2026全球新能源并网与构网技术白皮书

全球新能源发展现状与趋势

• 风电市场：2025年全球风电市场新增装机容量165GW，同比增长40%，主要市场为中国、美国、德国、印度和巴西。亚太地区占据全球80%的市场份额，中国和印度新增装机超过126GW。预计2026年至2030年，全球新增风电装机容量将达到969GW，复合增长率为5.2%。
• 光伏市场：2025年全球光伏装机约为653GW，中国光伏装机出现较大回调。国际市场上，美国、法国、巴西等传统装机大国出现回调。预计2026年全球光伏新增装机首次下降，全球预期装机648GW（DC）。光伏配储项目快速发展，预计2026年三分之一的地面电站项目会配置储能。
• 储能市场：2025年全球新型储能新增装机容量再创历史新高，达到112GW/307GWh，同比增长48%。中国以54%的装机占比位居首位，美国紧随其后。预计到2036年，全球年度储能新增装机容量有望突破300GW。
• 氢能市场：截至2025年底，全球氢气⽣产量近1亿吨，同比增长3%左右。中国占全球氢⽓需求量的30%，其次是北美（16%）和中东（15%）。预计2030年，全球电解槽装机容量有望达到439GW；氢或氨燃料发电装机规模有望达到7.5GW。
• 电动汽车及充换电市场：2025年全球电动汽车销量达到2100万辆，同比增长超20%。中国占全球销量60%，欧洲和北美分别占约15%。预计到2035年，全球电动汽车保有量预计将比2025年增长超过六倍，达到5.1亿辆。
• AI数据中心：2025年全球数据中心耗电量达到485TWh，增长了15%，占全球电力需求的1.5%。其中美国224TWh，占46%；中国117TWh，占24%。预计到2030年电力需求将翻倍，达到约1000TWh，占全球电力需求的3%。
• 全球电力需求现状及预测：预计到2030年，全球范围内的电力需求增速将超过GDP增速。新能源发电量将以每年约7.6%的速度增长，成为全球电力供给的第一大来源。

全球电网结构

• 电网概念：电网是由输电、变电、配电设备与线路组成的电力网络，负责把电能从发电厂跨越地域、安全高效地送达终端用户。
• 电网演进：电网经历了从蒸汽到电流、集中式直流供电、现代多相交流电网的演进过程。智能电网将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术和自动控制技术与能源电力技术以及电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
• 电网结构：电网结构分为特高压、中压、低压、超高压和高压。
• 电力系统：电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电及调度控制等环节组成的完整系统。
• 电网应用：电网应用包括电力供应、电力交易、电力调度等。
• 全球主要国家电网特征：不同国家电网结构强弱不一，例如北美风电带、中国送端、日本东西断面、南澳等是弱电网侧，而欧洲中部和中国东中部负荷中心是相对强的一侧。
• 新能源快速发展对全球电网的挑战：新能源快速发展对全球电网的挑战包括电源侧、电网侧和外部环境三个方面。

电网技术市场调研

• 能源供应端增长预期与核心因素：光伏以69.2%的压倒性比例被选为增长最快的新能源类型。能源供应端最重要的核心因素为可控及可预测性、度电成本、投资收益率和电网友好性。
• 电网运行技术挑战与负荷冲击：电网面临的技术挑战包括构⽹能力不足、宽频振荡风险和短路容量不足。新型负荷对电网的主要冲击包括电力基础设施压力加剧、冲击性/脉冲式负荷和电网接入安全挑战。
• 电网建设解决方案与市场化举措：鼓励用户侧参与电网调节的市场化举措包括电价机制、惯量补贴、削峰填谷、负电价和V2G。电网建设的核心解决方案包括构⽹型技术应用和构建新型配电系统。
• 储能应用与区域市场：增长最快的储能应用场景是工商业储能，并网技术发展最快的市场为欧洲和中国。
• 并网流程痛点与标准趋势：并网流程痛点包括并网标准复杂度高、各地标准差异分化、网络安全壁垒突出、项目申请周期长和并网成本高。并网标准的发展趋势是趋向更加复杂、更加分化、网络安全约束更强。
• 构网技术的现状与驱动力：推动构网技术发展的主要驱动力包括政策补贴引导、电网安全与稳定性强制要求和电力市场激励。当前构网技术的发展现状是标准尚未统一、技术尚不成熟和硬件成本高。
• 技术路线与第三方认证：未来1—3年，最主流的并网接入形式包括集中式升压、组串式升压和固态变压器。权威第三方检测认证机构的作用是维护技术底线、促进良性竞争、建立市场信任。

并网技术要求

• 并网技术发展趋势：并网技术发展趋势包括构网型控制技术、中高压直挂与级联H桥拓扑、交直流一体化储能技术、固态变压器与电力路由技术、柔性直流组网技术、智能并⽹、虚拟电厂与新型功率器件。
• 并网技术路线：并网技术路线包括传统电力的并网和新能源电力并网。传统同步机天然优势包括自主调压、调频励磁系统自动支撑电压、自带短路支撑、有旋转惯量和黑启动能力。变流器并网天然短板包括不能自主调压、调频、短路支撑能力弱、没有旋转惯量和无黑启动能力。
• 并网技术应用：并网技术应用包括V2G、电网调频、需求响应、虚拟电厂、削峰填谷、备用电源和微电网、减少弃风弃光新能源消纳。
• 低压电网并网技术要求：低压电网并网技术要求包括电能质量、有功调度、调频控制、调压控制、ROCOF频率变化率抗扰、FVRT故障电压穿越和并网保护装置。
• 中高压电网并网技术要求：中高压电网并网技术要求包括电能质量、有功调度、调频控制、调压控制、ROCOF频率变化率抗扰、电压穿越、无功电流注⼊与零电流模式、并网保护装置、中高压并网法规与标准。

构网技术要求

• 构网技术标准及核心要求：构网技术标准包括欧盟NC RFG 2.0草案和ENTSO-E发布的《Grid Forming Capability of Power Park Modules》技术报告。核心技术要求包括电压源特性、电流达到极限时的限幅行为、对电网电压相位跳变的响应、对电网电压幅值跳变的响应、对电网频率跳变的响应、虚拟惯量、宽频阻抗特性和黑启动。
• 构网设备测试要求：构网设备测试要求包括虚拟孤岛运行测试、相位跳变功率验证、有效阻抗验证、谐波频率范围内的阻抗和谐波源验证、有效阻抗的扰动响应特性和线性度验证、高低压穿越、达到和退出电流限值时的行为、返回电压带𝑢!"#$%±10%𝑢!"#$%时的行为、功率-频率振荡阻尼验证、启动时间常数𝑇&，惯量功率和能量验证。

电网接入仿真技术要求

• 仿真模型与验证：EMT VS RMS：RMS用于大范围、多场景的系统级分析；EMT保留逐相时量与快速控制环节，用于高风险工况的详细核查。
• 变流器RMS仿真模型：变流器RMS仿真模型常呈现模块化结构，包括测量模块、有功控制模块、无功控制模块和FRT模块。
• 变流器EMT仿真模型：EMT模型可以包含逆变器的所有必要部件，其能力上几乎可⽤于所有类型的研究。
• 常见的并网仿真平台：常见的并网仿真平台有DigSilent/PowerFactory、PSCAD、Matlab/Simulink和PLECS。

典型案例分析

• 西班牙脱网事件：事故原因包括强迫振荡应对不当、新能源机组不当跳闸、动态调压资源短缺和设备配置滞后。
• 美国加州鸭子曲线挑战：随着光伏发电量占比的不断提高，资源错配现象越来越严重，主流的解决方案是部署储能系统。
• 俄乌冲突以来欧洲新能源发展彰显强大韧性：能源危机直接促进了欧洲新能源扩张，推动其既有的绿色发展布局加速兑现。
• 欧盟《发电机并网要求网络规范》：新版本将风光储纳入并网要求中，并按容量分级，还新增了设备和电站的构网技术要求。

TÜV莱茵解决方案

• 一站式并网解决方案：TÜV莱茵提供一站式并网解决方案，包括建模仿真、设备级证书、电力公司列名和实物测试。
• 全球化服务体系与网络：TÜV莱茵拥有完善的认证能力，可以快速响应当地制造商、零售商和投资者的需求。

TÜV莱茵成功案例

• 固德威：全球首张VDE-AR-N 4105:2018认证证书。
• TMEIC：在台湾光伏产业中抢占先机。
• 阳光电源：SC210HX逆变器获首张VDE 4110/4120/4130证书。
• SMA：STP125-70光伏逆变器获VDE 4110/4120证书。
• ABB：PCS100储能变流器获澳洲证书。
• 阳光电源：首张德国VDE FNN构网型式证明函。
• 特斯拉：Megapack 2获颁欧盟并网法规NC RfG证书。