新型电力系统的演进：新能源、AI与全球电力格局的深度对话

电力，这种我们既熟悉又神秘的能量形式，无声地渗透在生活每个角落，成为现代文明运转的隐形引擎。从第二次工业革命至今，电力已跃升为人类进步的核心驱动力，其角色日益关键。

当前，中国的电力体系正经历深刻变革，尤其在新能源领域表现突出。2025年7月，中国单月全社会用电量首次突破1万亿千瓦时，这一规模相当于日本全年用电总量，或接近法国与德国两国年用电量之和。同时，电力的“绿色成分”不断加重：截至2025年6月底，中国可再生能源装机容量已高达21.59亿千瓦，可再生能源发电量占比接近全国总发电量的40%。

这些数字背后，揭示了电力产业哪些趋势与机遇？我们应如何解读与新能源共生的“新型电力系统”？人工智能的崛起又将如何重塑电力行业？

近期，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围绕“新型电力系统”展开深度对谈。张海瑞拥有十余年电力系统产品、战略与创业经验，曾供职于华为2012实验室，专注于微电网与大规模新能源并网技术研究。

他们探讨的核心议题包括：

• 日常用电的来源是什么？过去二十余年，我们的电力消费经历了哪些演变？绿色电力为何至关重要？
• 电价是如何形成的？为何说电力系统与电商平台有相似逻辑？
• 海外电网系统与国内有何不同？为何到了2025年，欧洲等地仍会发生大规模停电事故？
• 能源系统的发展如何助力AI算力基础设施？AI又如何赋能更优电力系统的构建？

我们精选了对谈的部分内容，以提供新视角，欢迎在小宇宙App和Apple Podcast搜索「高能量」收听完整节目。

/ 01 / 电力的起源与AI时代的能源需求

刘鹏琦：我们日常使用的电力究竟从何而来？

张海瑞：生活中的电主要源自水力、火力、核能等传统能源，电厂将这些能源转化为电能，再通过电网输送到用户端。在此过程中，电厂负责发电，电网则承担输电、变电及供电可靠性的保障。

刘鹏琦：电厂类似工厂，将化石能源或自然资源转化为电力产品。电网则可类比电商平台，需平衡供需并提供服务，如配套物流、支付等。电网是否也扮演类似角色？

张海瑞：电网与电商的类比十分贴切，但电力产品具有实时性，能量通过电磁波传输，动态性高且难以控制，因此需要特殊的管控机制。

电厂、电网与用户构成一个协同系统。电力系统一旦运行，调节控制便持续不断。电力从生产到消费是瞬时完成的，系统必须保持实时平衡——发电量与用电量需精准匹配。任何失衡都需电网实时调度，通过调峰调频技术或负荷调节等手段维持平衡。

电力系统中任何环节的故障都可能引发连锁反应，因此需配备监测、保护与控制系统，确保故障被快速隔离与修复。

刘鹏琦：由此可见，电网不仅是传输媒介，更提供了关键服务。由于电力的实时性，供需精准匹配尤为重要，否则将威胁电网稳定。

电力系统如何影响其他行业？例如，AI领域的竞争实则隐含能源系统的竞争。能源系统的发展对AI算力基础设施有何助益？反之，AI如何助力电力系统优化？

张海瑞：AI发展依赖大规模算力中心，这些中心消耗巨量电力。因此，AI行业对电力的需求极大，电力的来源与管理成为严峻挑战。解决AI基础设施的供电问题，比居民用电复杂得多，也蕴含巨大机遇。

另一方面，AI能赋能电力行业。从传统能源向新能源过渡，电力控制从低频、大颗粒度转向高频、小颗粒度。未来电力管理将涉及海量中小系统，无法再依赖集中调度。此时，AI能助力实时监测、分析与控制。

三年前，博联智电启动了“虚拟电力专家”项目，通过AI解决传统电网管理瓶颈，为中小用户提供高效电力服务。但AI赋能需与电力行业深度结合，才能真正解决痛点。

/ 02 / 海外电力市场的洞察与比较

刘鹏琦：近年来，欧美频繁发生大规模停电，如今年4月西班牙大停电。海外电网与国内有何差异？是否因电网不稳定导致？

张海瑞：这需从历史背景理解。传统能源向新能源转型中，中外电力系统的应对方式与技术路径不同。

中国能源资源集中在西北，用电负荷却在东部沿海，呈现逆向分布，因此需建设强高压电网进行远距离调度。我国电网建设优先考虑安全可靠性，经济性次之。

欧美则更注重经济性，安全性可能被部分妥协。极端条件下，电网安全面临挑战，易引发大范围停电。例如，西班牙大停电被归因于“高比例太阳能+传统能源”的控制失误，初始小故障因调度不当扩大至全国范围。

刘鹏琦：海外电力市场化程度较高，电价不仅高昂且波动大。电价由哪些因素决定？

张海瑞：电价主要有两种机制：成本定价法和市场定价法。

成本定价简单叠加发电、输配电及服务成本。市场定价则完全由供需决定：用电高峰时价高者得，供应过剩时甚至出现负电价——发电方付费请用户用电。

市场化程度越高，电价越受供需影响。中国电网结构领先，但市场化程度海外较高。

刘鹏琦：海外电价波动大，与国内具体差价如何？

张海瑞：海外电价波动显著，交易品种也更丰富。总体看，国内用电成本较低。家庭月用电千元，在欧美可能翻倍。工业用电方面，国内成本也具优势，助力制造业产出高性价比产品。

刘鹏琦：对海外电力市场有何特别观察？

张海瑞：国内外需求迥异。在非洲、东南亚等地，核心需求是电力稳定供应。这些地区电网薄弱，供电不稳，需加强发电与电网基础建设。中国工厂出海时，常面临当地电力不稳定问题，因此电力配套系统也需同步出海。

而在欧洲、澳洲、北美等地，重点在于降低用电成本。这些区域电力市场供需敏感，如俄乌冲突后欧洲电价飙升，需通过绿电与储能应对高成本。

/ 03 / 中国电力发展的三阶段：从“源”到“荷”的演进

刘鹏琦：中国的高压电力网络非一蹴而就。其发展经历了哪些阶段？

张海瑞：大致可分为三个阶段：

第一阶段（2000-2010年）：以“源”为中心，建设高压电网输送电力，如三峡水电、山西火电东送。

第二阶段（2010-2020年）：以“网”为中心，建设大型风光基地，增加新能源占比。

第三阶段（2020-2030年）：以“荷”为中心，推动源网荷储一体化，实现电源、电网、负荷、储能的协同管理，迈向用电端“零碳化”。

刘鹏琦：电力系统变革的驱动力是什么？例如，用电侧从化石能源转向新能源，如电动汽车普及。

张海瑞：用电侧呈现两大变化：一是用电量持续增长，电气化设备提升生活品质；二是用电清洁化，未来产业将逐步实现零碳化。2010-2020年，新能源发电成本已大幅下降，但用户对电力安全、可靠、经济的需求不变。

/ 04 / 绿色电力的挑战：低成本与并网难题

刘鹏琦：近十年，新能源主导了电力系统变革。其发展曾遇哪些问题？

张海瑞：以光伏为例，其发展历经三阶段：

第一阶段（2010-2020年）：新能源发电全额上网并享补贴；

第二阶段：鼓励自发自用、余电上网，如渔光互补模式；

第三阶段（当前）：新能源发电优先就地消纳，避免上网。因新能源波动性大，电网需调配传统能源进行“整形”，成本高企。

“不上网”催生了“绿电直连”、“微电网”、“虚拟电厂”等方案。微电网是具备发电、调度功能的中小系统，适用于偏远地区。虚拟电厂则通过聚合分布式资源参与电网交易，类似网约车模式，经济灵活但需解决通信、结算等问题。

刘鹏琦：这令人联想到云计算。云计算虚拟化算力，用户无需感知底层；虚拟电厂与之相通，但多了电力控制环节。

张海瑞：确实。虚拟电厂比云计算多出电力控制层，需与计算管理结合。

刘鹏琦：今年新能源政策如“136号文”和虚拟电厂指导意见，对电力产业有何影响？

张海瑞：极端天气与地缘冲突加剧了电力短缺与电价波动。国内政策如“136号文”表明发展新能源的决心，并推动储能市场化。过去新能源项目强制配储，现取消该要求，转而评估综合成本，强调稳定可控与就近消纳。

电力产业正迈向高质量发展：从投资建站转向运营管理，从单纯光伏接入转向“光储协同”。政策落地后，对能源管理、智能配电、AI服务等需求上升。

刘鹏琦：政策弥补了纯市场或技术的不足。技术上需储能与微电网“整形”波动电力；市场上通过价格机制引导供需调节。

/ 05 / 新型电力系统的技术突破：高频、实时与智能化

刘鹏琦：电力行业处于拐点。新能源调节成本不再全由电网承担，催生“新型电力系统”。微电网等系统需哪些技术突破？

张海瑞：新型电力系统以高比例新能源和电力电子设备为特征，对象系统变快、变小。过去控制低频，现在需高频监测与自动化管理。

刘鹏琦：传统电力系统提前一天调度，但新能源发电与用电设备波动性高，如云层影响光伏、充电站负荷骤增，传统方式难应对。

张海瑞：新型系统不仅调节方式变，管理单元也变小。从集中调度转向海量中小系统管理，传统电力专家与设备无法满足需求，因此需实时在线控制系统，结合AI诊断。

刘鹏琦：这或是博联智电的创业契机。你们如何解决这些问题？

张海瑞：创业前，我在华为研究微电网与新能源并网。2015年电改后用电侧变化明显，2022年出现对高性能实时控制系统的需求。我们开发了相应电力产品与控制系统。

刘鹏琦：产品形态与部署方式？

张海瑞：以“配电+软件”切入，通过软件定义产品，如智能电表、断路器与网关等网联设备。类似手机智能化，部署相同但功能升级。设备内置高频采集、算法与工业通信，上层软件统一管理，实现能源管理、微电网调节等。案例包括国家电投分布式光伏聚合、上海电气零碳园区建设。

刘鹏琦：落地便捷性与成本可控？

张海瑞：是的。产品设计支持集中或分布式部署，软硬件优化实现快速采集与协同。商业化上，用户始终追求安全、可靠、绿色、高效。网联系统助用户使用清洁廉价电力，并高效运维。在无电地区，该系统也能支持光储快速复制。

总之，电力系统的演进不仅是技术升级，更是管理范式与市场机制的全面革新，为可持续发展开辟新路径。