中国储能网讯:在气候变化日益加剧、电力系统转型加速的当下,全球电网正经历一场深刻的结构性重构。一方面,极端天气事件频发,对电网韧性提出更高要求;另一方面,新能源占比持续提升、数据中心负荷快速上升、人工智能(AI)模型能耗激增等新变量,促使传统电网向更加灵活、智能的分布式系统演进。在此背景下,灵活性资源的调度管理、电网与用户侧的互动机制,以及电网投资的优先领域,成为全球电力系统运营商共同关注的焦点。
在国际特大电网运营商组织(GO15)储能工作坊、2025年理事会年会及相关活动期间,来自全球多地的电力系统运营商围绕储能、虚拟电厂(VPP)、AI等议题深入交流。期间,《南方能源观察》(以下简称“eo”)专访了GO15秘书长布鲁诺·梅耶尔与首席技术官杰拉尔德·桑奇斯,探讨电网未来演进的关键逻辑与行业面临的深层挑战。
eo:GO15研讨会有哪些议题或讨论内容让您印象深刻?
梅耶尔:此次会议中,关于储能技术的研讨尤其引人注目。在全球应对气候变化、加快能源转型的背景下,储能正扮演着越来越关键的战略角色。
会议探讨的议题非常广泛,其中一个重点是电池储能这一新型储能技术的快速发展。电池储能因其成本效益被业界认可,正在迅速普及。而此前,传统的储能方式主要依赖抽水蓄能电站。中国南方电网公司已经建成多座抽水蓄能电站,并有多个项目正在规划或建设中。中国在这方面的推进确实让人印象深刻。
桑奇斯:中国南方电网公司展示了他们在电动汽车与储能技术集成方面的实际应用,令人耳目一新、印象深刻。此外,在GO15的研讨会中,我们还重点探讨了电网系统惯性和稳定性的问题。随着可再生能源比例的提高,传统发电机组减少,系统惯性趋于下降,这对电网稳定性提出了新的挑战。即便我们已经具备了储能这样的技术手段,仍需应对电网惯性不足所带来的复杂影响。
01
气候变化推动系统韧性成为电网设计核心
eo:提到气候变化,它将如何影响电网的长期规划与建设?极端天气事件(如台风、热浪等)对电网的运行和稳定性有何影响?
梅耶尔:这个问题我想可以从两个角度来谈。首先,电网设备本身必须具备更强的环境适应能力。因为电网项目一旦建成,设计寿命往往在50年甚至更长,这就要求我们在设计初期就充分考虑未来气候变化的趋势。其次,在电网规划中,我们也必须考虑新型发电设施的接入,如风能和太阳能发电。这些可再生能源的快速发展对整个电力系统的适应能力提出了更高要求。
桑奇斯:在气候变化加剧的背景下,国际经验显得尤为重要。一些国家可能刚刚开始面对极端气候带来的挑战,但我们完全可以借鉴其他国家已有的应对方案。这也是我们组织内部持续推动知识共享的原因——它有助于在全球范围内更高效地推动能源转型。
eo:电网设计需要如何调整以适应更加极端的气候条件?
梅耶尔:首先,必须保障电网基础设施的可靠性。这意味着要在电网投资上加大力度,确保在引入新型能源和设备的同时,整个系统保持良好的韧性与适应性。
桑奇斯:在这场转型中,“标准化”是一个关键方向。我们需要各国输电系统运营商(TSO)在标准制定上形成共识,明确标准化发展的需求和方向。随着电网不断扩展,确保不同国家和地区在同一技术基础及假设条件上协同推进,是构建强大电力系统的前提。
eo:针对洪涝/台风高风险地区,国际上有哪些创新的电网设计标准或防灾技术值得推广?
梅耶尔:这个问题同样涉及多个层面。其中之一仍然是储能。因为在突发事故或输电线路中断的情况下,储能系统可以在关键时刻保障电力供应,提升系统的抗灾能力。另一个我想特别强调的是“互联互通”——也就是跨区域、跨国电网的互联。现在我们看到,许多原本电网并不相连的国家,正积极推进互联项目,这在中国表现尤为突出。中国在推动构建“世界级互联电网”的进程中,展现出极大的雄心和技术能力。
桑奇斯:确实,我们也曾参与过关于全球电网互联可行性的研究。虽然在政治层面可能会遇到一定挑战,但从技术和经济角度来看,这是完全可行的。跨国互联不仅能提升电网的系统效率,也在能源调度、成本优化方面展现出巨大潜力。未来,随着区域互联不断扩大,全球电力系统有望实现更高水平的一体化与协同运行。
02
市场信号是连接技术与投资的桥梁
eo:市场机制可以在其中发挥怎样的作用?
梅耶尔:这是一个非常好的问题。您提到了市场因素——确实,工程技术人员往往更关注技术本身,但实际上,市场信号在推动投资决策和项目落地方面起着不可或缺的作用,也能为整个社会带来更大的整体收益。
在本次GO15会议上,我们也围绕市场信号展开了广泛讨论,尤其聚焦在如何通过价格机制激励储能发展等方面。这些探讨为我们思考技术与经济之间的有效衔接提供了非常有价值的视角。
桑奇斯:随着可再生能源的快速发展,系统的“灵活性”(Flexibility)成为一个关键议题。要实现这种灵活性,需要用户侧的积极参与。而市场机制特别是价格信号的引入,就是激励用户参与电网运行和资源调度的有效工具。
例如,“需求响应”(Demand Response)就是一个非常典型的应用场景——用户可以根据电价波动调整用电行为,从而提升整个系统的运行效率。当然,需求响应并不是唯一的方式,但它无疑是未来灵活性发展的重要组成部分。
03
数据中心负荷带来系统性挑战
eo:近年来,数据中心的快速增长引发了广泛关注。您认为它们给电网运行带来了哪些挑战?
梅耶尔:这是当前一个越来越紧迫的问题。全球范围内,数据中心的扩张已经成为推动负荷增长的重要因素。这背后面临许多挑战。比如,当一个大型数据中心项目处于规划阶段时,电网运营商往往需要提前建设相关基础设施以保障接入需求。然而,若数据中心建设计划延误,前期投入的资源就可能成为“搁浅投资”(Stranded Investment),造成经济上的损失。
此外,一旦数据中心投运,其巨大的负荷增长又会给电网可靠性带来不小的压力。这也让“灵活性”变得尤为重要。但问题在于,数据中心本身缺乏调整负荷的能力,它们需要稳定而持续的电力支持。这就要求电网从发电侧去适应其刚性需求,相比之下,其他类型的用户则可能具备更高的调节性。因此,提升系统整体的灵活性,成为确保电网稳定运行的核心要素。
桑奇斯:5年前,数据中心还不是电网运营中的主要关注点,但现在其影响已经非常显著。我们正处于这个议题发展的早期阶段,需要对其未来演变路径做出更系统的思考。
04
AI既是挑战,也是电网优化的新工具
eo:在电网扩建过程中,如何更好地考虑数据中心不断增长的能源需求?它是否会推动电网基础设施发生结构性变化?如果会,应如何应对?
梅耶尔:会的,实际上这种结构性变化已经在发生。从多个层面来看,数据中心对电网的影响不容忽视。例如,现在一些大型数据中心客户正在探索自建电源的路径,甚至是打造专属的能源解决方案,如配套建设小型核电站等。尽管这类项目目前仍属个例,但它们传递出一个强烈信号:对稳定、可靠且可持续的电力供应的需求正在迅速上升。
此外,我想特别提到一个与此密切相关的发展趋势,那就是AI的迅猛扩展。在中国,我们看到了许多令人印象深刻的AI应用成果,世界各国也都在加紧训练自己的大语言模型。这类模型需要大量算力,也就意味着它们背后隐藏着巨大的电力消耗。因此,某种程度上,AI已经成为推动电力负荷增长的新引擎。
但值得注意的是,AI也不只是“问题的一部分”——它还可能成为“解决方案的一部分”。今天上午,我的一位同事展示了AI在电网调度优化方面的实践案例:利用机器学习模型对系统运行状态进行实时分析、预测风险、优化调度策略。这些都展示了AI在提升电网适应性方面的潜力。
人工智能领域还在快速演进之中。如果你两年前问我AI对电网意味着什么,我可能还会说“它影响不大”。但现在,情况已经发生根本变化。我们已经不再处在“一切照旧”(Business as Usual)的时代。
可以肯定的是,未来两年,我们将迎来更多挑战和变化,而电网系统、运行机制甚至整个电力行业都将经历深刻转型。我还想补充一点——这一切的前提,是电力系统本身的稳定与可靠。没有电,就没有AI,也没有数据中心,更谈不上数字社会的正常运行。
桑奇斯:我完全同意。除了供给侧的保障,我们还需要思考如何从系统层面提升整体能效。如果未来一些前沿的AI技术能成功商用,我们或许就能实现更智能、更节能的基础设施建设。因此,我们也有理由对未来持审慎而积极的态度。
05
电网投资的风险与成本该如何分担
eo:面对数据中心带来的负荷增长压力,一些科技企业选择直连发电机组,这也涉及电网升级,您认为电网升级成本应如何实现合理分摊?
梅耶尔:这是一个非常重要且现实的问题。面对未来负荷的不确定性,电网需要具备前瞻性思维,并在基础设施层面做好准备。但这里也面临一个很大的风险,那就是我们常说的“搁浅成本”(Stranded Cost)。也就是说,如果我们基于某种用电需求的预测提前进行投资,而最终这些负荷没有如期落地,那相关的投入就有可能被搁浅,甚至白白浪费。
相反,如果新的负荷快速增长,而电网没有提前做好准备,我们又可能错失发展机会,比如,无法满足数据中心、量子计算中心这样的前沿技术应用需求。因此,如何在“投资不足”和“过度投入”之间找到平衡,是摆在我们面前的核心挑战。
桑奇斯:这个问题在大型项目中尤其突出,比如,海上风电等长周期、重资产项目。一旦建成,整个路径和技术路线基本锁定,生命周期长达数十年。这就要求我们在项目早期就做出极为谨慎而高效的决策,否则后续无法调整,代价将非常高昂。因此,不仅要算好技术账,还要算好经济账和发展账。
eo:此次中国之行给您留下了哪些深刻的印象?原因是什么?
梅耶尔:如果只能用一个词来形容,那就是“创新”。这是深圳这座城市最鲜明的特征之一,也是中国南方电网公司在推动能源转型中的显著标签。我们在本次GO15会议中交流了大量关于创新的话题,而让我印象深刻的是:创新不仅被视为“未来所需”,它实际上已经在这里真实落地。
桑奇斯:我想再补充两个词——“现代化”和“技术”。这次我们接触到的技术水平令人印象深刻,也具有非常高的借鉴价值。它不仅展示了中国在能源技术前沿领域的实力,也为我们今后在本国推动相关变革提供了宝贵的参考。