四十年来,我眼看着世界各国热衷于比拼发电装机规模,却又在电网开始不稳定时表现得惊讶不已。发电设施很容易成为宣传照片中的主角,电网却难以如此。一座新建风电场显然比一台新变压器更“上镜”,因此,各国的能源成绩单总是乐于统计新增了多少清洁能源装机,却很少认真追问:这些电力是否真的能够在需要时,被稳定送到居民、工厂和医院手中。
这并非一个无关紧要的疏漏,而是能源转型中最根本的认知误区。
电力是现代社会唯一几乎没有“保质期”的产品。除非拥有大规模储能能力,否则它必须在产生的瞬间被消费。一船粮食可以停泊在港口等待,但电子不能。一个千瓦的电力从涡轮机输出后,不到一秒钟就必须找到负荷,否则系统就会失稳。真正的基础设施,恰恰是这一秒钟,以及维系这一秒的协调能力。它决定了一太瓦时的电力究竟会成为公共财富,还是沦为无法利用的“搁浅资产”。
能源转型中最重要的数字,不是装机容量,而是电网承载这些容量的协调能力。
草原正在告诉我们的故事
不妨看看一个按理说“最不该缺电”的地方——内蒙古自治区。
内蒙古拥有中国约57%的陆上风能资源和约五分之一的太阳能资源。2025年,内蒙古新增新能源装机3500万千瓦,累计可再生能源总装机超过1.7亿千瓦。其中,风电装机首次突破1亿千瓦,成为中国首个达到这一规模的地区。在库布其沙漠,成片光伏矩阵一边发电,一边修复约2万公顷荒漠化土地。十年前还难以想象的10兆瓦级陆上风机,如今已实现规模化运转。
但如果故事没有后半句,这一切都毫无意义。
截至2025年12月28日,内蒙古已通过八条特高压输电通道,累计向11个省区市外送电量8347.65亿千瓦时,输送量位居全国第一。“十五五”期间,当地还计划建设12项新的特高压工程,预计未来五年外送电量将突破1万亿千瓦时。
内蒙古新能源建设之所以令人印象深刻,不只是因为它建设了大量风机和光伏板,更因为这些项目背后连接着长距离输电网络、具备灵活调节能力的煤电体系、不断增长的储能容量,以及能够平衡“以天气为主要燃料”的复杂调度逻辑。
一片无处输送电力的沙漠光伏板,不过是昂贵的摆设。而同样的光伏矩阵,如果背后连接着特高压通道、数字化变电站、预测系统、储能设施,以及能够跨区域协调调度的控制中心,它就会变成国家级资产。
相比之下,一些地区选择了“先建容量、后补电网”。
德国大规模发展风电和太阳能,却长期承受弃风弃光和高昂再调度成本。2021年2月,得克萨斯州寒潮导致电网崩溃,原因并非只是装机不足,而是系统缺乏应对极端天气的协调能力。加州则在热浪期间频繁遭遇长时间停电,而从装机数据上看,它原本“不应该”缺电。
这些地方都不缺兆瓦数,缺的是协调能力。
20世纪建成的是一种机电式电网:铜线、钢铁、变压器,以及盯着仪表盘的调度员。
而今天我们正在建设的,则是一种“认知型电网”—— 每一个节点都在实时感知,每一座变电站都在持续预测,发电厂的调度和资源规划决策以毫秒级速度完成,网络安全防护与物理安全体系同步运行。
硬件依然重要,但真正决定一个高比例新能源系统究竟是具备韧性还是脆弱易崩的,是覆盖其上的智能协调体系。
四十年来,我始终坚持一个观点,未来电网不仅要足够庞大,更必须是智能、安全、自愈且可信的。(我曾创建并领导“复杂交互网络/系统计划(CIN/SI)”,这是1998年至2002年间由美国电力研究院与美国国防部联合开展、总额3000万美元的项目。)
“可信”是一个技术概念。它意味着:无论遭遇风暴、网络攻击、设备故障,还是普通人为失误,系统都必须能够持续为社会提供服务。
没有可信性的容量,只是一台脆弱的机器;没有容量支撑的可信性,则只是一句空话。
如今,任何一个希望复制内蒙古经验的地区,其路径其实已经十分清晰:
发电与输电必须作为同一个工程同步规划;
储能与灵活调节能力必须从一开始就纳入系统;
网络安全与物理安全必须同步强化;
调度人员也必须接受全新的训练,因为他们面对的电网,已经与过去完全不同。
我们必须认识到:电网不再只是被动输送电力的“管道”,它已经成为经济发展的主动参与者。
真正理解这一点的国家,并不只是在推进脱碳,更是在为下一个世纪升级自身的公共基础设施。
输电线路不是一种隐喻
能源转型中最被低估的基础设施,是输电线路;但它也是最诚实的存在。
因为它会用钢铁和铜线,真实记录一个地区究竟有多认真地整合自身的发展雄心。
制定装机目标很容易;建设输电通道却并不容易。一个同时完成了这两件事的地区,其实已经在告诉世界:它打算如何增长、如何发展。
因此,每当一份新的新能源装机排名摆到我桌前时,我都会记下那个数字,然后追问另一个问题:
协调能力在哪里?
真正能够承载这些电力的电网在哪里?
相比任何兆瓦数字,这才是21世纪真正的竞争优势。
那些真正掌握协调能力——无论是电子流、数据流、产业能力,还是社会信任——的文明,往往能够持续繁荣。
一味堆砌装机规模的发展模式,常会在一片高歌猛进中埋下隐患,直至电网负荷承压、运行失稳。。
作者马苏德·阿明(Massoud Amin)系IEEE及ASME会士,能源政策与安全协会主席兼总裁,可再生能源伙伴公司首席技术官,明尼苏达大学荣休教授。
(英文原文刊发于《中国日报》智享汇栏目https://www.chinadaily.com.cn/a/202606/01/WS6a1cdf00a310d6866eb4bb73.html)
编辑:李薇 张曦 朱萍