发电系统的环境影响评估；③ 海洋漂浮式光伏发电系统效率提升；④ 海洋漂浮式光伏发电系统的集成技 术研究。该领域未来的发展方向是将海洋漂浮式光伏与海水淡化、养殖和制氢等产业结合，与海洋风力发 电装置结合建设大规模海上发电站或能源岛。具体的技术发展趋势包括浮式平台的轻量化和智能化、功能 一体化设计和环境友好型设计等。 （3）基于深度图像的场景解析 基于深度图像的场景解析主要是指基于深度图像及其对应的 RGB 调节储能材料的相变点，发展适用于不同应用场景且兼具超高储热密度、低毒、低成本的相变材料；通过 循环稳定性研究，实现相变材料的长寿命应用；强化相变材料在充放热过程中的换热，发展适用于相变材 料的大规模储热与换热装备。 （8）多尺度复合材料能量吸收结构 多尺度复合材料能量吸收结构旨在通过跨尺度的材料设计与结构优化，显著提升结构在冲击、碰撞等 极端环境下的能量耗散能力，是当前材料科学与工程领域 的峰值功率、高效的能 量转换和长效持续的能量供给，是为下一代高集成化、微型化设备提供快速充放电和长循环寿命的能量存 储解决方案。 目前该领域的主要研究方向包括高能量密度电极材料的设计与制备、大规模阵列化电极制备方法探 索、电极与电解质界面工程与电解质优化、高集成化结构优化、微型化设备的应用开发等。技术发展趋 势集中在多功能集成设计以满足微型化集成化需求、一体化自供电集成微系统开发、利用柔性电极材料

4号），要求加快新能源项目并网基础设施建设，积极提升系统灵活性和电网发电协调能力，充分发挥 电网资源配置功能。通知还要求科学优化新能源消纳利用目标，对新能源消纳进行制度化监测分析，不 断提升电力系统消纳能力。这些措施旨在在大规模新能源扩张中保持合理利用水平，促进新能源产业高 质量发展。 中国实现到2030年风电和光伏总装机容量超过1200GW的目标，提前六年完成。截至2024年7月底，中 国风电和光伏总装机容量达到1206GW。 独立统计体系——解决长期存在的项目分类模糊问题，并为规模化发展提供数据支持。该政策还强调光 伏系统在整个建筑生命周期（设计、施工和运营/维护）中的深度融合，具体支持在建筑中应用钙钛矿和 黄铜矿等薄膜技术，引导行业从大规模安装向精细化、功能集成化运营转型。最后，它构建了一个涵盖 情景定义、技术标准、统计管理和全生命周期安全监管的全面监管体系，要求新建建筑预装光伏接口， 现有建筑改造需进行结构安全评估，形成“政策引导→ 分布式可再生能源管控能力提升：智能调度系统正在开发中，旨在提升电力系统对分布式光伏的整合能 力。将分布式光伏纳入电力市场的相关工作已取得进展，实现了分钟级全数据采集和分布式系统的灵活 控制，试点省份已具备相应能力。 2024年大规模基地项目政策的核心重点是确保既有项目（第一批和第二批）实现全并网运行状态，同时 高标准推进新项目（第三批及以后）。政策机制已全面从“计划分配”转向“市场化竞争配置”，并伴有严格 的约束要求。 20

亟需构建以电力专用人工智能技术为核心、源网荷储柔性动态平衡的电力调度 “超级大脑” 调度运行算法和系统面临分钟级时间窗口计算挑战 ——— — 大规模———— ———— 多任务一 口 全域感知 口 方 式 调 整 口 资源调节 研发更快 ( 小时→ 分钟 → ) 、更大规模 (10³→ 105) 、更自适应 ( 单任务 → 多任务 ) 电 网智能运行系 统 8156 66 云南 电力人工智能的研究和思考 口电力人工智能 AI EPS 涉及大规模并行训练，场景任务，学习训练 推理 场景任务 任务微调 预训练 参数 ? ? ? 大规模参数 计算量 减小 ? 精度 不变 并行训练 上亿级 样本 源荷 预测 电力 平衡 风险 判别 久 千万级维度 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 大规模并行训练 学习训练推理 小规模参数 模 010 aoo6 0004 c00 Cne118 Cae M2M- 8HSE 5 4 ■ 在 13659 万级系统上探索大规模状态生成问题，设计适应电力网络计算的模型 ■ 基于大规模电力系统，探索基座模型结构和物理规律嵌入的高效设计；面临了相角训练困难的挑 战 1 13659 万级系统数据 2 万节点系统实验结果 电压幅值训练曲线 1.94e-3

在“双碳”目标引导下，中国光伏在技术创新能力、 生产能力和市场应用能力等方面领跑全球。从星罗棋布 的分布式微光，到规模庞大的集中式阵列，中国光伏建 设的扩展，是全球能源转型的最大尝试。而这样大规模 的低碳能源转型，也不可避免地面临用地、建设、储能、 传输、应用等多方面挑战，对传统的能源体系带来改变， 对固有的利益格局带来冲击。 我们期待各界更多关注光伏发电建设，通过政策优 化、机制 实现了跨越式发展，装机容量与 发电量均呈现爆发式增长，成为 全球能源转型的主要引擎。 随着光伏等新能源占比快 速提高，其波动性、不稳定性、 储能不足、电网承载力有限等问 题日益凸显。同时，大规模光伏 建设也带来了土地利用、生态环 境和社会影响等挑战。为此，各 方积极探索创新解决方案，力求 实现光伏建设与可持续发展的协 同。 01 02 2013 年至 2024 年，中国太阳能发电装机量从 在广袤的西部地区，一批国家级清洁能源基地正在崛起。内 蒙古、青海、新疆、甘肃、宁夏等西北省区，凭借沙漠、戈壁、 荒漠带来的土地资源和优越的光照条件，大力发展集中式光伏发 电。 以青海省为例，通过建设大规模光储项目和多能互补系统， 青海新能源装机占比全国第一，人均光伏装机量高达 6.2 千瓦。 为促进“绿电”外送，青海电网近年来发展全面提速。2020 年， 世界首条以输送新能源为主的输电大通道——青豫特高压直流工

一方面要严格控制化石能源消费、积极发展非化石能源；另一方面 也要继续深化能源体制机制改革，特别是继续全面推进电力市场化改革、完善电力等能源品种价格市场化形成 机制，支撑可再生能源和储能等技术的大规模发展。 在“双碳”顶层设计的指导下，为了“推动形成适合中国国情、有更强新能源消纳能力的新型电力系统”，国家发 展和改革委员会、国家能源局于2022年1月联合印发《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》，提出“ 重要。首先，目前各省在现货市场和辅 助服务市场等短周期交易方面普遍刚刚起步，亟待进一步巩固基础、形成连续机制。第二，在可再生多年合约这 样的长周期交易方面，目前的机制尚未真正发挥稳定投资预期、大规模吸引社会资本的作用，仍然有很大改善空 间。第三，在2025初步建成全国统一电力市场体系的目标下，目前在多层次市场协同运行、跨省跨区灵活调度与 交易方面仍面临众多挑战，迫切需要打破行政壁垒、优化资 场交易；后续将逐步引 导各类电源有序进入市场交易，由优先发电计划逐步转变为电力中长期合同或差价合约。在发电侧，特别对 于增量的风电、光伏等电源，加大市场化进程以实现新能源更大规模的消纳。 • 在用户侧，当前较大规模的工商业用户通过大用户直购或者售电公司代理的方式参与电力市场，小用户基本 上仍由电网企业代理购售电。政策要求分批次推动经营性用户全面参与市场，社会资本将继续进入售电业 务，售

产业规模 时间 2020之前 2025-2030 2031-2034 2034之后 量子优越性 展示阶段 含噪中等规模量子 （NISQ） 时代 专用量子模拟机实现 多种核心应用示范 大规模专用与可纠 错通用量子计算机 进入全面容错量子 计算 （FTQC） 时代 2020-2024 • 由计算领域成熟 企业引导，完成 初步的概念验证 • IBM早在1990年 代就建立了专门 适合空间有限的实验室环境，或者需要在单个空间中放置多个 单元的实验室环境。 量羲技术推出了1000μW大冷量无液氦稀释制冷机，可以搭载 超过1500路高密度射频测量线路及与之匹配的高密度滤波、衰 减模组等，向用户提供了更大规模的极低温、大冷量和极微弱 信号测量的整体解决方案。 中国知冷低温推出的ZL-DR400型极低温稀释制冷机，其连续 运行最低温度7.45mK，制冷功率650μW @100mK、18μW @2 实现容错量子计算的核心支撑 02 第二章 上游核心设备与器件 （2）低温化。室温量子测控系统作为经典-量子接口，为每一个量子比特提供 了门脉冲偏置、微波脉冲激励和色散反射测量，以实现高保真度、大规模并行的量 子态制备、逻辑量子门操控和读取。然而，工作于稀释制冷机极低温温区（~20mK） 的超导/硅基量子比特需要穿越复杂的电子线路和多层制冷机冷盘，才能与室温 （300K）量子测控设备相连接

正极、负极、隔膜和电解液组成。差异主要在正极材料上，钠盐代替锂 盐，铝箔代替铜箔。 钠电的优势在于在工作温度、安全性、循环寿命及充电速度。 1) 安全性。钠电具有更高的稳定性，热失控风险较低，这对于储 能系统尤其是大规模储能设施而言至关重要，能够有效降低安 全事故发生的概率，保障人员与设备的安全。 2) 低温性能。钠离子电池通常能够在-40℃至 80℃的环境下稳定运 行，而三元锂离子电池的工作温度范围一般在-20℃至 再用到 冶金、交通等诸多领域 氢能依据不同范畴有着明确区分。狭义层面，氢储能紧紧围绕 “电-氢-电”的转化进程展开。在电力供应出现富余，特别是处于用电 非高峰时段，充分借助这些电能大力开展大规模制氢活动，成功地把电 能巧妙转换为氢能储存妥当，此类氢能既能够作为储备能源，按需供应 给下游相关产业使用；又能在用电高峰来临，用电需求急剧攀升之际， 利用燃料电池这一关键技术，将储存的氢气迅速转化为电能，并及时输 固态输送，氢储能不受输配电网络的限制，能够实现跨区域调峰。而电 化学储能电站则受限于电网和运输条件，难以实现跨区域调峰。特别是 在远海风能开发方面，随着海上风电的大规模发展，海上电力的输送和 消纳成为挑战。利用海上风电制氢，可以有效解决海上风电大规模并网 消纳难和深远海电力输送成本高的问题。 氢可以说是能源的终极形态，电解水制氢，几乎取之不尽；与氧 反应就能产生电能，只生成水，真零碳排放。但氢储运环节面临的挑战

持续性的高质量发展道路。 中国在零碳园区建设方面已打造出一批示范项目。这些园区成为大规模绿色电力消纳的核心平台，也是推动电力 系统深度转型的重要催化剂。同时，智能技术与数字基础设施的广泛应用，显著提升了园区的运营效率，降低了 碳排放，并构建了更加灵活、响应迅速的能源系统，取得了显著成效。零碳园区转型还为大规模更新和改造现有 设施带来了宝贵的机遇，引导企业以高端、智能和绿色设备替换落后产能设备。如果能够进一步扩大低碳资产的 从用能侧角度说，工艺改造和能效提升是实现深度减排的核心环节。对于钢铁、水泥、石化等能源消耗和碳排放 密集的重工业企业而言，引入低碳新技术需要对现有工艺进行大规模改造。以钢铁行业为例，RMI 研究显示，绿 氢直接还原铁（DRI）工艺相比传统的高炉转炉路径可减碳 70% 以上，但吨钢成本高出 20% 以上，其大规模推广 有赖于风光储氢成本的下降。与此同时，用能电气化也是重要的低碳路径，通过将传统燃料消耗的热源、动力源 转向电力驱 转向电力驱动，并配套可再生能源供应，可在减碳的同时提升能源利用效率。在设备制造、纺织、食品等非重工 业领域，能效提升与用能电气化结合的减排潜力更为显著。以电子设备制造业为例，RMI 研究表明，既有工厂无 需大规模工艺改造，仅通过优化用能管理、升级高效设备、引入智能控制系统等能效措施，就能够实现高达 30% 的节能潜力。12 这不仅显著降低了能源成本，还能帮助企业增强竞争力和减碳能力。 园区还需要借助智慧

费国，中国的能源转型的成效直接关系到全球能源需求结构的变化和气候变化目标的实现。中国 通过建设新能源大基地、特高压输电网络等基础设施，优化“集中式大基地 + 跨省跨区互联互 通”发展模式以推动实现新能源大规模开发利用，并依托“大规模投资 + 产业链整合”推动新 能源发电、电动汽车、储能等行业的快速发展，大幅降低新能源技术成本，使能源转型更加经济 可行，为其他国家尤其是发展中国家提供了重要借鉴与参考。 德国是全 以大型储能作为“电网助推器”（Grid booster）的应用是 TSO 在电网治愈式运 行方式（Curative grid operation）下的最新实践。该方法的主要目标是提升电网输送 能力的利用率，从而减少大规模输电网扩建的需求。 在传统的电网运行中，为了遵守 n-1 安全准则，每条输电线路都必须预留其理论 容量的 50%，以应对其他线路发生故障的情况，这使得整张电网的名义运行能力被限 制在理论容量的 A。尽管电动汽车预计在未来将发挥重要 作用 B，但到目前为止，它们的贡献微乎其微，部分原因是其总体普及率较低，2024年仅占所有 汽车的约 3%（另外还有 6.5% 的混合动力汽车）C。对于聚合商而言，大规模整合消费者带来了 显著的市场参与潜力，而消费者则通过参与获得报酬。为了支持这种模式，欧盟正式确立了独立 聚合商的角色 D。图 2.11 展示了整合产消者（既生产又消费能源的主体）的不同结构。

湖南省电力市场支撑灵活性电源发展情况..................... 3 ◎ 第二章 湖南省电力系统低碳转型路径分析 ...............................5 2.1 大规模发展可再生能源 ................................................ 5 2.2 强化系统调节能力与储能建设 ..................... 湖南省电力系统低碳转 型路径分析 湖南省电力低碳转型以构建安全可靠、清洁高效的新型电力系统为核心目标，聚焦 能源结构优化、系统调节能力提升和煤电清洁化改造，主要方向可归纳为以下几个方面。 2.1 大规模发展可再生能源 2.1.1 可再生能源发电项目建设总体情况 截至 2024 年底，湖南省风电已开发约 1121 万千瓦，同比增长 15.3%，风力发电量 约 210 亿千瓦时，同比增长 0.5%，全年风电利用小时数为 湖南省压缩空气储能站址较丰富，建设条件较好，适宜大规模开发。经全面摸排， 湖南省盐穴类站址有限，但适宜建设 30 万千瓦级压缩空气储能的人工硐室站址较丰富， 根据项目优选，约有 20 个空气储能站址，主要分布在中东部和南部硬质岩石区域，并与 湘东湘南两大电力负荷中心、湘南大型风电光伏基地等储能需求旺盛的区域布局匹配度 高，适合 30 万千瓦及以上的大规模压缩空气储能电站开发。 目前，全国批复的