非化石能源在一次能源消費中占比是我國能源轉(zhuǎn)型的核心指標。圍繞該指標,新一代能源系統(tǒng)具有兩大關(guān)鍵要素,一是最大限度開發(fā)利用可再生能源,不斷提高以可再生能源為主的非化石能源在一次能源消費中的占比;二是最大程度提高能源綜合利用效率,實現(xiàn)多能協(xié)調(diào)互補。在這兩個關(guān)鍵要素實現(xiàn)過程中,電力系統(tǒng)將發(fā)揮不可替代的作用。
縱觀以往歷史和可預(yù)見的未來,國內(nèi)外電網(wǎng)及其技術(shù)發(fā)展的不同時期具有不同的技術(shù)經(jīng)濟特征,存在明顯的代際差異、傳承和發(fā)展特性。電力系統(tǒng)的發(fā)展可以分為三代,第一代電力系統(tǒng)的特點是小機組、低電壓、小電網(wǎng),這是初級階段的電網(wǎng)發(fā)展模式。第二代電力系統(tǒng)的特點是大機組、超高壓、大電網(wǎng)。優(yōu)勢在于大機組、大電網(wǎng)的規(guī)模經(jīng)濟性、大范圍的資源優(yōu)化配置能力,以及開展電力市場的潛力,缺點是高度依賴化石能源,是不可持續(xù)的電網(wǎng)發(fā)展模式。
第三代電力系統(tǒng)的特點是基于可再生能源和清潔能源、集中式與分布式電源結(jié)合、骨干電網(wǎng)與局域網(wǎng)和微網(wǎng)結(jié)合,這是可持續(xù)的綜合能源電力發(fā)展模式。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)相比,第三代電力系統(tǒng)的物理特性、設(shè)備基礎(chǔ)、運行特征、控制方式都將發(fā)生根本性改變。第三代電力系統(tǒng)即新一代電力系統(tǒng),是百年來第一、二代電力系統(tǒng)的傳承和發(fā)展。從第一代電力系統(tǒng)到第三代電力系統(tǒng)發(fā)展的內(nèi)在動力是電能供需的變化,對于第三代電力系統(tǒng)而言,其主要驅(qū)動力是電源結(jié)構(gòu)的變化。這種變化是伴隨著能源轉(zhuǎn)型發(fā)生的,原因在于化石能源的有限資源、環(huán)境保護的要求日益嚴格,以及在信息通信技術(shù)高速發(fā)展的推動下,對系統(tǒng)運行和用戶服務(wù)自動化、智能化水平的更高要求。
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傳統(tǒng)電力系統(tǒng)具有典型的互聯(lián)網(wǎng)特征,與信息互聯(lián)網(wǎng)進一步廣泛融合,以互聯(lián)網(wǎng)思維改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng),與信息通信技術(shù)深度融合。
建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)是構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟;新一代電力系統(tǒng)作為新一代能源系統(tǒng)的核心,其理念和目標與能源互聯(lián)網(wǎng)高度契合,其核心目標都是要解決我國能源革命的首要問題,最大限度開發(fā)利用可再生能源,最高程度提高能源綜合利用效率,實現(xiàn)能源系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
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