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电力转型与AI融合:新型电力系统的未来挑战与机遇

提及“电”,它如同空气般渗透于生活的每个角落,驱动着现代文明的运转。自第二次工业革命以来,电力已成为人类文明进步的核心动力。

如今,中国的电力系统正在经历新的变革,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。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。

这些数据背后,隐藏着哪些电力产业的变化与机遇?我们该如何理解与新能源相伴的“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。

他们讨论的话题包括但不限于:

  • 生活中的电主要来自哪里?过去20多年,我们用的电发生了什么变化?绿电为何重要?
  • 电价是如何决定的?为何说电力系统与电商平台有共通之处?
  • 海外的电网系统和国内有何差异?都2025年了,为何欧洲等地区还会出现大停电?
  • 能源系统的发展如何助推AI算力基础设施建设?AI又能为建设一个更好的电力系统提供什么帮助?

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,大多由电厂将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,电厂负责发电;电网则负责输电、变电和供电的可靠性保障。

刘鹏琦:电厂相当于工厂,将各种化石能源、自然资源作为原材料转化为电力产品。而电网可以类比成电商平台,既要做好供给和需求的匹配,也要做好服务工作。

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,电磁波是高动态的且不易控制,因此需要对电力产品做特殊的控制管理。

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。

刘鹏琦:所以电网不仅是传输媒介,还提供了很多服务。尤其因为电力产品的实时性,精准的供需匹配特别重要。

我们再把视角转向电力系统如何影响其他行业。例如,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算力的基础设施有何帮助?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、如何去管理和控制都是巨大的挑战。

/ 02 / 海外电力市场观察

刘鹏琦:最近几年,欧洲、北美经常发生大规模停电事故。海外的电网系统和国内有何差异?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和技术历程都不同。

中国的电力资源主要分布在西北,但用电在东部沿海地区。因此我们需要构建一张强高压网在更大范围内传输、调节和调度能源。而在欧美地区,电力发展的经济性会占据一定主导地位。

刘鹏琦:海外更追求电力系统的经济性,市场化走在我们前面。海外电价受供需关系影响大且波动性大。

张海瑞:市场上有两种主流的电价机制:成本定价法和市场定价法。成本定价相对简单;市场定价法则完全不同。

/ 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不是一步到位的。经历了哪几个阶段?

张海瑞:整体来说我们经历了三个阶段:第一个阶段从2000年到2010年前后以“源”为中心建设高压电网;第二个阶段从2010年到2020年以“网”为中心建设大型风光基地;第三个阶段从2020年到未来的2030年可能以“荷”为中心建设源网荷储一体化。

/ 04 / 绿色电力成长的烦恼:成本这么低,为何不上网?

刘鹏琦:新能源发展初期遇到什么问题吗?中间经历过什么阶段?

张海瑞:新能源经历了三个阶段:第一个阶段全额上网并有补贴;第二个阶段政策鼓励自发自用余电上网;第三个阶段是尽量不上网、分层分区就地“消化”。

/ 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拐点。新能源发电成本低但调节成本高。这催生了“新型电力系统”的概念。

张海瑞:新型电力系统面临技术挑战: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。