受端耦合日益紧密,存在局部故障影响全局的安全风险;新能源机组、直流输电大规模投产使得电网调节能力严重下降;电力电子设备及其控制系统与传统交流系统交织,使得系统呈现出复杂的动态特性。因此,关于交直流混联电网安全运行关键技术的研究亟待开展。     

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为了适应经济、社会发展的要求,应对全球气候变化以及电网面临的重大挑战,许多国家开展了可再生能源和新型高效储能技术的研究与实践,我国是其中的主力军。近年来,我国可再生能源飞速发展。根据可再生能源学会风能专业委员会的最新统计,2012年,我国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7 872台,装机容量12 960 MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组     

特约主编寄语EI北大核心CSCD

电网调度运行是一项极为复杂的系统性工程,随着风电、光伏、直流和电动汽车等新技术的快速发展,电源、电网、负荷特性均发生巨大变化,系统运行不确定性和复杂程度不断增加,加大了电力系统特性认知、运行控制和故障防御的难度,需要进一步开发先进的技术工具,满足电网安全运行的实际需要。人工智能作为当前最前沿的技术,不仅可以模拟人类思维,学习人类经验,进行复杂多维度问题的快速处理,还具有自主学习能力,在电网运行控制领域具有较为广阔的应用前景。     

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<正>实现“碳达峰”“碳中和”,是以习近平总书记为核心的党中央统筹国内国际两个大局作出的重大战略决策,是对人类命运共同体的庄严承诺。实现“碳达峰”“碳中和”目标,能源是主战场,电力是主力军。能源行业碳排放占全国总量的80%以上,电力行业碳排放在能源行业中的占比超过40%。为实现“碳达峰”“碳中和”目标,我国已明确将构建以新能源为主体的新型电力系统。     

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正2011年以来,随着一次又一次的重污染过程,PM_(2.5)这个科学词汇进入公众的视野,成为一个热门的话题。时间推回到2002年5月20—22日,第183次香山会议研讨的主题是"可吸入颗粒物的形成机理和防治对策"。我和中国环境监测总站的魏复盛院士及中国预防医学科学院的徐立大教授被聘请担任本次会议执行主席。魏复盛院士做了题为"空气细粒子(PM_(2.5))的污染与危害"的主题综述报告,阐述了细颗粒的特     

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<正>大力发展新能源是实现国家“双碳”战略目标的必由之路。随着新能源和电力电子装备渗透率的不断提高,电力系统的源/网/荷侧电力电子化程度日益加深。新型电力系统惯量支撑力度弱、出力不确定性强、频率调节能力和阻尼特性差,故障场景下系统频率失稳风险显著增大。新型电力系统频率响应相对传统电网呈现三个新特性。首先,其运行方式随机多变,惯量具有时变和空间分布差异特性导致了惯量时空分布差异化,频率响应精确建模难;其次,大量异质化的源/网/荷/储调频资源的引入导致频率动态稳定机理复杂,频率稳定分析难;最后,多元可控资源参与调频急剧增加了控制决策的维度和复杂度,频率稳定控制难。这些新特性给新型电力系统频率稳定分析和控制带来挑战。     

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<正>当前,气候变化形势日趋严峻、环保约束刚性不断增强,世界能源格局正发生深刻变化。2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会上宣布中国的二氧化碳排放“力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。双碳目标下,我国减排任务艰巨,必须构建清洁、低碳、安全、高效的新型能源体系,加快向以可再生能源为中心的能源系统转型,加速能源系统深度脱碳进程。在此背景下,亟需开展低碳综合能源系统关键技术研究与实践,为当前及未来发展低碳综合能源系统提供理论支撑和技术参考。     

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正二次再热技术是现阶段超超临界燃煤发电的重要发展方向。与常见的一次再热相比,二次再热增加了1个再热过程,提高发电循环的平均吸热温度,从而提高发电效率。目前,世界范围内已有近60台二次再热机组投运。2015年华能安源发电有限责任公司2X660MW二次再热机组投产,同年国电泰州发电有限公司3号、华能莱芜发电有限公司6号1000MW二次再热机     

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日益严峻的能源供应与全球气候变暖问题,引起了各国对于经济发展模式和能源使用方式的深刻反思。可再生能源以其清洁、低碳、可持续的特点,在各国能源战略中的地位不断提高。其中,风能与太阳能光伏发电具有技术较成熟、可靠性较高、可较大规模利用等特点,近年来发展很快并逐步在能源供应中发挥重要作用。至2010年底,全球风电与太阳能光伏...     

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<正>随着清洁能源和电动汽车的大力推广,电力电子装备在更广泛的领域得到应用。特别是电力电子器件的国产化和关键技术自主化的要求成为能源电力领域驱动创新的最重要一环。其中,电力电子器件的可靠性是电力电子器件的最高要求已逐渐被国内的应用客户强烈地感受到,因此,可靠性的提升作为基础研究方向,目前引起了学术界和工业界的高度关注。为及时关注和展示该方向的最新学术和技术成果,《中国电力》组织了"电力电子器件可靠性"     

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储能可以弥补新能源在随机波动性方面的先天缺陷,从根本上破解高比例新能源消纳的难题,被认为是支撑以新能源为主体的新型电力系统建设、实现碳达峰与碳中和最核心的物理手段.目前,世界各国已掀起建设储能的热潮,我国也相继出台了多项政策,推动储能的快速发展,特别是2017年由五部委联合发布的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,明确了储能在我国现代能源产业体系中的战略地位.然而从总体上看,储能仍远滞后于新能源的发展,这也在一定程度上制约了新型电力系统的建设进程.     

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绝缘电介质是保障电力装备安全可靠运行的基础.随着高端电力装备制造和新能源并网等领域的快速发展,电力装备的功能与应用场景不断拓展,绝缘电介质在电、热、力等多场耦合条件下的服役工况日益严苛,对绝缘电介质综合性能提出了更高的要求.绝缘电介质往往成为制约电力装备性能提升的"卡脖子"关键技术,然而目前高性能绝缘电介质的基础理论研...