推进可再生能源快速发展下的电网韧性建设

4月28日，西班牙电网突发重大故障。这一事件不仅是欧洲近年来最严重的停电事故，更为全球能源转型中的电网安全敲响了警钟。西班牙作为可再生能源发展的先锋，其电网暴露出的脆弱性折射出新能源高渗透率下的系统性挑战，也为中国乃至全球的能源转型发出了警示。

可再生能源“成长痛”的全球共性

西葡大停电并非孤例。近年来，德国、美国加州等地均因新能源高渗透率遭遇电网稳定性危机。例如，2022年德国因静风天气导致风电出力骤降，被迫重启煤电机组；2021年美国得克萨斯州遭遇寒潮，当地一半的风力发电机被冻住，引发大面积停电。

这些事件揭示出能源转型中的共性挑战。其一，可再生能源发电的波动性与惯性缺失问题突出，其出力受天气影响而剧烈波动，且缺乏传统火电的旋转惯量支撑，极易引发电网频率失稳。其二，调节资源结构性短缺，储能、燃气发电等灵活性电源建设滞后，导致电网应对突发功率波动的“缓冲带”严重不足。其三，跨区域电力互济能力薄弱，现有输电通道容量难以匹配新能源时空分布不均的特性，“余缺互济”能力受限。这些问题共同构成了高比例可再生能源接入下的电网脆弱性根源。

西葡大停电进一步揭示了一个更深层次的矛盾——新能源装机快速扩张与电网适应性升级严重脱节。数据显示，西班牙2023年可再生能源发电占比已达51.5%，但同期电网投资却逐年下滑，调节电源建设、数字控制系统升级等关键领域投入不足。这种“重电源、轻电网”的发展模式，导致系统备用容量仅剩3%，在光伏突发脱网时毫无招架之力。

构建“更智慧、更弹性”的新型电网

西葡大停电警示我们，能源转型不能“一条腿走路”，必须同步推进电网韧性建设。紧扣能源安全与转型大局，我国需在四大核心环节协同突破。

强化灵活性资源的重要作用是提升电网韧性的核心路径。一方面，需加快储能规模化建设，重点推进构网型储能、抽水蓄能电站建设，为系统提供快速响应的调节能力。另一方面，需激活存量调节资源潜力，通过推动煤电机组灵活性改造、探索气电与新能源“打捆”运行模式，充分挖掘传统电源的调峰调频价值，形成多能互补的调节体系。

电网“神经系统”的智能化升级是应对复杂运行挑战的关键。通过构建基于数字孪生、智能传感技术的全景感知体系，实现风光出力与负荷变化的秒级监测与预警，可大幅提升电网态势感知能力。同时，推广虚拟同步机、构网型逆变器等主动控制技术，增强新能源机组对电网频率和电压的主动支撑能力，推动新能源从“被动并网”向“主动参与”转变。

织密跨区电力互济“安全网”需在国内与国际层面双向发力。国内层面，应加快特高压通道建设，提升跨省区输电能力，破解新能源富集区外送瓶颈。国际层面，可深化与中亚、东南亚等地区的电力互联合作，探索构建“亚洲超级电网”，通过跨国互济提升区域能源安全保障水平。

完善政策与市场机制是保障转型可持续的基石。需健全辅助服务市场，通过容量补偿、峰谷电价等市场化手段，激励灵活性资源参与调峰调频。同时，强化极端天气应对能力，建立新能源出力与气象数据的联动预警系统，制定分级应急响应预案，形成“预防—预警—处置”全链条管理体系，为新型电力系统筑牢制度防线。

（作者：徐成 董英瑞 袁伟灿，作者单位：南方电网能源发展研究院有限责任公司）

来源：中国电力报