2025.11科创突围__破解能源三角难题_本报记者__李东海

2025.11科创突围__破解能源三角难题_本报记者__李东海

中国电力报/2025 年/11 月/10 日/第 002 版要闻

科创突围

破解能源三角难题

——访南网科研院党委书记、董事长郑外生

本报记者 李东海

核心提要

系统安全稳定重构、供需平衡模式变革、“ 安全—经济—低碳” 协同平衡三大核心挑战日益凸显，成为制约行业高质量发展的关键瓶颈。

新型电力系统构建需要“ 技术应用” 与“ 体制机制” 双轮驱动，实现硬实力与软环境深度融合。

推动科技创新从“ 突破与示范” 向“ 深化与规模化” 迈进，致力于根本性破解能源“ 不可能三角形” 矛盾。

在全球能源转型向纵深推进的关键时期，以“ 共建新型电力系统，加快能源低碳转型” 为主题的 2025 年新型电力系统国际论坛于 10 月 29 日在海南博鳌启幕。

论坛举办期间，南方电网科学研究院有限责任公司党委书记、董事长郑外生接受中能传媒记者专访，围绕新型电力系统建设的挑战与突破、科技创新实践成效以及未来发展蓝图等核心议题分享了其思考见解。

破题攻坚

直面三大挑战 锚定转型堵点

新型电力系统建设是能源低碳转型的核心载体，当前已进入攻坚突破的关键阶段。郑外生指出，系统安全稳定重构、供需平衡模式变革、“ 安全—经济—低碳” 协同平衡三大核心挑战日益凸显，成为制约行业高质量发展的关键瓶颈，亟须以科技创新寻求根本性解决方案。

系统安全稳定重构是首要难题。随着风电、光伏等新能源及新型储能设备大规模并入电网，电力电子设备的低惯量、弱支撑、弱阻尼特性，严重削弱了传统电力系统的稳定基础。 “ 这些设备就像‘ 灵活却脆弱’ 的新成员，各类变流器接口的控制方式切换，让系统稳定机理变得异常复杂，故障后容易引发连锁反应，导致事故扩大。” 郑外生作了形象比喻，“ 挖掘电力电子设备稳定支撑能力，打造与同步机协同互补的安全稳定控制新技术，是保障电网安全运行的核心课题。”

电力供需平衡正经历模式变革。传统电力系统中，发电侧可计划、可控制，通过“ 源随荷动”模式即可实现平衡。而新能源的强波动性和不确定性，彻底打破这一传统格局，让源荷两侧都变得高度不确定。“ 就像交通流中突然涌入大量灵活却无序的车辆，原有调度模式难以应对。” 郑外生表示，必须构建风—光—水—火—储—荷灵活协同的多时空尺度动态平衡新体系，实现从“ 源随荷动” 到“ 源网荷储互动” 的根本性转变。

最核心的挑战是破解“ 安全、经济、低碳” 的能源“ 不可能三角形”。为实现低碳目标，需大规模开发新能源并配套储能设备，传统发电机组将从主力转变为调节备用角色，导致传统发电设备和电网设施利用率大幅下降，推高电力生成总成本。 “ 尽管新能源建设成本逐年下降，但能否对冲配套成本的攀升，关键在于通过技术创新和市场机制创新，提升全系统资源配置效率和运行效率。” 郑外生强调，这并非简单取舍，而是要通过系统性变革实现动态平衡。

双轮驱动

技术机制协同 筑牢转型根基

面对多重挑战，科技创新成为破局的核心动力。郑外生提出，新型电力系统构建需要“ 技术

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应用” 与“ 体制机制” 双轮驱动，实现硬实力与软环境深度融合，南方电网有限责任公司“ 十四五” 期间的实践正是这一理念的生动诠释。

在技术硬实力突破方面，南方电网聚焦“ 源网荷储” 全环节，打造覆盖全链条的技术创新体系。电源侧创新概率化电源规划技术，推动新能源从“ 被动并网” 转向“ 主动支撑”，研发多时空尺度新能源智慧预测平台，提升电网对可再生能源波动的感知预见能力；电网侧推广柔性构网技术，研制多直流协调稳定控制系统，构建电网数字孪生系统，实现对复杂大电网的实时感知、全景监控和智能调控； 负荷侧通过虚拟电厂平台聚合分散柔性负荷， 让负荷从 “ 不可控” 变为 “ 可调控”；储能侧则研发规模化储能精准柔性调控系统，完成百兆瓦时级构网型储能黑启动与短路试验，验证储能的电网支撑能力。

在体制机制软环境保障方面，南方电网多措并举激发创新活力。建立决策层、管理层、执行

层“ 三层联动”，研发单位、业务单位、共享服务单位“ 三方协同” 的“ 大科技” 管理格局；与

13 家高校组建联合研究院，牵头建设新型储能国家级制造业创新中心和中央企业创新联合体；推行“ 揭榜挂帅”“ 耐心资本” 模式，建设电力数据空间，实施“ 标准先行” 战略，设立“ 监管沙盒”，形成全方位创新保障体系。

一系列举措换来了丰硕成果：“ 十四五” 期间，南方电网新增中国工程院院士 1 名，新增有效发明专利 1.9 万件，2 项成果入选首批央企应用拓展工程，成功获批 2 个“ 赛马” 原创技术策源地，“ 科改”“ 双百” 改革专项考核连续 3 年位列央企第一。取得了一批标志性的重大技术成果，“ 电力鸿蒙” 操作系统、“ 伏羲” 芯片、“ 大瓦特· 驭电” 仿真大模型等核心成果入选央企十大国之重器。特别是“ 驭电” 仿真大模型，是南方电网完全自主开发的基于数据和机理混合驱动的机理大模型，将对新型电力系统的分析与控制提供强大支撑。

前瞻布局

深化规模应用 破解发展难题

面向“ 十五五”，郑外生向记者描绘了南方电网科技创新的发展蓝图：推动科技创新从“ 突破与示范” 向“ 深化与规模化” 迈进，致力于根本性破解能源“ 不可能三角形” 矛盾，为中国式现代化提供更清洁、更可靠、更高效的能源动力。

这一目标的实现，需要在“ 源网荷储” 各环节持续深化创新。电源侧聚焦大规模海上风电集群组网及送出、区外清洁能源远距离传输等重大场景，研发高频次高精度风光气候预测技术、单站 10 吉瓦超大容量特高压柔性直流输电技术，推动新能源从“ 跟随” 走向“ 支撑”，解决“ 靠得住” 的难题；电网侧研究超高比例新能源系统概率化电源规划方法，研发“ 源网荷储” 协同稳定控制技术，引入人工智能推动系统运行从“ 智能调度” 向“ AI 自主决策” 跨越；负荷侧突破全要素协同规划调控技术，推动车网互动、需求响应技术从试点走向广域覆盖，让电动汽车、分布式新能源成为电网的积极参与者和稳定单元；储能侧体系化突破规模储能对电网惯量、频率、电压的主动支撑调节技术，推动储能从“ 被动响应” 走向“ 主动支撑”。

破解能源“ 不可能三角形” 矛盾仍是电力系统当下及未来很长一段时间的核心任务。郑外生提出，通过“ 数字电网” 筑牢安全基底，像给电网装上“ CT” 和“ 大脑”，实现风险预判、故障自愈；通过虚拟电厂、需求侧响应激活负荷侧柔性，以储能技术打造“ 超级充电宝”，打破“ 源随荷动” 刚性约束；通过先进输电技术优化资源配置，实现更大时空尺度的能源平衡，最终构建起源网荷储协同互动的新型电力系统。

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