中國儲能網(wǎng)訊：2021年3月15日，習(xí)近平總書記創(chuàng)造性提出“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”戰(zhàn)略構(gòu)想。
2023年7月11日進一步明確“清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟高效、供需協(xié)同、靈活智能”五大特征要求。這標(biāo)志著我國能源革命進入系統(tǒng)重構(gòu)、整體轉(zhuǎn)型的新階段。
目前，中國電力系統(tǒng)正經(jīng)歷“四高”（高比例新能源、高比例新市場主體、高比例電力電子設(shè)備、高概率極端氣候）與“雙峰一谷”（日雙高峰一低谷，年雙高峰一低谷）的深度變革。這種變革不僅是能源技術(shù)的迭代升級，更是涉及能源治理體系、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式的系統(tǒng)性革命。本文從系統(tǒng)論視角，剖析新型電力系統(tǒng)的演進邏輯與實踐路徑。
新型電力系統(tǒng)的本質(zhì)特征與體系構(gòu)建
（一）九元協(xié)同的系統(tǒng)工程架構(gòu)
新型電力系統(tǒng)本質(zhì)上是“源網(wǎng)荷儲碳數(shù)智治鏈”九大要素深度融合的復(fù)雜經(jīng)濟社會環(huán)境巨系統(tǒng)。必須堅持系統(tǒng)觀念，推進跨行業(yè)跨領(lǐng)域資源、全要素的協(xié)同融合。
“源網(wǎng)荷儲”是物理內(nèi)核，新型電力系統(tǒng)已經(jīng)賦予四大內(nèi)核因素全新的內(nèi)涵要求，曾經(jīng)歷從源網(wǎng)荷到源網(wǎng)荷儲的演變，發(fā)電有效容量成為解析電力系統(tǒng)供需平衡的必然選擇；
“碳”即節(jié)能降碳去污或綠色化，是協(xié)同融合的重要目標(biāo)或重要約束條件，已越來越融入“源網(wǎng)荷儲”物理內(nèi)核，成為不可分離的有機整體；
“（碳）數(shù)智”即指以綠色化、數(shù)字化、智能化為核心的科技創(chuàng)新，催生電力新質(zhì)生產(chǎn)力的飛躍，已經(jīng)成為“源網(wǎng)荷儲碳”協(xié)同融合的驅(qū)動力；
“治”即電力治理，在法治軌道上構(gòu)建與新型電力系統(tǒng)相匹配的現(xiàn)代電力治理體系，形成適應(yīng)電力新質(zhì)生產(chǎn)力的新型生產(chǎn)關(guān)系，成為“源網(wǎng)荷儲碳”協(xié)同融合的支撐保障；
“鏈”即以現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)鏈為核心的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈、金融鏈，是電力系統(tǒng)深度轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵載體和必然要求。
（二）三重屬性的協(xié)同演進機制
新型電力系統(tǒng)兼具公共事業(yè)屬性、產(chǎn)業(yè)屬性和市場屬性的復(fù)合特征。公共事業(yè)屬性要求堅持普惠發(fā)展，為全體人民共同富裕的現(xiàn)代化建設(shè)提供關(guān)鍵助力，特別是推動電力普遍服務(wù)向解決城鄉(xiāng)用能服務(wù)均等化、區(qū)域間不同收入人群間的能源消費水平和服務(wù)質(zhì)量差距合理化等方向邁進。這種屬性協(xié)同催生出“三新”互動格局：新型能源體系是目標(biāo)導(dǎo)向，聚焦非化石能源占比25%的階段性目標(biāo)；新型電力系統(tǒng)是核心支撐，承擔(dān)90%以上的非化石能源消納任務(wù)；新型電網(wǎng)是樞紐平臺，全國特高壓直流輸電通道輸送可再生能源電量占比超過55%。
三者構(gòu)成“目標(biāo)－系統(tǒng)－載體”的有機整體，推動能源生產(chǎn)消費方式從“資源依賴”向“技術(shù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)變。
技術(shù)驅(qū)動下的系統(tǒng)重構(gòu)與模式創(chuàng)新
（一）源荷形態(tài)的顛覆性變革
新能源已從補充能源轉(zhuǎn)向主體電源，2024年風(fēng)光裝機新增3.6億千瓦，占新增總裝機比重超過八成。這種轉(zhuǎn)變帶來系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)的質(zhì)變：電力平衡模式從“源隨荷動”轉(zhuǎn)向“源荷互動”。電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)深刻變化，不同地區(qū)、不同場景、不同時期下各類型電源功能定位將隨之深刻轉(zhuǎn)變，需要推動新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型路徑、電源功能定位與技術(shù)方向一體化布局。供應(yīng)側(cè)需要重點解決好發(fā)電有效容量和系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力兩大關(guān)鍵。未來煤電功能定位加快從電量到容量、調(diào)節(jié)和戰(zhàn)略儲備轉(zhuǎn)變，煤電低碳或零碳發(fā)展成為必然，需通過CCUS改造、生物質(zhì)摻燒、摻氫摻氨等技術(shù)實現(xiàn)煤電近零碳排放。負荷側(cè)則需要創(chuàng)新新型用電模式和需求響應(yīng)，更主要通過市場機制來調(diào)節(jié)負荷需求、增強可調(diào)負荷資源能力。
綠色低碳電氣化發(fā)展是支撐新型電力系統(tǒng)、推動能源轉(zhuǎn)型的重要途徑，是在以化石能源為主體的傳統(tǒng)能源生產(chǎn)與消費模式下電氣化發(fā)展的全面升級，要著力推進能源電力化和電力能源化。通過能源電力協(xié)同發(fā)展，在能源供應(yīng)側(cè)促進更多清潔能源轉(zhuǎn)化為電力，在能源消費側(cè)建立以清潔電力為中心的電氣化新格局。
而消費端，在先進能源利用技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)共同驅(qū)動下，電力靈活高效、協(xié)同智能的優(yōu)勢特征更加凸顯，以電為核心的智慧化、多元化用能模式加速演進，能源消費革命加速推進。先進電氣化設(shè)備以及前沿量測控制、數(shù)據(jù)通訊、人工智能等技術(shù)加快推動能源電力消費變革，虛擬電廠、智能微電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲一體化、多能互補系統(tǒng)等新型用能模式持續(xù)涌現(xiàn)并快速發(fā)展，多能源類型、多用能主體以電力為平臺不斷提升協(xié)同聯(lián)動程度，在有效提升能源利用效率、滿足用戶多元用能需求同時，將進一步推動供需兩側(cè)高效互動，提升新型電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力。
新型高電耗產(chǎn)業(yè)正在重塑需求結(jié)構(gòu)。在能源轉(zhuǎn)型、新一代信息技術(shù)進步、新質(zhì)生產(chǎn)力加快培育等因素帶動下，算力基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模不斷攀升，電解水制氫蓬勃興起，新能源汽車保有量規(guī)模不斷擴大，電力需求增長貢獻點由黑色、有色、化工和建材等“傳統(tǒng)高能耗”產(chǎn)業(yè)逐步向?qū)儆趪覒?zhàn)略型、未來產(chǎn)業(yè)的“新型高電耗”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。預(yù)計“十五五”“十六五”十年合計帶來超過2.5萬億千瓦時用電增量，對全社會用電量增長的貢獻率達四成。
（二）儲能技術(shù)的突破性發(fā)展
新型儲能具有建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，可在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動、慣量響應(yīng)等多種功能，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)，同時為適應(yīng)分布式電源發(fā)展，可在關(guān)鍵樞紐節(jié)點配置儲能，發(fā)揮電力基礎(chǔ)設(shè)施的功能作用。
當(dāng)前電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)需求仍以日內(nèi)電力平衡為主，未來隨著新能源發(fā)電量滲透率提升，連續(xù)多日低出力天氣狀況、季節(jié)性功率波動造成的跨日、跨周、跨月/季電量調(diào)節(jié)需求快速增長。結(jié)合轉(zhuǎn)型路徑展望，預(yù)計2030年最大周電量調(diào)節(jié)需求約占同期用電需求的20%。
從儲能技術(shù)突破對電源發(fā)展的影響看，若跨季節(jié)儲能技術(shù)在2030年能如期實現(xiàn)突破，并開始商業(yè)化部署，將推動中遠期新能源裝機規(guī)模明顯提升，2060年新能源裝機規(guī)模將較未突破時提升3.8億千瓦，也會帶來煤電退出節(jié)奏加快，預(yù)計2060年“煤電+CCUS”裝機規(guī)模降低3800萬千瓦，碳捕集量降低9600萬噸。
從儲能技術(shù)突破對電網(wǎng)發(fā)展的影響看，儲能在提供靈活調(diào)節(jié)容量和緊急功率備用支撐大電網(wǎng)發(fā)展格局的同時，也將增強區(qū)域電力自平衡能力，與區(qū)域間互濟電力流需求存在一定互補關(guān)系。到2030年，通過部署長時儲能，將有力降低西北、西南、華中等區(qū)域間季節(jié)性互濟電力流需求。
（三）小微化與集中化融合
在轉(zhuǎn)型過程中，電力系統(tǒng)從以化石能源為主導(dǎo)向以可再生能源為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變，源荷功能定位和結(jié)構(gòu)形態(tài)要進行適應(yīng)性調(diào)整，如增加新能源發(fā)電比例、提升負荷側(cè)的電氣化水平和靈活性，以及促進多能互補和源荷互動。電網(wǎng)形態(tài)由單向逐級輸配電為主的傳統(tǒng)電網(wǎng)，向包括交直流混聯(lián)大電網(wǎng)、直流電網(wǎng)、微電網(wǎng)和可調(diào)節(jié)負荷的能源互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變?？鐓^(qū)特高壓網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)電能的大容量、遠距離輸送任務(wù)；省內(nèi)網(wǎng)架承擔(dān)區(qū)域協(xié)調(diào)平衡重要職責(zé)；配電網(wǎng)發(fā)揮能源綜合承載與互動作用；自平衡單元發(fā)揮多類能源網(wǎng)絡(luò)用能交互與自治協(xié)調(diào)的作用。
與此同時，全面深化電力體制改革疊加科技革命，推動電動汽車、微電網(wǎng)、新型儲能、虛擬電廠、源網(wǎng)荷儲一體化等新型主體快速發(fā)展，實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)外海量資源的聚合融合，促進新型主體與電網(wǎng)發(fā)展新模式新業(yè)態(tài)的不斷涌現(xiàn)。
在這樣的背景下，規(guī)模較小、兆瓦級別，因地制宜、靈活部署，35千伏以下電壓等級的智能微電網(wǎng)或自治型分布式新能源系統(tǒng)會越來越多出現(xiàn)。這類智能微電網(wǎng)既可以接入大電網(wǎng)與之互聯(lián)互動，也可以在自身范圍內(nèi)實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲碳協(xié)同，具有自平衡、自安全、小微化、綠色化、數(shù)智化、共享化的特征。
治理現(xiàn)代化與市場機制創(chuàng)新
（一）現(xiàn)代電力治理體系構(gòu)建
在法治軌道上加快構(gòu)建與新型電力系統(tǒng)相匹配的治理體系，推進電力治理能力現(xiàn)代化，就是要以安全治理夯實發(fā)展基礎(chǔ)、以規(guī)劃治理優(yōu)化演化路徑、以市場治理釋放行業(yè)活力、以碳治理服務(wù)全面綠色轉(zhuǎn)型、以法治治理保障良好發(fā)展環(huán)境，實現(xiàn)“規(guī)劃引領(lǐng)、科技為驅(qū)，市場配置、電價為基，監(jiān)管全域、安全為先，法治保障、平等為要”，從而順利構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。
電力法治體系加速完善?！赌茉捶ā访鞔_新型電力系統(tǒng)法律地位，規(guī)定可再生能源消納責(zé)任權(quán)重制度。2024年實施的《電力市場管理條例》，構(gòu)建“中長期+現(xiàn)貨+輔助服務(wù)”三位一體的市場制度框架，明確容量補償機制實施細則。
（二）創(chuàng)新電力市場體系
全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)統(tǒng)籌實現(xiàn)安全、經(jīng)濟、綠色、共享多元目標(biāo)，堅持系統(tǒng)思維、頂層設(shè)計、協(xié)同推進，加快市場化體制機制的創(chuàng)新重構(gòu)，以充裕有效容量確保電力電量平衡，保障能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的順利推進，助力達成“碳達峰、碳中和”目標(biāo)。
從功能上看，電力市場包含保障電力供應(yīng)安全的關(guān)鍵機制（循序漸進完善容量保障機制，建立健全市場化的輔助服務(wù)交易機制、加快完善省間市場機制）、促進新能源參與市場的關(guān)鍵機制、引導(dǎo)需求側(cè)資源參與市場的關(guān)鍵機制，構(gòu)建功能完備、品種齊全的多層次統(tǒng)一電力市場體系。
電力系統(tǒng)成本和電價水平對新發(fā)展格局下實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要，電價機制是電力市場的基礎(chǔ)和前提?？茖W(xué)的電價機制可以科學(xué)反映不同類型電源在電力系統(tǒng)與市場運行中不同時段的價值，增強投資預(yù)期，引導(dǎo)電源和電網(wǎng)科學(xué)規(guī)劃、合理布局、協(xié)調(diào)發(fā)展；還可以有效配置調(diào)峰調(diào)頻等靈活性資源，引導(dǎo)用戶主動參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。
（三）碳治理體系創(chuàng)新實踐
綠電市場按照“省內(nèi)為主、省間為輔”的基本原則，持續(xù)提升綠色電力供給能力，推動將帶補貼新能源、分布式新能源納入綠電交易品種。在新能源上網(wǎng)電量全面進入電力市場的基礎(chǔ)上，分類有序推動水電、核電等非化石能源參與市場，完善適應(yīng)新能源發(fā)電特性的市場機制，擴大綠色電力市場資源。修訂完善綠電、綠證交易實施細則，加大綠電綠證交易組織力度，建立完善綠色電力市場。
電碳市場協(xié)同機制逐步完善。持續(xù)擴大全國碳市場重點行業(yè)覆蓋范圍，利用市場機制激勵重點行業(yè)企業(yè)率先達峰。“十五五”時期全國碳市場形成較成熟的總量設(shè)定方式，為中長期減碳奠定堅實基礎(chǔ)。進一步打通碳市場向電力市場轉(zhuǎn)移成本的渠道，非化石能源的價格優(yōu)勢可以通過碳市場傳導(dǎo)，降低社會碳減排成本，對于社會尤其是工業(yè)企業(yè)碳減排激勵作用顯著。
戰(zhàn)略價值與全球貢獻
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是涉及技術(shù)革命、產(chǎn)業(yè)變革、制度創(chuàng)新的系統(tǒng)工程，需要統(tǒng)籌安全與轉(zhuǎn)型。高質(zhì)量構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是經(jīng)濟社會環(huán)境巨系統(tǒng)工程，本質(zhì)上是實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲碳數(shù)智治鏈”一體化融合創(chuàng)新發(fā)展，應(yīng)順應(yīng)綠色主導(dǎo)、電為中心的能源發(fā)展大勢，探求新型能源體系、新型電力系統(tǒng)和新型電網(wǎng)“三新”一體化發(fā)展的底層邏輯和推進策略，貫徹落實新發(fā)展理念，遵循電力發(fā)展規(guī)律，找準(zhǔn)轉(zhuǎn)型發(fā)展節(jié)奏和路徑，走出一條具有中國特色的新型電力系統(tǒng)建設(shè)道路。
這場變革不僅將重塑能源版圖，更將推動全球氣候治理體系演進。通過“一帶一路”綠色能源合作，我國已幫助32個國家建設(shè)清潔能源項目，累計減排二氧化碳超10億噸。在高質(zhì)量發(fā)展新征程中，新型電力系統(tǒng)建設(shè)必將成為培育新質(zhì)生產(chǎn)力、實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的戰(zhàn)略引擎。
