新型电力系统需要人工智能 李立涅 2025.12.08 大湾区科学论坛 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 引言 一、新型电力系统需要人工智能 二、电力人工智能的现状 三、电力人工智能的研究和思考 -- 我们的工作 结语 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 目录 1 能源革命 2014 年 6 24 日，习近平总书记在联合国气候变化峰会宣布 2035 年国家自主贡献目标，明确风电和太阳能发电总装机容量达 到 2020 年的 6 倍以上 力争达到 36 亿千瓦 我国能源电力的重大战略 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 引言 2035 年国家自主贡献目标明确风光发电总装机容量 2025 年 9 月 24 日，习近平主席在联合国气候变化峰会发表视频致辞，宣布中国新一轮 2020 年的 6 倍以上、力争达到 36 亿千瓦，森林蓄积量达到 240 亿 立方米以上， 新能源汽车成为新销售车辆的主流，全国碳排放权交易市场覆盖主要高排 放行业，气候适 应型社会基本建成。 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 引言 4 中共中央关于制定国民经济和社会 发展第十五个五年规划的建议 加快建设新型能源体系。 持续提高新能源供给比重，推进化石能源安全可靠有序替

正逐渐向调节型容量市场转型， 以激励火电机组进行深度调峰改造。 2017.8 首批试点（8）公布 南方（以广东起步）、蒙西、 浙江、山西、山东、福建、四 川、甘肃 2018.8 试运行启动 南方（以广东起步）成为首个 启动现货市场试运行的试点 2019.5 实现首次现货结算 南方（以广东起步）实施了国内 首次电力现货交易结算运行 2021.5 第二批试点（6） 建设启动 上海、江苏、安徽、 多数省间电能量交易发生在受端电网与送端电网或电源之间，少部分交易为用户与电源的直接交易。 与电能量交易不同，省间市场化辅助服务交易主要以区域为单位进行组织。目前，区域辅助服务市场交易的主要 品种为调峰和备用服务，在南方电网亦有区域调频辅助服务市场的尝试。 全国 区域 省级 区域辅助服务市场 调 峰 市 场 备 用 市 场 省 级 电 力 市 场 省 级 电 力 市 场 省 级 电 力 市 场 省 电 力 市 场 省间电能量交易 中 长 期 电 量 市 场 化 交 易 国 网 省 间 电 力 现 货 市 场 国网经营区 南网经营区 中 长 期 现 货 调 峰 调 频 备 用 南方区域市场 ……………………………… …… rmi.org / 14 2023电力市场化改革洞察：面向市场参与者的20大趋势 2021–2022年电力市场化改革重点 2021年至2022年，在

022年7月1日起开始连续结算试运行；2023年12月15日，南方区 域首次实现覆盖广东、广西、云南、贵州、海南五省区的全区域电力现货市场结算试运行，是我国进展最快的区域 级电力市场。展望2024年，考虑到建设进度和实际运行情况，山东现货市场有望进一步转正，江苏、江西、河北南 网、湖北等省份现货市场有望率先转为连续结算试运行，南方区域电力现货市场将开展不同周期的结算试运行。 图表3 注3：与其他现货市场设计不同，四川电力现货市场设计了丰水期“水电现货”和平枯水期“火电现货”，两种现货模式均已实现 长周期结算试运行。 模拟 试运行 吉林 青海 湖南 新疆 上海 河南 宁夏 重庆 陕西 江西 南方区域 福建 四川 浙江 江苏 辽宁 河北南网 安徽 湖北 山东 甘肃 蒙西 省间现货 山西 广东 调电 试运行 短周期结算 试运行 长周期结算 试运行 连续结算 试运行 各层级现货市场和各类型电力市场衔接将更加紧密 在各层级电力市场衔接上，国家电网区域和南方电网区域采取了不同的设计思路。南方区域电力现货市场结算试 运行期间，五省区按区域现货出清结果执行、按区域出清价格结算，广东现货市场出清结果仅作为备用。这体现 了南方区域和各省内现货市场“全电量集中竞争、统一出清”的设计思路，有助于实现电力资源在全区域的最优 化配置。但在过渡阶段，《南方区域电力现货市场第一次全域结算试运行实施方案》引入了“省间利益平衡临时

1）增量配电业务改革试点业主类别 结合目前增量配电网业务的现实情况，将项目公司最大股东分为电网企业、发电央企、 地方国企、地方政府、民营企业五类。其中： 电网企业包括两网和地方电网，两网分别指国家电网和中国南方电网，地方电网包 括内蒙古电力公司等； 发电央企包括国务院国资委监管的发电集团及其上市公司； 地方国企包括省 / 市 / 区（县）国资委监管的国有企业（例如省能源公司、省建设 投资公司等）； 基于园区增量配电网的综合能源服务业态研究 民营企业包括各类非国有控股的企业。 从增量配电网公司绝对控股方（持股比例超过 50% 的股东）属性的角度考察试点项 目股权结构的特征。试点项目增量配电网公司的控股方可为电网企业（国家电网、南方 电网）、地方政府（及其投资平台）、社会资本（包括发电企业在内的各类国有企业、 民营企业、外资企业等），或因股权分散而无绝对控股地位的股东。 2）不同项目业主的项目开发优势 不同的资本方能够给增量配电网业主带来不同的业务优势： 届中央委员会向大会作报告。十九大报告提出加快生态文明体制改革、建设美丽中国， 要求推进绿色发展，调整我国能源结构、构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系。 6.2 电网企业向综合能源服务业务倾斜转型 我国主要的电网企业国家电网和南方电网明确向综合能源服务业务倾斜转型。 （1）国家电网 国家电网 2017 年下发《关于在各省公司开展综合能源服务业务的意见》推动公司 由电能供应商向综合能源服务商转变，开启了向综合能源服务商转型之路，根据意见到

省开始执行《广东调频辅助服务市场交易规则》 51。 目前，包括山东、山西、蒙西、浙江等10余个地区都 运行有调频市场，相关费用结算采用“调频里程”、 “调频容量+调频里程”等多种方式。在区域层级， 目前南方区域运行有区域调频辅助服务市场，按照 “日前集中竞价+日内统一出清”模式组织 52，与区 域现货市场分步出清。调频市场覆盖省份不足，运行 规则不统一，且调节品种较为单一。 在爬坡服务方面，2024年3月，山东启动了国内首 》 《广东电力现货市场结算实施细则（2024年修订）》《广 东省可再生能源交易规则（试行）》《关于2025年电力 市场交易有关事项的通知》《广东调频辅助服务市场交 易规则（试行）》《关于印发南方区域调频辅助服务市场 交易实施细则（2023�年版）的通知》。 1. 电能量市场 广东构建了以中长期金融性合约为主、现货偏差 结算为补充的全电量集中式市场。 在中长期市场，交易周期分为年度（多年）、月 实际上网电量的70%安排 138。为保障新能源机组的收 益，新能源需要结算的偏差电量考虑了其波动特性， 为实际偏差电量扣减10%实际上网电量 139。 2. 辅助服务市场/机制 广东运行有省级调频辅助服务市场与南方区域 调频、跨省备用辅助服务市场等两级辅助服务市场。 省级调频辅助服务市场的交易品种为二次调 频，以“容量竞标”的方式开展，由经营主体在日前 申报交易日各时段的可调容量范围和价格，交易中

控制管理。 间隔层设备包括数据通讯交换机，汇集多台就地设备的网络通讯线路，并上传至级联交换机或站 控层数据总线。 3.4.1 调频性能优化方案 收益依据：《南方区域新型储能并网运行及辅助服务管理实施细则》、《南方区域调频辅助服务市场交 易实施细则(2025 年修编征求意见稿)》 电力辅助服务是指为维持电力系统安全稳定运行保证电能质量，促进清洁能源消纳，除正常电能生 产、输送、 工商业可中断负荷、电动汽车充电网络 等能够响应电力调度指令的可调节负荷(含通过聚合商、虚拟电厂等形式聚合)提供的服务。电力辅助服务按 “ 照 谁提供、谁获利 ; ” 谁受益、谁承担 的原则，结合南方区域电网运行需求和特性，对有偿辅助服务进行补 偿和分摊。 电力辅助服务的种类分为有功平衡服务、无功平衡服务和事故应急及恢复服务。有功平衡服务包括调 频、调峰、备用、转动惯量、爬坡等电力辅助服务。

 验证通过  统一文件格式，消除格式兼容性隔阂  验证通过 面 临 问 题 ： • 目前企业使用了天正、博超、VCAD、南方cass等多种二次开发插件，生态需求复杂，需满 足国产生态挂接，实现无缝切换 • 企业使用旧版AutoCAD进行机械类设计，使用旧版AutoCAD进行工程类设计，随着时间发 展，旧版CAD在功

同时全球新能源产业及上下游产业链供应链受地缘政治和贸易壁垒制约，面临“脱钩断链”的风 险加剧。三是包容公正转型挑战。能源产业绿色低碳转型，传统能源行业及高耗能产业面临产能 缩减、就业减少等问题。全球南方能源可及性挑战依然严峻，当前全球依然有约 7 亿人生活在 无电地区，其中非洲占比超过 80%，全球仍有近 21 亿人依赖传统污染燃料用于炊事，能源电 力短缺严重制约着各国可持续发展。 1.2 加快能源转型的国际互鉴互学 全球能源互联网发展合作组织，《新型电力系统规划与运行》，2024。 B 全球能源互联网发展合作组织，《中国清洁能源基地化开发研究》，2023。 图 3.12 中国气电装机容量分布变化趋势 A 华北 华东 华中 东北 西北 西南 南方 2030 2040 年份 2050 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 装机容量（亿千瓦） 全球能源电力清洁转型经验与启示 ——中国、德国实践 50 图 3 构建以特高压超高压电网为骨干网架的互联电网格局，有力促进能源大容量、远距离输送。 截至 2024 年，中国已建成“19 交 20 直”特高压交直流输电工程，形成以东北、华北、西北、 西南、华东、华中、南方七大区域电网为主体，区域间有效互联的电网格局，跨区跨省输电能力 超过 3 亿千瓦，累计输送电量超 3 万亿千瓦时。这种布局意义重大，为电力资源在全国范围内 的优化配置创造了有利条件。通过区域间的