中國儲能網訊：“十四五”時期是我國開啟全面建設社會主義現代化國家新征程的第一個五年，也是我國提出“碳達峰、碳中和”目標以來能源轉型的重要窗口期。
2021年3月，中央財經委員會第九次會議上首次提出“構建以新能源為主體的新型電力系統”，為新時代能源電力發(fā)展指明了科學方向。2023年7月，中央全面深化改革委員會第二次會議強調，要加快構建“清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統”，保障國家能源安全。這是國家層面首次從電源來源結構、電力安全保障、市場運行、政策手段、技術手段等方面明確了新形勢下新型電力系統應具備的“五大特征”，強調新型電力系統的安全和轉型，以及深入市場機制改革，為新型電力系統建設注入新的活力。黨的二十大報告又明確提出，積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和、加快規(guī)劃建設新型能源體系，為我國能源電力高質量發(fā)展提出了更高要求。
2022年以來，面對“雙碳”戰(zhàn)略目標，中國電機工程學會農電專委會及專家組成員，密切跟蹤和研究能源轉型背景下新型電力系統建設與新型能源體系的發(fā)展方向，深入基層一線開展調查研究，有針對性地提出了科學發(fā)展建議和對策，為國家相關部門科學制訂新型能源體系建設和發(fā)展的相關政策提供了科學依據，有力推動了農網技術進步和管理升級。
準確把握新能源在新型電力系統建設中的新變化
中國電機工程學會農村電氣化專業(yè)委員會顧問孔繁鋼介紹，“十四五”時期，我國可再生能源進入高質量躍升發(fā)展新階段，呈現出大規(guī)模、高比例、市場化、高質量的特征。加快構建新型電力系統面臨系列變化，既要從物理結構上提高電力系統靈活性、提升適配電網接納能力，也要從體制機制上推進新能源參與市場交易建設。
當前，我國新型電力系統建設已進入全面加速推進階段，風光裝機連續(xù)多年位居全球第一，電氣化水平位居世界前列，市場化改革進程加速、市場活力顯著增強。
在“雙碳”發(fā)展戰(zhàn)略和新型能源體系建設的大背景下，加快推進新型電力系統建設顯得尤為重要。目前，新能源迎來跨越式發(fā)展的歷史機遇，正在經歷從“補充能源”到“主體能源”的轉變。在既要保障量的合理增長、又要保障質的有效提升的前提下，需要實現傳統電力系統向新型電力系統的穩(wěn)定過渡，加快適應新型電力系統的體制機制改革、技術創(chuàng)新和商業(yè)模式變革，打造綜合能源系統，全面提升新型電力系統的彈性靈活性和互聯互濟等關鍵能力，并且更好地接納新出現的風光儲、虛擬電廠等市場主體。
隨著新能源裝機規(guī)模及占比不斷提升，儲能、負荷聚合商、虛擬電廠等負荷側新業(yè)態(tài)的蓬勃興起，電力系統調控運行模式由“源隨荷動”向“源網荷儲”多元智能互動轉變。用戶由“按需用電”向“按價用電”轉變，降低高峰保供壓力，增加低谷新能源消納能力。
由于風電、光伏“靠天吃飯”，具有“極熱無風”“晚峰無光”等波動性、間歇性特點，要求電力市場具備足夠的靈活性和適應性，不斷優(yōu)化市場競爭機制和價格傳導機制。為完整、準確、全面貫徹落實黨中央決策部署，積極踐行“雙碳”戰(zhàn)略，推動構建新型能源體系，電力系統必須立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念，重點在功能定位、供給結構、系統形態(tài)、運行機理、調控體系等領域順應發(fā)展形勢、響應變革要求，主動轉變。
一方面，電力系統轉型過程中面臨諸多改革任務，適應新型電力系統的體制機制亟待完善。隨著電力系統轉型發(fā)展，電力體制改革進入“深水區(qū)”，深層次矛盾凸顯。
另一方面，電力關鍵核心技術裝備尚存短板，支撐新型電力系統構建的重大技術亟須進一步攻關突破。我國能源電力領域已形成具有較強國際競爭力的完整產業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈，電力科技整體水平實現從跟跑向并行、領跑的戰(zhàn)略性轉變，但與高水平新型電力系統建設要求仍有差距。
新型電力系統是能源綠色低碳轉型的關鍵支撐，構建新型電力系統是一項復雜系統工程，要破除傳統政策機制堵點，推動有效市場和有為政府相結合，加強電力系統全環(huán)節(jié)、多要素統籌協調管理，激發(fā)各方積極性，共同構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統。
構建新型電力系統“三步走”的戰(zhàn)略發(fā)展路徑
孔繁鋼強調，構建新型電力系統是一項復雜系統工程，要破除傳統政策機制堵點，推動有效市場和有為政府相結合，加強電力系統全環(huán)節(jié)、多要素統籌協調管理，激發(fā)各方積極性，共同構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統。
我國已成為全球最大的新能源生產國，隨著碳達峰碳中和新型能源體系、新型電力系統建設的推進，未來新能源還將迎來大規(guī)模、高質量的發(fā)展，新能源全面參與市場競爭是大勢所趨。電力市場是新能源消納的主陣地，要加快推進新能源融入市場，實現高比例新能源高效利用，助推新型電力系統建設和“雙碳”目標的實現。
2023年6月，由國家能源局主辦，電力規(guī)劃設計總院、中國能源傳媒集團有限公司承辦的《新型電力系統發(fā)展藍皮書》（以下簡稱《藍皮書》）發(fā)布儀式在京舉行。《藍皮書》提出，按照黨中央提出的新時代“兩步走”戰(zhàn)略安排，錨定“3060”戰(zhàn)略目標，以 2030年、2045年、2060年為構建新型電力系統的重要時間節(jié)點，制定新型電力系統“三步走”發(fā)展路徑，即加速轉型期（當前至2030 年）、總體形成期（2030—2045年）、鞏固完善期（2045—2060 年），有計劃、分步驟推進新型電力系統建設。
《藍皮書》全面闡述新型電力系統的發(fā)展理念、內涵特征，制定“三步走”發(fā)展路徑，并提出構建新型電力系統的總體架構和重點任務。構建新型電力系統的“三步走”戰(zhàn)略和發(fā)展路徑：
第一階段（2020—2030 年）新能源占比逐步提高但仍以煤電為主體。預計風光發(fā)電占比將從2020年的9.3%提到2030年的22.5%左右，同期煤電占比從61.3%降到47.5%左右。在這一階段，風電開發(fā)建設仍以大型風電基地建設為主，光伏發(fā)電進入加速部署期。同時，嚴控煤電發(fā)電量，存量煤電進行靈活性改造。
第二階段（2030—2045 年）初步建成以新能源為主體的新型電力系統。預計風光發(fā)電占比將繼續(xù)提高到2045 年的43.4%左右，同期煤電占比降到23.4%左右，電力系統進入系統變革階段。在這一階段，風電發(fā)展逐步轉向以區(qū)域內就地消納利用為主，支持海上風電實現跨越式發(fā)展。光伏發(fā)電逐步轉向光儲充一體化供電、光伏直流微網供電等就地利用方式。煤電進入加速低碳轉型階段，推動“煤電+CCUS”等技術產業(yè)化。
第三階段（2045—2060 年）新型電力系統逐步成熟。預計風光發(fā)電占比將繼續(xù)提高到2060年的62.0%左右，同期煤電占比持續(xù)下降到4.0%左右。在這一階段，形成陸上大型風電機組集中式開發(fā)、小微型風電機組分散式開發(fā)利用和海上風電集群開發(fā)與多能轉換利用格局，光伏發(fā)電“產銷者”模式成熟。完成改造的煤電機組與其他靈活性資源共同承擔系統靈活調節(jié)任務，未改造煤電機組完全退出。數字革命與能源革命深度融合發(fā)展，各類主體深度參與、高效協同、共建共治共享的能源互聯網生態(tài)圈全面建成。
“雙碳”背景下，新型電力系統 以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經濟社會高質量發(fā)展的電力需求為首要目標，以高比例新能源供給消納體系建設為主線任務，以源網荷儲多向協同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智能、柔性電網為樞紐平臺，以技術創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為基礎保障的新時代電力系統，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好和開放互動等典型特征，是傳統電力系統的跨越升級，是對電力行業(yè)的一場戰(zhàn)略性、全局性、革命性變革。
統籌謀劃路徑布局因地制宜發(fā)展新型縣域電網
孔繁鋼指出，在新型電力系統建設下，電源結構將由可控連續(xù)出力的煤電、氣電等傳統能源裝機占主導，逐漸向強不確定性、弱可控出力的新能源發(fā)電裝機占主導轉變。但以風光為代表的新能源存在波動、隨機、間歇的特性，會對電力系統的可靠性穩(wěn)定性造成沖擊，調節(jié)運行成本等系統成本也將顯著增加。在新能源未能穩(wěn)定發(fā)揮作用的形勢下，需要發(fā)揮傳統能源基礎性作用并實現電力的經濟高效。為此，電力如何在“安全- 經濟- 綠色”不同目標間權衡的難題亟待加快破解。
要高度重視科技創(chuàng)新，加快新型縣域電網適用新技術新裝備的研發(fā)和應用。構建新型電力系統，建設新型縣域電網是一項系統而長遠的工程，離不開科技創(chuàng)新與技術突破。一是源網荷儲雙向互動技術。通過數字化技術賦能，推動“源隨荷動”向“源荷互動”轉變，實現源網荷儲多方資源的智能友好、協同互動。二是虛擬同步發(fā)電機技術。通過在新能源并網中加入儲能或運行在實時限功率狀態(tài)，并優(yōu)化控制方式為系統提供調頻、調壓、調峰和調相支撐，提升新能源并網友好性。三是長周期儲能技術。長時儲能與大型風光項目的組合將大概率替代傳統化石能源，成為基礎負載發(fā)電廠，對零碳電力系統中后期建設產生深遠的影響。四是虛擬電廠技術。源網荷儲一體化項目的推廣應用，以及分布式能源、微網、儲能的快速發(fā)展為虛擬電廠提供了豐富的資源，未來，虛擬電廠將成為電力系統平衡的重要組成部分。五是交直流微電網技術。新能源直流組網、直流微電網、交直流混聯配電網等技術的研發(fā)與突破，將有助于實現更高比例的新能源并網，為電力系統的安全穩(wěn)定運行提供保障。
要提高建設新型縣域電網重要性認識?？h域電網承載著我國縣域廣大電力用戶保供和清潔能源消納的重要任務，是我國新型電力系統中重要的組成部分。隨著新能源和電力負荷的發(fā)展及電網形態(tài)的變化，縣域電網的電力生產結構、技術基礎和控制模式均發(fā)生深刻變化，電網管理規(guī)模和管理難度越來越大，傳統認知中輻射式供電模式、單一供電服務功能已難以適應當前形勢。需要統一思想，高度重視縣域電網當前面臨的嚴峻形勢，加強技術創(chuàng)新和研究開發(fā)，加快縣域電網數字化轉型，提高新能源接入和負荷特性變化下的縣域電網安全運行和服務保障能力。
要因地制宜發(fā)展新型縣域電網，不搞一刀切。我國東中西部新型縣域電網發(fā)展差異大。新型電力系統的建設又是一個長期的過程，其中必然經歷不同的發(fā)展階段。因此既不能“一刀切”，也不能“急躁冒進”。浙江、江蘇等東部地區(qū)縣域經濟相對發(fā)達，負荷水平較高，新能源的就地消納水平高，新型縣域電網建設偏向于源網荷儲的協同控制，實現清潔能源的高效消納和利用；而中西部地區(qū)新能源集群式、規(guī)?；尤?，但電力負荷較小，新能源消納困難，新型縣域電網建設偏向于如何減少新能源對電網的沖擊，電網轉型發(fā)展需求更為迫切。在不同的發(fā)展階段、不同的地區(qū)，新型縣域電網建設需要制定差異化的實施策略和方案，因地制宜，實事求是，切實提升縣域電網發(fā)展質量。
新型縣域電網建設需要突破舊體制的藩籬。新型縣域電網對電網結構、數字轉型和管理模式均提出了較高的要求，傳統的電網管理體制和管理制度面臨新的挑戰(zhàn)。要進一步重視電網企業(yè)的管理創(chuàng)新，改革不適應數字化時代的傳統企業(yè)管理制度，突破舊體制的各種藩籬，建立新型高效融合的企業(yè)內部管理體系。
加快推進和完善電力體制改革和市場機制創(chuàng)新。新形勢下的新型縣域電網，必然包括各類可再生能源企業(yè)、增量配電企業(yè)、微電網、虛擬電廠等新的成員，也包括各類既是用能企業(yè)，又是產能企業(yè)的用戶。如何通過新型縣域電網的發(fā)展，促進各類新型主體在縣域電網中發(fā)揮應有的作用，須進一步完善電力體制改革和創(chuàng)立新的市場機制。電力市場化改革的各項制度落地為多元市場主體提供了大平臺，社會各方應繼續(xù)探索完善電力體制改革新方式，健全電價政策機制，引導更多社會資本進入新型縣域電網發(fā)展領域，進而形成自我發(fā)展良性機制。
加快建立政府主導、多方協同的新型縣域電網建設機制。一是應加快打通各行業(yè)、各部門之間壁壘，建立以政府為主導，電網企業(yè)、各類電網新型主體、電力用戶等社會各方協同參與的新型縣域電網建設機制。二是持續(xù)加大對中西部縣域電網的投資力度和政策支持。建立差異化的新型縣域電網建設策略和實施標準。三是政府管理部門和電網企業(yè)要加強頂層設計，充分考慮我國東、中、西部經濟社會發(fā)展需要和源網荷儲特性，研究出臺差異化發(fā)展需求的新型縣域電網建設策略。四是及時出臺電網結構、設備裝備、數字賦能和企業(yè)管理等相關技術標準和管理規(guī)定，為新型縣域電網轉型發(fā)展理順方向和路徑。
