碳達峰、碳中和是我國向世界作出的莊嚴承諾，也是一場廣泛而深刻的經濟社會變革，絕不會輕易實現(xiàn)。3月15日，中央財經委員會第九次會議指出，“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，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，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。因此，要推動電力系統(tǒng)規(guī)劃工作積極轉型，適應新型電力系統(tǒng)構建要求。
將與其他能源系統(tǒng)
進行能量和數(shù)字交互
新型電力系統(tǒng)是以數(shù)字化推動，高比例新能源、高比例電力電子裝置、低轉動慣量、強隨機性的電力系統(tǒng)，源網荷儲間通過電力流和信息流形成有機整體，并與其他能源系統(tǒng)進行能量和數(shù)字交互。從源網荷儲四個環(huán)節(jié)看，均出現(xiàn)新變化：
電源側：電源裝機規(guī)模倍增于負荷需求增長，電源結構以新能源為主體；電源出力間歇性、波動性加劇；電源布局更多元，電力電子裝置高比例滲透。
電網側：電網規(guī)模需持續(xù)擴大。結構上，主電網進一步加強省區(qū)互聯(lián)；配電網將逐步演變?yōu)橛性垂╇娋W絡，向交直流混合柔性電網﹢智能微電網等多種形式協(xié)同發(fā)展；主配網界限進一步模糊。電網復雜化、潮流概率化、電網利用率下降，電網由單純的電力輸送通道向能源綜合利用平臺轉型。同時，電網發(fā)展以數(shù)字技術為驅動，依托強大的電力﹢算力，使電網具備超強感知能力、智能決策能力和快速執(zhí)行能力。
負荷側：能耗雙控將為高載能行業(yè)的用電增長帶來不確定性，但新電氣化進程將帶來電量增量；微網、虛擬電廠、電動汽車等多元負荷形態(tài)比例提升；在儲能單元加入負荷側后，部分負荷將具備主動參與系統(tǒng)調節(jié)的能力，負荷特性不確定性增大；三產及居民用電比重持續(xù)提升，峰谷差和尖峰負荷規(guī)模將進一步擴大，對電力供應安全要求更高；用戶互動性增強，將積極參與市場交易及系統(tǒng)調節(jié)。
儲能側：儲能規(guī)模與新能源、核電發(fā)展同頻增長。中短期抽水蓄能和化學儲能并重，長期隨著儲能新技術涌現(xiàn)，儲能進一步多元化。
需重視能耗、
排放對負荷發(fā)展的限制
電力規(guī)劃工作是基于對未來一段時期內負荷增長的預判，開展電源供應充裕度分析并提出電源規(guī)劃方案，隨后對負荷和電源的新需求開展網架方案設計，最后對規(guī)劃網架開展電氣校驗及經濟技術評價。
在新型電力系統(tǒng)下，電力規(guī)劃對象除傳統(tǒng)的源網荷外，還包括儲能規(guī)劃。同時，規(guī)劃邊界進一步擴展，傳統(tǒng)規(guī)劃以電力系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)為主，輔以對社會經濟發(fā)展數(shù)據(jù)的研究，而在新型電力系統(tǒng)下，需進一步掌握能耗、碳排放等專業(yè)數(shù)據(jù)。規(guī)劃流程基本與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)規(guī)劃一致，但各階段均將引入新的技術手段，以應對新型電力系統(tǒng)的新特征。在規(guī)劃評價方面，評價指標進一步多元，亟需形成新的評價體系，客觀衡量新型電力系統(tǒng)的規(guī)劃成效。
其中，在負荷預測方面，更重視能耗、排放對負荷發(fā)展的限制，預測出來的最大負荷需經尖峰削減后才能作為后續(xù)規(guī)劃的依據(jù)，確定性的負荷預測將逐步向概率化的預測方法轉變。結合地區(qū)能耗、排放指標開展大用戶用電需求預測，特別是在傳統(tǒng)高載能行業(yè)比重較大的地區(qū)，更要特別重視甄別電解鋁、鋼鐵、化工等大用戶投產的可行性，更加慎重對待打著大數(shù)據(jù)中心名義建立的虛擬貨幣挖礦項目。要緊密關注工業(yè)、建筑、交通等部門碳達峰路徑設計，摸清電能替代潛力，開展電能占終端能源消費占比測算，并研究其對電力需求增長的拉動作用。傳統(tǒng)預測的最大負荷含有一定比例的尖峰負荷，尖峰負荷持續(xù)時間短、頻次低、電量少，在新型電力系統(tǒng)下，電源、電網的備用率將顯著提升，為了更經濟高效地開展電力建設，建議開展彈性負荷、虛擬電廠等靈活調節(jié)資源摸底，合理確定削峰比例，將最大負荷進行尖峰削減后，再參與后續(xù)的電源需求、電網需求方案設計。
以一個最大負荷5000萬千瓦的省份為例，若實現(xiàn)5%的尖峰負荷削減，將減少250萬千瓦的煤電機組裝機需求。同時，高比例可再生能源分布式接入用戶側將帶來多時空不確定性，定量的負荷預測需逐步轉變?yōu)閷Πǚ植际诫娫础δ?、主動負荷在內的廣義負荷的用電需求、負荷特性和互動機理的研究?，F(xiàn)階段對概率化負荷預測的研究和應用程度不足，尚未形成通用可行的方法，這將成為規(guī)劃領域亟需開展的研究之一。
儲能等調節(jié)電源
將扮演關鍵角色
在電源規(guī)劃方面，需開展多時間尺度的平衡計算，電源配置上要考慮各類電源定位根本性的改變，含儲能在內的調節(jié)性電源規(guī)劃將成為重要內容。不同電源的調節(jié)性能不同，火電受限于自身運行機理，水電受限于水能資源，不同的儲能技術也對應不同的調節(jié)能力，特別是在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)下，新能源出力波動的隨機性強，對各類電源的配置不僅要考慮典型斷面下的電力電量平衡，還要進行計及爬坡能力等不同時間尺度下的平衡計算，這也是亟待突破的關鍵技術。
從電源定位上看，新能源從提供電量補充逐步成為提供電量支撐的主體電源；煤電將轉為以提供電力為主、電量為輔的備用保障電源；氣電主要作為調節(jié)性和保安電源；抽水蓄能將保持削峰填谷、緊急事故備用作用。在新型電力系統(tǒng)中，電源調節(jié)能力必須與新能源的接網規(guī)模同頻增加，抽水蓄能規(guī)劃、儲能電站規(guī)劃等調節(jié)電源規(guī)劃將成為規(guī)劃工作的重要內容。
首先要解決
新能源送出“卡脖子”問題
在電網規(guī)劃方面，當前亟需加強網架建設，加強網源荷儲一體化協(xié)同規(guī)劃，減少新能源送出“卡脖子”，先把被動消納的問題解決好；中長期將提高電網柔性，逐漸加強電網友好主動接納能力；在電網校驗中著重解決潮流隨機等問題。
主電網需進一步強化，特別是加強新能源富集區(qū)域的送出網絡建設，適時增強省間互聯(lián)，減少大規(guī)模新能源送出受阻及帶來的穩(wěn)定問題。加強新能源整合送出研究，優(yōu)選新能源匯流站站址及技術方案，開展網源荷儲一體化協(xié)同規(guī)劃研究。同時，對電網規(guī)模增大、潮流隨機性增加帶來的設備利用率下降問題要提出更多解決方法，如利用柔性交流輸電系統(tǒng)等技術，實現(xiàn)電網潮流控制，減少不必要的網架建設。隨著分布式電源和互動用戶大量接入，配電網將逐步引入更多的柔性互聯(lián)設備，實現(xiàn)分布式電源、微網、儲能裝置即插即用、友好主動接納能力。同時，規(guī)劃工作中要對新能源接入電網的安全標準、消納考核標準等提出合理建議，推動新能源機組進一步完善涉網技術標準，推動新能源在提高電力系統(tǒng)調節(jié)能力方面承擔主體作用。
此外，在電氣計算方面，潮流分布的不確定性增加，典型方式數(shù)量較傳統(tǒng)電力系統(tǒng)顯著增大，而常規(guī)的潮流計算工具處理隨機潮流的效率較低，需逐漸建立高適應性、高靈活性分析的不確定性潮流算法；風光發(fā)電大規(guī)模替代常規(guī)機組將使系統(tǒng)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；風光發(fā)電機組易大規(guī)模脫網，從而引發(fā)嚴重的連鎖故障，且電力電子裝置大量應用將增加次同步振蕩風險。因此，在常規(guī)的靜態(tài)、暫態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定計算外，還需開展新能源場站接入系統(tǒng)強度評估等穩(wěn)定評估工作。
在構建新型電力系統(tǒng)進程中主動作為，是電網企業(yè)推進碳達峰、碳中和目標落地的最直接的方式，規(guī)劃工作需進一步轉型。同時，上述負荷、電源、電網側規(guī)劃方式轉變需要觀念轉變、技術創(chuàng)新和數(shù)字化提升共同助力才能達成。對此，建議提升規(guī)劃數(shù)字化水平，以處理更多的能耗、碳排放、經濟等外部數(shù)據(jù)，應對數(shù)據(jù)量激增和數(shù)字化電力系統(tǒng)模型表達，打造覆蓋全電壓等級的數(shù)字化電網規(guī)劃設計平臺，構建以數(shù)據(jù)為核心的智能電網數(shù)字化轉型全景框架，形成數(shù)據(jù)流、業(yè)務流、人工智能協(xié)同的智能電網體系。
同時，大力推動技術創(chuàng)新，加大科技投入和資源配置，對電力規(guī)劃領域亟待突破的關鍵問題，如源網荷儲協(xié)調規(guī)劃方法、多時間尺度的電力電量平衡、廣義負荷預測、柔性互動的配電網規(guī)劃技術等開展攻關。
（作者供職于廣西電網公司電網規(guī)劃研究中心，系南方電網公司二級技術專家）
