“十五五”時期是我國實現(xiàn)碳達峰目標的關鍵五年，電力規(guī)劃要統(tǒng)籌優(yōu)化好各階段“安全、綠色、經(jīng)濟、共享”四重目標，開展源、網(wǎng)、荷、儲、技術、市場、政策等跨行業(yè)跨領域全要素協(xié)同規(guī)劃，找準轉型發(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)建設道路。
電力系統(tǒng)加速進入“五高”（高比例新能源、高活躍創(chuàng)新、高比例新市場主體、高比例電力電子設備、高概率極端氣候氣象）轉型發(fā)展新階段。當前，能源綠色低碳轉型加速推進，呈現(xiàn)能源電力化、電力能源化和電力綜合化趨勢?，F(xiàn)有電力系統(tǒng)正在加速邁入以“五高”和新能源全面入市為特征的轉型發(fā)展新階段，尤其是未來十年，全國用電量仍有可能保持中速增長，將對電力系統(tǒng)碳達峰產(chǎn)生重大影響。
高比例新能源加劇系統(tǒng)不確定性與成本壓力。截至2024年年底，全國新能源裝機容量達14億千瓦，占比42.0%，發(fā)電量占比18.5%。盡管新能源本體已經(jīng)能夠平價入網(wǎng)，但其隨機性、間歇性和波動性給電力系統(tǒng)帶來越來越大的不確定性，需要電力系統(tǒng)相應匹配大量靈活調(diào)節(jié)資源，并增加常規(guī)電源、靈活性資源、電網(wǎng)等投資，持續(xù)產(chǎn)生巨大系統(tǒng)成本。
高活躍創(chuàng)新和高比例新市場主體帶來電力治理的挑戰(zhàn)。多領域技術、業(yè)態(tài)與模式創(chuàng)新持續(xù)推進，“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)互動增多，共享儲能、負荷聚合商、虛擬電廠、微電網(wǎng)等新市場主體大量涌現(xiàn)，帶來利益多元化升級。在不確定性電力系統(tǒng)背景下，市場主體利益多元化，必然要求構建現(xiàn)代電力治理體系。
高比例電力電子設備降低電力系統(tǒng)慣量，給安全穩(wěn)定運行帶來極大困難。隨著大規(guī)模新能源發(fā)電、高壓直流輸電、大功率直流負荷等“源網(wǎng)荷”電力電子設備大量并入電力系統(tǒng)，系統(tǒng)慣量加速降低，電源支撐不足帶來的安全風險日益突出。直流、新能源等電力電子設備抗擾能力弱，往往在電網(wǎng)故障中出現(xiàn)功率擾動甚至脫網(wǎng)，給電力系統(tǒng)帶來巨大功率沖擊。
高概率極端氣候氣象帶來多時空尺度安全保供風險。氣候因素覆蓋發(fā)電、電網(wǎng)與用電全環(huán)節(jié)，影響從年度至時點全時間尺度，地域上從區(qū)域電網(wǎng)延伸至微地形。近年來高溫熱浪出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間均有所增加，導致制冷負荷激增，極端條件下可能引發(fā)電力短缺，如2022年極端高溫與水電出力驟減造成川渝地區(qū)缺電。此外，持續(xù)極端高溫可能縮短電力設備的使用壽命或導致組件的突然失效。
全社會用電量中速增長疊加電力生產(chǎn)結構的轉型增大了電力安全保供與碳達峰壓力。新發(fā)展格局下我國經(jīng)濟繼續(xù)穩(wěn)步增長，經(jīng)濟結構持續(xù)優(yōu)化，工業(yè)、交通、建筑等領域主要通過提高電力消費比例來實現(xiàn)減污降碳。在此背景下，全國全社會用電量有望維持中速（4.0%～6.0%）增長，年均新增用電量超6000億千瓦時、負荷增長超1億千瓦。系統(tǒng)有效容量增長滯后于負荷，電力電量平衡難度加大。電力系統(tǒng)在支撐全社會碳達峰的同時還需實現(xiàn)自身低碳轉型，保供與降碳雙重挑戰(zhàn)日益嚴峻。
邁向“十五五”，電力領域進入低碳轉型的關鍵期，電力規(guī)劃也應以新理念應對多重挑戰(zhàn)。
電力規(guī)劃要做好統(tǒng)籌多目標、多環(huán)節(jié)的頂層設計。新型電力系統(tǒng)是“源網(wǎng)荷儲碳數(shù)智治鏈”多要素深度融合的綜合系統(tǒng)工程。電力規(guī)劃需立足系統(tǒng)觀念，統(tǒng)籌安全、綠色、經(jīng)濟與共享四大目標，走中國特色電力轉型之路。安全是電力供應的底線，需逐步建立差異化的保底供電與成本掛鉤機制。綠色是剛性約束，應堅持先立后破，通過優(yōu)化行業(yè)和地區(qū)間“雙碳”節(jié)奏，為系統(tǒng)轉型爭取空間。經(jīng)濟強調(diào)可承受、可促進與可持續(xù)，以合理成本推動高質量發(fā)展與綠色轉型。共享重在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈共贏，推動新業(yè)態(tài)、新模式發(fā)展，使全社會共享電力轉型成果。
電力規(guī)劃需推動理念與方法創(chuàng)新。傳統(tǒng)“預測—落實”范式以及“規(guī)劃管正常、運行管危機”的思路已經(jīng)不能完全適應深度不確定性的電力系統(tǒng)發(fā)展環(huán)境。規(guī)劃理念亟須實現(xiàn)四方面轉變：一是應加快從“預測—落實”向“適應性—預警”轉變，建立更加靈活的規(guī)劃框架，充分重視極端事件廣發(fā)、頻發(fā)、強發(fā)和并發(fā)趨勢，明確規(guī)劃面對不確定性的目標要求，預測和應對未來可能出現(xiàn)的各種情景；二是增加“戰(zhàn)略備用”，確保“有效容量”充足，以規(guī)劃充裕性應對運行不確定性，確保安全充裕；三是發(fā)揮中長期預警對規(guī)劃的支撐作用，提前識別產(chǎn)業(yè)鏈安全、能源保供、資源約束等方面的風險；四是推行年度滾動預警機制，以及時反映和適應外部環(huán)境的變化，以模式轉變增強發(fā)展韌性。
電力系統(tǒng)“五高”、新能源全面入市與用電量中速增長疊加，既帶來前所未有的挑戰(zhàn)，也為電力系統(tǒng)重塑和模式變革帶來巨大的市場空間和廣闊的發(fā)展機遇。亟須系統(tǒng)謀劃、精準發(fā)力，著力破解三大核心問題：一是如何保障安全供電，確保有效容量與靈活調(diào)節(jié)能力充裕；二是如何統(tǒng)籌綠色低碳轉型，提升新能源發(fā)展質量與系統(tǒng)承載能力；三是如何加快建設全國統(tǒng)一電力市場，健全電價機制，保障公平有序。
——全力確保安全供電是基礎。構建新型電力系統(tǒng)要始終堅持以人民為中心的發(fā)展思想，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，切實履行黨中央賦予電力行業(yè)企業(yè)的戰(zhàn)略使命，以電力保供為前提，決不允許發(fā)生大面積“拉閘限電”的事件。當前，能源安全重心從以油氣傳統(tǒng)能源安全為主加快向電力安全轉移，呈現(xiàn)傳統(tǒng)化石能源安全和電力安全并重的整體態(tài)勢。如何應對更加嚴峻的電力安全和電力電量平衡挑戰(zhàn)是構建新型電力系統(tǒng)的基礎。
——加快綠色低碳轉型是方向。黨的二十大報告明確提出協(xié)同推進降碳、減污、擴綠、增長。電力綠色低碳轉型是支撐全社會實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵，高質量發(fā)展新能源是重要手段，新能源穩(wěn)步從發(fā)電裝機為主體轉變成為以發(fā)電量為主體，由此推動的電力系統(tǒng)演變將深刻影響綠色轉型發(fā)展路徑。
——加快建設全國統(tǒng)一電力市場是關鍵。面對越來越多元化的市場主體不斷涌入全國統(tǒng)一電力市場，需要充分發(fā)揮以電價機制為主的市場機制作用，來有效維持電力供需平衡和促進電力供需協(xié)同。
確保有效容量與靈活調(diào)節(jié)能力充裕？
確保電力系統(tǒng)有效容量充裕度。通俗理解，電力系統(tǒng)有效容量指電力系統(tǒng)中各類發(fā)電機組（含儲能）參與承載用電負荷能力的總和。新能源“靠天吃飯”的出力特性與負荷特性匹配程度較低，其有效容量遠低于裝機容量。
“十五五”期間，需推動裝機容量和系統(tǒng)有效容量并重規(guī)劃，用系統(tǒng)有效容量準確反映實際供電能力。定量分析表明，要實現(xiàn)分省分區(qū)的電力平衡，有效容量與最大負荷的比值在區(qū)域和省級層面至少要分別達到1.15、1.12，在全國層面需要達到1.2以上。確保有效容量充裕度，須立足我國能源資源稟賦，優(yōu)化各類電源發(fā)展定位，推動技術協(xié)同進步。新能源穩(wěn)步從發(fā)電裝機為主體轉變?yōu)榘l(fā)電量為主體，燃煤電廠從主體性電源向調(diào)節(jié)性、支撐性、戰(zhàn)略備用電源轉變，天然氣電廠由調(diào)峰為主向兼在部分地區(qū)發(fā)揮電力電量雙重保障作用轉型，核電由提供基荷向兼顧發(fā)揮調(diào)峰作用轉型，水電由電量供應為主向電量供應與靈活調(diào)節(jié)并重轉型。
確保靈活調(diào)節(jié)能力充裕度。“十五五”期間，存量調(diào)節(jié)能力逐漸耗盡，增量能力與新能源增速不匹配，跨周、跨月/季等長周期平衡需求將成為系統(tǒng)調(diào)節(jié)的重要組成部分。初步測算，2030年最大周電量調(diào)節(jié)需求約占同期用電量的20%。此后，新能源季節(jié)性出力差異帶來的跨月/季調(diào)節(jié)需求將進一步擴大，需加快發(fā)展大容量、長壽命、高安全、低成本的新型儲能，特別是長周期調(diào)節(jié)技術。未來隨著光伏大規(guī)模接入，系統(tǒng)快速爬坡需求顯著增加，需特別關注春秋季小負荷時期、抽水蓄能投產(chǎn)前的爬坡缺口。應持續(xù)推進火電靈活性與深度調(diào)峰改造，探索火電配儲模式，以適應源荷波動加劇場景；電源側加強存量挖潛與增量優(yōu)化，電網(wǎng)側夯實網(wǎng)架與互濟能力，負荷側推動資源參與調(diào)節(jié)，助力儲能規(guī)?；瘧?；統(tǒng)籌優(yōu)化多類型調(diào)節(jié)資源，避免單一資源飽和，構建供給充裕、結構合理、響應高效的多時間尺度調(diào)節(jié)體系。
始終堅持電力統(tǒng)一調(diào)度。在電力轉型過程中，“源網(wǎng)荷儲”各環(huán)節(jié)互動增多，新市場主體大量涌現(xiàn)，利益關系錯綜復雜，要始終堅持統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一管理，充分發(fā)揮統(tǒng)一調(diào)度對電力系統(tǒng)運行的協(xié)調(diào)作用，助力清潔能源高效利用，保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。今年4月28日發(fā)生的西班牙、葡萄牙大停電事故也充分反映出堅持電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度的必然性和緊迫性。
提升新能源發(fā)展質量與系統(tǒng)承載能力？
統(tǒng)籌優(yōu)化新能源發(fā)展規(guī)模、結構和布局，著力提高有效容量率和構網(wǎng)友好性。政策與市場雙輪驅動下，“十五五”期間新能源裝機規(guī)模預計年均增長超2億千瓦，逐步成為新增用電量的供應主體并承擔系統(tǒng)安全責任。一是優(yōu)化發(fā)展節(jié)奏與結構。分區(qū)域、分階段科學設定合理利用率，協(xié)同優(yōu)化裝機規(guī)模與結構。針對消納困難時段向春秋季和午間集中的趨勢，因地制宜優(yōu)化風光比例，推動分布式光伏合理配置儲能，提升發(fā)電量和利用率。二是優(yōu)化空間布局。堅持分布式與集中式并重，優(yōu)先發(fā)展“兩自四化”自治型分布式系統(tǒng)或微電網(wǎng)。穩(wěn)步推進沙戈荒基地建設，創(chuàng)新海上風電模式，在“三北”地區(qū)積極發(fā)展光熱發(fā)電。在資源富集區(qū)布局氫能、算力等產(chǎn)業(yè)，促進“西電西用”與“產(chǎn)業(yè)西移”。三是提升有效容量與構網(wǎng)友好性。通過合理配比風光容量、科學配置儲能、改造低效電站，建設高有效容量的系統(tǒng)友好型新能源電站。強化預測能力，落實涉網(wǎng)性能要求，推動主動支撐與構網(wǎng)型技術發(fā)展，加快光熱等同步發(fā)電機類型新能源技術應用，完善分布式接入標準，持續(xù)擴大非電利用規(guī)模。
主動順應電力系統(tǒng)的功能及形態(tài)演變。電力系統(tǒng)功能與形態(tài)正深刻演變，源荷定位與電網(wǎng)結構持續(xù)調(diào)整。電網(wǎng)形態(tài)由單向逐級輸電為主，逐步演進為含交直流混聯(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)。一是擴大交直流混聯(lián)大電網(wǎng)規(guī)模。推進大型清潔能源基地外送，提升跨區(qū)資源配置能力。發(fā)展柔性雙向多落點特高壓網(wǎng)絡，承擔遠距離輸電；強化省內(nèi)網(wǎng)架區(qū)域平衡功能。二是構建多元協(xié)同的有源配電網(wǎng)。配電網(wǎng)功能從電能分配轉向與主網(wǎng)多要素雙向互動，協(xié)同微電網(wǎng)與多元市場主體實現(xiàn)區(qū)域能源平衡。三是發(fā)揮自治型小微系統(tǒng)“就地平衡”作用。依托分布式能源系統(tǒng)和虛擬電廠等小微系統(tǒng)，與有源配電網(wǎng)共同支撐多能交互與協(xié)調(diào)自治。
統(tǒng)籌系統(tǒng)成本規(guī)模、結構和布局，有效消化巨額成本。“十三五”以來電力系統(tǒng)總成本年均增長7.0%，“十五五”預計年均增長7.8%，終端度電成本年均約上漲1分/千瓦時，新能源降本難以抵消電力系統(tǒng)總成本上升。一是發(fā)揮市場核心作用疏導成本。構建“電能量市場+輔助服務市場+容量補償+綠色市場”框架，分別疏導電能生產(chǎn)、系統(tǒng)調(diào)節(jié)、容量保障和綠色增量成本，實現(xiàn)高效配置。二是健全“市場+政府+社會”多元成本共擔機制。強化政府與社會配套支撐，保障非市場成本有效疏導，為能源市場高效運作提供制度保障。
積極穩(wěn)妥推進各類經(jīng)濟屬性主體全面入市。堅持“兩個毫不動搖”，嚴格準入與運行標準，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定。推動新能源全面參與市場化交易，完善“報量報價”“報量不報價”等模式，通過差價結算實現(xiàn)政策平穩(wěn)銜接。引導儲能、虛擬電廠、用戶側資源等新主體入市，明確準入條件、交易規(guī)則及安全責任，支持新型儲能作為獨立或聯(lián)合主體參與輔助服務與現(xiàn)貨交易。健全市場退出機制，對不符合安全標準或嚴重違規(guī)主體實施有序退出，維護公平競爭，形成“多買多賣”市場格局。
完善確保有效容量和靈活調(diào)節(jié)能力充裕度的科學電價機制。電價機制是電力市場的核心，關乎系統(tǒng)成本控制和經(jīng)濟社會高質量發(fā)展?？茖W電價能有效標識不同電源在各時段的價值、增強投資預期，引導源網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展和合理布局，優(yōu)化靈活資源配置，激勵用戶參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。應加快推進基于統(tǒng)一規(guī)劃的容量電價機制，結合各級政府規(guī)劃與項目核準實際，探索以公開招標方式確定新增電源投資主體、購電方及容量電價，構建中國特色容量市場，保障有效容量充裕，從根本上破解保供難題。存量電源容量電價由政府核定，與其有效容量、出力特性及可調(diào)率掛鉤，并隨電力供需動態(tài)微調(diào)。
實現(xiàn)市場公平有序。以《中華人民共和國能源法》為統(tǒng)領，《中華人民共和國電力法》《中華人民共和國可再生能源法》等為支撐，輔以行政法規(guī)與地方立法，構建覆蓋全流程、協(xié)調(diào)一致性的新型電力系統(tǒng)法治體系；加強在規(guī)劃建設、運行管理、市場交易、價格機制和行業(yè)監(jiān)管等環(huán)節(jié)的立法銜接，提升法律制度的系統(tǒng)性、整體性與協(xié)同性，為行業(yè)高質量發(fā)展與電力安全可靠供應提供堅實法治保障。
（作者系國家電網(wǎng)公司副總工程師兼國網(wǎng)能源研究院有限公司董事、黨委書記）
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