構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是我國能源電力領(lǐng)域的一場深刻革命，關(guān)乎國家能源安全、生態(tài)文明建設(shè)與雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。新型電力系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，具有顯著的雙高特征（高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備），其源網(wǎng)荷儲(chǔ)互動(dòng)關(guān)系更加復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)的靈活性、韌性、智能化水平提出了前所未有的要求。水能富集地區(qū)，尤其是擁有型水庫調(diào)節(jié)能力的水電基地，其強(qiáng)的能量存儲(chǔ)和快速靈活的功率調(diào)節(jié)能力，為平抑風(fēng)光波動(dòng)、提供系統(tǒng)備用、支撐電網(wǎng)頻率電壓穩(wěn)定提供了無可替代的天然穩(wěn)定器與調(diào)節(jié)池。因此，深入研究如何充分發(fā)揮水電在新型電力系統(tǒng)中的核心樞紐作用，優(yōu)化整合水、風(fēng)、光、儲(chǔ)等多類型資源，實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)、協(xié)同優(yōu)化，是破解可再生能源規(guī)模發(fā)展瓶頸、實(shí)現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。四川是全國最的水電基地，水電裝機(jī)容量和年發(fā)電量均居全國首位。金沙江、雅礱江、渡河三江流域匯聚了規(guī)模宏、調(diào)節(jié)性能各異的水電站群，構(gòu)成了四川電網(wǎng)乃至全國西電東送的骨干電源。同時(shí)，四川高原地區(qū)風(fēng)能資源豐富，攀西地區(qū)太陽能資源潛力巨，為風(fēng)光資源的規(guī)�；�開發(fā)提供了廣闊空間。然而，四川能源電力發(fā)展也面臨獨(dú)特挑戰(zhàn)：水電豐枯出力懸殊、風(fēng)光出力波動(dòng)性與不確定性顯著、省內(nèi)負(fù)荷中心與能源基地空間分布不均衡、外送通道能力與清潔能源發(fā)展速度需協(xié)調(diào)以及極端天氣和地質(zhì)災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)安全的威脅等。這些特點(diǎn)使得四川構(gòu)建新型電力系統(tǒng)既具有顯著的資源優(yōu)勢，又面臨復(fù)雜的技術(shù)與管理難題。探索四川新型電力系統(tǒng)發(fā)展路徑，不僅關(guān)乎國家戰(zhàn)略腹地能源安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，更對(duì)類似水電高占比電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)具有重要的示范意義。本書立足于四川這一典型水能富集地區(qū)，圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的核心問題，遵循價(jià)值內(nèi)涵理論模型實(shí)施路徑實(shí)踐應(yīng)用的邏輯脈絡(luò)，開展了前瞻性和應(yīng)用性的研究與實(shí)踐探索。全書共11 章，第一至四章系統(tǒng)梳理了我國電力系統(tǒng)演化歷程，深刻剖析了四川新型電力系統(tǒng)的獨(dú)特價(jià)值內(nèi)涵；深入研究了系統(tǒng)協(xié)同演化的參與主體、關(guān)聯(lián)關(guān)系、影響因素及作用機(jī)理，構(gòu)建了具有四川特色的新型電力系統(tǒng)評(píng)估指標(biāo)體系和發(fā)展指數(shù)評(píng)價(jià)模型；并在此基礎(chǔ)上，研究了四川省構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的總體框架、分階段實(shí)施路徑及保障機(jī)制。第五章全面盤點(diǎn)了四川主要流域（金沙江、雅礱江、渡河）的清潔能源資源稟賦，特別是水能、風(fēng)能、太陽能的空間分布、資源儲(chǔ)量、開發(fā)狀況及出力特性（如季節(jié)性、日內(nèi)波動(dòng)性），為后續(xù)互補(bǔ)優(yōu)化研究奠定了堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。第六章深入研究了流域尺度下水、風(fēng)、光資源的時(shí)空互補(bǔ)特性，揭示了利用水庫調(diào)節(jié)能力，有效平抑風(fēng)光出力的波動(dòng)性和隨機(jī)性的機(jī)理；系統(tǒng)評(píng)估了四川電網(wǎng)現(xiàn)有水電調(diào)節(jié)能力的現(xiàn)狀、潛力與瓶頸，并提出了針對(duì)性的挖潛策略（如優(yōu)化調(diào)度規(guī)則、改進(jìn)控制策略、提升水庫群聯(lián)合調(diào)度水平）和提升路徑。第七章聚焦于水風(fēng)光儲(chǔ)多能互補(bǔ)系統(tǒng)的核心工程問題容量優(yōu)化配置，闡述了配置的基本原則（如經(jīng)濟(jì)性、可靠性、靈活性、環(huán)保性），分析了主要影響因素（資源特性、負(fù)荷需求、電網(wǎng)約束、政策環(huán)境、儲(chǔ)能成本等）；建立了科學(xué)的水風(fēng)光儲(chǔ)互補(bǔ)容量優(yōu)化配置數(shù)學(xué)模型，研究了高效求解算法，提出了適用于四川主要流域的具體容量配置方案，為電源規(guī)劃和投資決策提供了定量依據(jù)。第八、九章將氣象科學(xué)與能源研究深度融合，通過能源氣象關(guān)聯(lián)分析，提升了新能源出力的預(yù)測精度，為系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行提供更可靠的數(shù)據(jù)支撐；構(gòu)建了清潔能源基地開發(fā)潛力的綜合評(píng)價(jià)體系，從資源條件、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境影響等多維度進(jìn)行科學(xué)評(píng)估；同時(shí)，從電網(wǎng)物理極限角度，深入研究清潔能源承載能力，特別是外送斷面的極限輸電能力（TTC），探索了利用極限學(xué)習(xí)機(jī)等先進(jìn)方法提取復(fù)雜系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)則，并對(duì)四川電網(wǎng)的清潔能源承載能力進(jìn)行了定量評(píng)估，明確了電網(wǎng)接納的邊界條件。第十、十一章將視角延伸至市場消納環(huán)節(jié)，建立了清潔能源市場消納空間評(píng)估模型，并進(jìn)行了實(shí)際測算，回答了能發(fā)多少電之后能消納多少電的關(guān)鍵問題，最終，落腳于源網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃這一系統(tǒng)工程，提出了考慮清潔能源消納空間和電網(wǎng)承載能力的源網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃方法和模型，提出了四川清潔能源時(shí)空發(fā)展路徑。本書立足四川實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)梳理了新型電力系統(tǒng)建設(shè)的理論框架、技術(shù)路徑與實(shí)踐案例，旨在為清潔能源高效開發(fā)利用提供科學(xué)參考。書中所提出的評(píng)估體系、理論模型、互補(bǔ)配置方法、承載能力評(píng)估技術(shù)、源網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃框架等，已在四川電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、運(yùn)行等環(huán)節(jié)得到不同程度的應(yīng)用、驗(yàn)證與完善。四川在水風(fēng)光互補(bǔ)運(yùn)行、水電調(diào)節(jié)能力挖潛、清潔能源外送、高比例可再生能源接入電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制等方面取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為解決水能富集地區(qū)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的共性難題提供了四川方案和中國智慧。在本書研究和撰寫過程中，得到了四川省新型電力系統(tǒng)研究院、國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、四川學(xué)能源發(fā)展研究中心等單位以及王永平、張帥、劉暢、馬瑞光、袁川、胥威汀、朱燕梅、黃煒斌、潘婷、董厚琦等有關(guān)專家、同仁的力支持，另外，也吸收了國內(nèi)外有關(guān)專家學(xué)者在水風(fēng)光互補(bǔ)規(guī)劃運(yùn)行、調(diào)節(jié)能力挖潛、新型電力系統(tǒng)構(gòu)建等領(lǐng)域最新研究成果，并在書中列明了相應(yīng)的參考文獻(xiàn)，在此，一并向相關(guān)學(xué)者表示誠摯的感謝。新型電力系統(tǒng)建設(shè)是長期艱巨的系統(tǒng)工程，許多理論和實(shí)踐問題尚處于研究探索中，書中內(nèi)容難免存在疏漏與不足，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。期待本書能為水能富集地區(qū)乃至全國新型電力系統(tǒng)的科學(xué)構(gòu)建提供有益參考，激發(fā)更多創(chuàng)新思考與實(shí)踐探索。讓我們攜手共進(jìn)，以扎實(shí)的研究和勇敢的實(shí)踐，推動(dòng)清潔能源的高效利用，為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系貢獻(xiàn)智慧和力量！