通信人家园

标题: AI时代的电力博弈，如何理解中国的新型电力系统？  [查看完整版帖子] [打印本页]
时间:  2025-9-25 10:58
作者: tayun     标题: AI时代的电力博弈，如何理解中国的新型电力系统？


提到“电”，我们总有一种既熟悉又陌生的感受。它无声无息地存在于生活里的每个角落，驱动着现代文明的运转。从第二次工业革命到今天，电力已成为人类文明进步的核心动力。

当前，中国的电力系统正在发生新的变化，尤其在新能源领域。2025年7月，中国单月全社会用电量首次突破1万亿千瓦时，这一数字相当于日本全年的用电总量，或接近法国与德国两国年用电量之和。与此同时，电力的“绿色含量”持续攀升：截至2025年6月底，中国可再生能源装机容量已达21.59亿千瓦，可再生能源发电量占全国总发电量的比例接近四成。

这一系列数据背后，意味着电力产业有哪些变化与机会？我们该如何理解与新能源相伴而生的“新型电力系统”？AI的发展又会对电力行业带来哪些影响？

最近，电力系统专家、博联智电创始人张海瑞与峰瑞资本执行董事刘鹏琦就“新型电力系统”展开了深入讨论。张海瑞拥有十余年电力系统产品、战略与创业经验，曾任职于华为2012实验室，专注于微电网与大规模新能源并网技术研究。

他们谈论的话题包括但不限于：


我们编辑了对谈的部分内容，希望能带来新的思考角度，欢迎移步小宇宙App和Apple Podcast搜索「高能量」收听本期节目。

/ 01 / 电从哪里来？电对AI领域意味着什么？

刘鹏琦：我们日常生活中用到的电是从哪儿来的？

张海瑞：生活中的电主要分为水电、火电、核电，大多是电厂把其他形式的能量转化为电能，再通过电网，传送到千家万户。在这个过程中，电厂解决发电的问题；电网解决输电、变电和供电可靠性保障的问题。

刘鹏琦：电厂很好理解，它相当于工厂，把各种化石能源、自然资源作为原材料，转化成电力产品。

电网可以类比成电商平台，它既需要做好供给和需求的匹配，还需要做好服务工作。比如，电商需要去配套物流、支付、客服，电网是不是也承担了这样的角色？

张海瑞：电网和电商的类比非常合适，需要注意的是，电力产品是实时性的，能量通过电磁波来传输和转移，电磁波又是高动态的，不好控制，所以需要对电力产品做特殊的控制管理。

电厂、电网和电力用户属于一个大系统。整个电力系统一旦运行起来，调节控制就一刻不停地在进行。

电力从生产到消费是瞬时完成的，整个系统需要保持实时平衡——发电厂发多少，用户就用多少；同样，用户用多少，电厂就发多少。中间有不平衡的部分，就需要电网实时调度和调节。电网有多种调节手段，比如对电源端有各种调峰调频技术，对用户端也有负荷调节方式，让电能实时平衡。

在电力系统中，发电、电网或用电端都可能发生故障。如果处理不及时，会从小故障演变成大故障，最后可能影响整个系统。因此，设计了一系列监测、保护和控制系统，确保故障能在最小范围内被尽快解决，让其重新投入运行。

刘鹏琦：所以电网不只是传输媒介，它提供了很多服务。尤其是因为电力产品的实时性，这种精准的供需匹配特别重要，否则就会影响整个电网的稳定性。

我们再把视角转向电力系统如何影响其他行业。比如，在AI领域，人工智能的竞争其实意味着能源系统的竞争。能源系统的发展对AI算力的基础设施有什么样的帮助？反过来说，AI本身又能为我们建设一个更好的电力系统提供什么帮助？

张海瑞：AI的发展需要建立大量的算力中心，而算力中心又会消耗海量的电力。因此，AI行业对电力的需求非常大。这些电从哪里来，如何去管理和控制，这都是巨大的挑战。想要解决好AI领域的电力需求，难度比居民用电高好几个等级。解决这些AI基础设施的供电问题，意味着很大的机会。

另一方面，AI对电力行业也有很大的帮助。从传统能源到新能源，从传统电力系统到新型电力系统，中间的发电和控制管理，是一个由低频到高频、由大颗粒度到小颗粒度的过程。我们未来的电力控制，将从传统的模式走向高频、海量中小系统的控制。

在面对高频、海量的中小系统控制管理时，不可能像过去一样，再依靠大电网的集中调度来解决。因此，在管理过程中，对数据和系统的实时监测、分析、评估，以及控制管理，就需要AI赋能。

早在三年前，博联智电就启动了“虚拟电力专家”项目，通过AI来解决传统电网忙不过来的问题，从而为中小电力用户提供高效的电力监测和管理服务。当然，在AI赋能的过程中，也需要和电力行业进行紧密结合，才能真正解决行业痛点。

/ 02 / 海外电力市场观察

刘鹏琦：最近几年，我们经常听到欧洲、北美发生大规模停电事故，比如今年4月份西班牙出现大停电。海外的电网系统和国内有什么差异？导致停电的原因是电网不够稳定吗？

张海瑞：我们需要理解一个历史背景，传统能源向新能源过渡的过程中，发生了很多变化，中外电力系统的应对方式、技术历程都不太一样。

中国的电力能源资源主要分布在西北，但是用电恰恰在东部沿海地区，呈现为逆向分布，所以我们需要构建一张强高压网，在更大范围内传输、调节、调度能源。在电网建设中，我们对安全可靠的追求要优于经济性。

而在欧美地区，电力发展的经济性会占据一定的主导地位，安全可靠性则可能会在一定程度上被“妥协”。在一些极端的条件下，电网的安全性会经受挑战，就可能出现大范围停电事故。

比如，4月发生的“西班牙大停电”事件，业界认为是“高比例太阳能+传统能源”运行控制出现了问题，刚开始是小的电压事故，由于调度控制处置不当甚至预判不足，造成整个西班牙和葡萄牙全境大规模停电。

刘鹏琦：海外更追求电力系统的经济性，市场化走得比我们更靠前，最直观的感受就是在电价上，欧美不少国家不仅用电价格高，波动性还特别大。电价是由哪些因素决定的？

张海瑞：市场上有两种主流的电价机制，分别是成本定价法和市场定价法。

成本定价相对简单，发电成本加上输配电成本，再加上电力服务成本，最后就是用户的用电成本。

市场定价法则完全不同。夏季高峰时大家都开空调，供电资源有限的情况下，谁出价高谁优先用电；反之，供电充足时谁供电便宜用户就用谁的电，甚至会出现负电价。

负电价是指当电力供应过剩时，发电方需要付费让用户使用电力。国内这两年很多地方也出现了负电价。比如光伏集中在午间发电高峰，但很多工厂午间停产休息，供需失衡，就可能出现负电价。

市场化程度越高，电价越容易受供需关系影响。从电网结构看，中国领先。从市场化程度看，国外相对领先。

刘鹏琦：海外电价受供需关系影响比较大，跟中国比电价具体差别多少？

张海瑞：国外电价波动比较大，市场交易品种也更多。

综合来看，国内用电成本比国外要低。如果一个家庭月平均用电在千元左右的话，放在欧美至少翻一番。

工业用电相对比较复杂，对可靠性和电能质量要求也比较差异化，但整体上国内用电成本也比较便宜，中国的制造业也借助了便宜的用电成本，生产了具有性价比的产品。

刘鹏琦：对于海外电力市场，你有什么特别的观察或者体验？

张海瑞：国内和海外的需求很不一样。

在非洲、东南亚这些地区，人们的需求是电力安全稳定供应。这些地区原来的电网薄弱，发电资源也没那么多，电力很不稳定。这需要通过建发电厂、加强电网建设等解决供电问题，涉及大量的基础电网、基础发电和新能源的建设投资。

近年来，很多中国工厂签到非洲、东南亚，这些工厂过去以后，发现当地的人力成本很便宜，但电不稳定。电力供应系统和这些制造企业一起出海是很有必要的。

而在欧洲、澳洲、北美等区域，则需要降低用电成本。这些地方的电力市场受供需关系影响大。尤其在俄乌冲突之后，欧洲用电非常紧张，供需关系不平衡，导致用电成本非常高。这些地区需要绿电加储能去解决用电成本高的问题。

/ 03 / 从“源”到“网”再到“荷”，中国电力发展的三阶段

刘鹏琦：中国的大电网电力系统肯定不是一蹴而就的。中国发展出这种高压电力网络，经历了哪几个阶段？

张海瑞：整体来说，我们大概经历了三个阶段：

第一个阶段，大概从2000年到2010年前后，整个社会比较缺电，我们以“源”为中心建设高压电网。比如三峡水电，山西、内蒙的火电，在大的电源点建设高压电网，把电送到东部沿海地区。

第二个阶段，从2010年到2020年，中国以“网”为中心建设大型风光基地。上个十年，供电紧张局面得以改善，更重视借助发展新能源，应对气候问题。这十年间，中国电力系统传统发电的基础上，增加了很多风光新能源，比如，我们在西部地区建了大量集中式的风光基地。

第三个阶段，从2020年到未来的2030年，中国可能以“荷”为中心，建设源网荷储一体化。一体化是指电源、电网、负荷、储能的统一协调运行模式，实现“源网荷储智”的统一管理。

未来，电力系统更强调调节能力，逐渐实现用电端的“零碳化”。零碳化就是要多用绿电，同时在电的生产、控制、管理、使用整个环节，增加更多的灵活性、经济性。

刘鹏琦：电力系统变化背后，有哪些驱动力？比如越来越多的用电侧从传统的化石能源变成新能源，最典型的就是新能源车，原来大家烧汽油，现在变成接入电网充电。

张海瑞：用电侧发生了几个突出的变化：

第一，用电量越来越大，这是大势所趋。电气化设备带来美好的生活，自然也增加了用电需求。

第二，用电端走向清洁化，走向新能源。过去，我们用的电是电网供来的，具体是来自水电、火电、核电还是风光，这件事情很难判断，也很难控制。未来我们要做的，是逐步在整个用电端产业实现零碳化。

从2010年到2020年，新能源发电产业已经非常成熟，成本非常低。我们对电的诉求始终是安全可靠、经济高效，即使增加了绿色低碳的能源，但用电诉求是一直没变的。

/ 04 / 绿色电力成长的烦恼：成本这么低，为何不上网？

刘鹏琦：最近十年，电力系统的变化多是由新能源带来的。新能源发展一开始碰到过什么问题吗？中间经历过什么阶段？

张海瑞：之前我们提到整个电力系统的结构变化，但对于新能源而言，其实它并不“新”了。拿光伏来说，目前为止也经历了三个阶段：

第一个阶段，从2010年到2020年之间，只要新能源发的电，并网之后全额上网，还有补贴；

第二个阶段，政策鼓励新能源电自发自用、余电上网，比如渔光互补（将渔业养殖与光伏发电相结合）；

第三阶段是现在，新能源发电尽量不上网，分层分区就地“消化”。因为新能源的波动性需要电网调节，调节压力越大，电网系统的成本越高。

这个变化背后反映的核心问题是：新能源发电成本很低，但发电不稳定，无法直接给工商业用户提供连续稳定的供电。电网需要调度火电、水电等资源来配合新能源，相当于对新能源做“整形”，把不稳定的电变成稳定的电。

“不上网”的情况下，新能源只能在本地“消化”，于是出现了“绿电直连”、“微电网”、“虚拟电厂”等解决方案。

微电网是比大电网规模较小，但具备电网功能的中小型系统，包含发电、调度控制、配用电等，可以作为大电网的补充，在偏远地区、海岛等比较常见。

虚拟电厂是和大电网连接，具有电厂特征的组织管理模式，通过分布式光伏储能、大型用电负荷等，实现发电和灵活性调节功能。本质上是参与大电网系统电力互动交易，有点类似网约车模式。

虚拟电厂具备电厂的发电调节能力，但没有建实体电厂，在经济性、灵活性方面有很大优势。当然，虚拟电厂和实际电厂一样需要解决通信控制、交易结算、利润分配等问题。

刘鹏琦：这让我想到云计算。云计算背后是一台台物理服务器，通过虚拟化技术，它既可以把单台服务器算力切分，也可以把多台服务器能力聚合，用户感知不到底层结构，直接当独立设备使用。虚拟电厂本质上和云计算是相通的。

张海瑞：确实相通。云计算是纯数字化，处理算力问题。但虚拟电厂比云计算多了一个环节，要控制电力，然后与计算管理结合。这是两者的关键差异。

刘鹏琦：今年，新能源领域有一些新政策，比如《关于深化新能源上网电价市场化改革，促进新能源高质量发展的通知》（简称“136号文”）、《关于加快推进虚拟电厂发展的指导意见》。这些政策对整个电力产业未来的发展有什么影响？

张海瑞：近年来极端天气越来越多，加上俄乌冲突影响了全球能源市场，导致一些国家和地区出现了电力短缺，电价也大幅上涨。国内出台了与电力系统和新型储能方相关的政策。特别是今年上半年，以“136号文”为代表，各省份陆续推出配套政策，表明我们坚持发展新能源的决心和能力。

在新能源经历了关键发展阶段后，储能也迎来了快速发展。从宏观上看，储能会对新能源发电起到灵活调节和稳定支撑的作用。

在“136号文”出台之前，很多地方都要求新能源项目强制配套建设储能。而“136号文”之后，一方面取消了这种强制配储的要求，另一方面加快推动储能的市场化进程，这使得光伏等新能源的价值被重新评估。

过去我们主要看“度电成本”，现在则要综合考虑度电成本、调控管理以及市场供需等多方面因素。由此可见，对新能源来说，能够稳定可控、就近消纳才是更优的选择。

整体来看，电力产业正在进入高质量发展的阶段，从投资建电站，转向能源的管理与运营；不再只是把光伏接入电网，而是迈向“光储结合、协同供电”的新模式。随着“136号文”的落地，产业对能源管理、智能配电、实时通信以及AI虚拟电力专家等新技术、新服务的需求也明显增加。

刘鹏琦：政策出台能够弥补纯粹靠市场化机制或技术方案难以直接解决的问题。从技术层面看，储能配套还不够，还需要更好的调节机制形成源网荷储或微电网，才能把波动的发电“整形”为相对稳定的供电。从市场层面看，通过电力市场化交易的价格机制这只“看不见的手”，可以引导发电企业和用电用户调节行为，帮助电网降低整体波动率。

/ 05 / 新型电力系统的技术突围：高频、实时、智能化

刘鹏琦：当下电力行业正处于一个重要的拐点。新能源虽然发电成本低，但其高昂的调节成本，已不再完全由电网承担，而是更多地被抛回给发电或用电企业。这催生了“新型电力系统”的概念。

在这种全新的模式下，像微电网这样的系统，相比传统的电力系统，在技术上需要突破哪些关键环节？仅仅依靠增加储能显然无法解决所有问题，那么在技术层面，新型电力系统还面临哪些挑战？

张海瑞：区别于传统的电力系统，新型电力系统有很大变化。相对于传统的火电、水电、核电系统是以同步发电机为主要对象特征的机电控制系统，而新型电力系统是以高比例新能源下的电力电子设备为主要对象的控制系统。可以理解为对象系统变快了、变小了。

过去的电力变化和控制相对是低频的，在新型电力系统里，新能源是高频的，电力电子变化非常快。

从技术上讲，高频的电力变化需要更快、更高频的监测控制管理去应对，也需要自动化的手段。

刘鹏琦：原来的电力系统提前一天预测次日的用电需求，然后指导发电厂以相应功率供电，实现大致的平衡。但现在，发电设备、用电设备的波动性变得非常高，可能一朵云飘过，光伏发电的功率就变了，某个充电站突然开进来很多辆车，用电功率就上去了。如果还用传统方式，会面临很多问题。

张海瑞：新型电力系统不仅意味着调节管理的方式发生了变化，也包括调节管理单元的变化。过去的大型电力系统更多是集中管理，比如对大电厂、大电网节点、大型用户进行集中调节。现在小到园区，甚至一户家庭，如果有光伏、储能和用电，都需要控制管理。

整个系统面对的是海量的需求，传统的电力专家储备数量和设备都无法满足日益增长需求。所以，从电力数据的采集、管理和控制，乃至AI诊断，形成一个实时在线运行控制系统，十分必要。

刘鹏琦：新型电力系统存在的挑战，可能也是博联智电创业的出发点。你创业的契机是什么，你们做了一套什么产品和系统去解决这些问题？

张海瑞：创业之前，我在华为数字能源和2012实验室，从事微电网和新能源并网的系统研究和产品开发推广，也一直在关注新能源发电系统和电网系统的变化。

2015年“电改9号文”出来后，用电侧有了明显变化，电力物联网系统需求和云管边端技术也逐步成熟；2022年，用户端逐渐出现对高性能电力实时控制系统的需求，需要强实时性、一定算力，能解决系统状态采集和数据处理。针对这个需求，我们开发了相应的电力产品和控制系统。

刘鹏琦：具体的产品形态是什么样的，在落地时会如何部署？

张海瑞：我们选择了大家比较熟悉的“配电+软件”来切入，通过软件来定义产品，包括智能电表、智能断路器和网关等，我们统称为网联设备。类似于传统手机到智能手机的过渡，大家部署起来是一样的，但是使用效果完全不同。

在产品内部，我们加入了高频数据采集、算法和模型，并加入了工业通信。设备间通过虚拟总线连接，上层由管理软件统一管理，这样客户的电力业务场景就实现了完整的数字化运行。

这套系可以实现智慧能源管理、微电网和光储的柔性调节。比如，我们在国家电力投资集团实现了对分布式光伏的聚合，通过网联系统化繁为简；在上海电气园区，我们对零碳园区做了系统性建设。

刘鹏琦：听起来，落地便捷性和成本都比较可控？

张海瑞：是的，博联智电从初期就把产品设计成可集中式、可分布式部署的形式。我们在软硬件层面做了大量开发和优化，云边端设备可以快速采集、传输和计算，设备间可协同。



图片来源：博联智电


从商业化路径看，用户对电的需求始终没变，要安全、可靠、绿色、高效。通过网联设备和管理系统，用户可以利用更多清洁便宜的电，同时对用电端做有效管理，实现高效运维。在无电区域或者偏远地区，这套系统仍可以帮助光储快速部署，规模化复制。


来源：36kr
时间:  2025-9-25 11:18
作者: ftjtn

好文，电力，已然是顶好的行业
时间:  2025-9-25 16:02
作者: 不吹不黑

很好的文章



通信人家园 (https://www.txrjy.com/) Powered by C114