■本刊記者 劉光林/編輯 王睿佳

今年年中以來，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的進程明顯提速，先是6月2日國家能源局發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》，接著是7月11日中央深改委第二次會議審議通過《關(guān)于深化電力體制改革加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的指導(dǎo)意見》。重磅政策的接連發(fā)布引發(fā)行業(yè)熱議，也推動了新型電力系統(tǒng)構(gòu)建進入更快通道。

“加強電力供應(yīng)保障性支撐體系建設(shè)”在《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》的“總體架構(gòu)與重點任務(wù)”章節(jié)中居于首位，鑒于此，如何把握先立后破節(jié)奏，統(tǒng)籌好發(fā)展與安全，在推動電力系統(tǒng)綠色低碳轉(zhuǎn)型的同時，切實做好電力供應(yīng)保障性支撐體系建設(shè)，成為加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型必須跨越的一道“坎”。

統(tǒng)籌綠色發(fā)展與能源安全，構(gòu)建多元清潔電力供應(yīng)體系

同樣事關(guān)能源轉(zhuǎn)型，我國提出構(gòu)建新型電力系統(tǒng)與提出“雙碳”目標(biāo)的時間節(jié)點基本吻合。2020年9月22日，我國在第七十五屆聯(lián)合國大會上提出如期實現(xiàn)碳達峰碳中和的目標(biāo)任務(wù)；次年3月15日，中央財經(jīng)委員會第九次會議提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

因此說，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，也是如期落實“雙碳”目標(biāo)的重要保障，這已成為業(yè)內(nèi)甚至全社會的基本共識。此后，我國對建設(shè)新型電力系統(tǒng)進行了持續(xù)不斷的探索，適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的多元清潔電力供應(yīng)體系建設(shè)取得明顯成效。

可再生能源裝機規(guī)模實現(xiàn)新突破。2023年上半年，全國可再生能源新增裝機1.09億千瓦，同比增長98.3%，占新增裝機的77%。其中，常規(guī)水電新增并網(wǎng)206萬千瓦，風(fēng)電新增并網(wǎng)2299萬千瓦，光伏新增并網(wǎng)7842萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電新增并網(wǎng)176萬千瓦。截至2023年年中，全國可再生能源裝機13.22億千瓦，同比增長18.2%，歷史性超過煤電，約占我國總裝機的48.8%，其中，水電裝機4.18億千瓦、風(fēng)電裝機3.89億千瓦、光伏裝機4.7億千瓦、生物質(zhì)發(fā)電裝機0.43億千瓦。

2023年上半年，全國可再生能源發(fā)電量達到1.34萬億千瓦時。風(fēng)電光伏發(fā)電量迎來快速增長，共計7291億千瓦時（其中，風(fēng)電4628億千瓦時、光伏2663億千瓦時），同比增長23.5%（其中，風(fēng)電20%、光伏30%），風(fēng)電和光伏利用率分別為96.7%、98.2%，同比分別提升0.9、0.4個百分點；水電發(fā)電量5166億千瓦時，平均利用小時數(shù)為1239小時；生物質(zhì)發(fā)電量984億千瓦時，同比增長10.1%。

“目前我國水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電等可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一?！敝袊こ淘涸菏俊⒅袊こ淘涸痹洪L杜祥琬表示，不過我國已開發(fā)利用的可再生能源還不到技術(shù)可開發(fā)資源量的十分之一，所以我國能源低碳轉(zhuǎn)型的資源基礎(chǔ)是豐厚的。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟技術(shù)研究院院長周原冰也作出過類似表述：我國風(fēng)光資源非常充裕，開發(fā)條件和經(jīng)濟性也非常好，完全能夠支撐整個能源轉(zhuǎn)型。他表示，我國光伏基地化開發(fā)潛力巨大，到2030年，西部、北部可完成開發(fā)6億千瓦；到2050年，全國將完成開發(fā)28億千瓦。同時，他認為我國東部和中部地區(qū)分布式光伏開發(fā)潛力也非常大，年內(nèi)分布式光伏開發(fā)量將達到2億千瓦；到2050年，將超過6億千瓦。

穩(wěn)居全球第一的可再生能源開發(fā)能力和利用水平，以及巨大的可再生能源資源潛力，是我國在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)條件下確保電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的強大底氣所在。

科學(xué)定位傳統(tǒng)能源，基礎(chǔ)和應(yīng)急保供作用不容忽視

不過，建設(shè)新型電力系統(tǒng)意味著對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的革命。盡管這是一個漸進式的、先立后破的過程，但我們?nèi)匀恍枰茖W(xué)辨析新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別與必然聯(lián)系，從而在加快由傳統(tǒng)電力系統(tǒng)走向新型電力系統(tǒng)的同時，確保擁有強大的電力供應(yīng)保障能力。

在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電力保供主要是確保量的滿足，只要保障裝機容量充裕、燃料儲備充足、電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行，基本就可以確保電力安全可靠供應(yīng)，比如保煤炭產(chǎn)能充足、保電煤運力暢通、保備用容量充裕、保機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)等等，這些基本都屬于量的保障。

但在新型電力系統(tǒng)條件下，僅僅有量的保障還是遠遠不夠的。因為以風(fēng)、光為主的新能源發(fā)電出力并不穩(wěn)定，具有隨機性、波動性和間歇性等先天缺陷，即便有了大量的裝機儲備，但仍然需要“看天吃飯”，因此不能像傳統(tǒng)能源那樣僅僅通過“量的多寡”來評價新型電力系統(tǒng)條件下的電力保供能力。

這是一組耳熟能詳?shù)臄?shù)據(jù)：2021年，全國煤電以不足50%的裝機占比，生產(chǎn)了全國60%的電量，承擔(dān)了70%的頂峰任務(wù)。這些數(shù)據(jù)使煤電的基礎(chǔ)性保供作用一覽無余。

煤電有如此突出的“頂梁柱”表現(xiàn)，恰恰反襯出新能源的“短板”?！缎滦碗娏ο到y(tǒng)發(fā)展藍皮書》顯示，2022年，我國風(fēng)電、光伏裝機規(guī)模達到7.6億千瓦，占電力總裝機的30%；而風(fēng)電、光伏發(fā)電量為1.2萬億千瓦時，僅占到總發(fā)電量的14%。這就是說，風(fēng)電和光伏以三成的發(fā)電裝機僅產(chǎn)出不到一成半的發(fā)電量；至于承擔(dān)頂峰保供任務(wù)，風(fēng)電與光伏就更談不上了。

需要強調(diào)的是，與煤電等傳統(tǒng)能源相比，風(fēng)電和光伏存在一個“容量可信度”的問題。容量可信度，就是指風(fēng)電機組或者光伏設(shè)備的可信容量占其裝機容量的比例；可信容量，是指在可靠性相同的前提下風(fēng)電機組或者光伏設(shè)備可以視為常規(guī)機組容量的大小。南方電網(wǎng)科學(xué)研究院王彤等人的研究成果顯示，2020年，中國南方電網(wǎng)公司供區(qū)風(fēng)電機組的容量可信度在0.67%—18.75%之間。而方鑫等人撰寫的《并網(wǎng)光伏電站置信容量評估》則顯示，光伏裝機的容量可信度在54%和56%之間。

所以，在當(dāng)前及未來一段時期，仍然需要傳統(tǒng)電源作為靈活性資源、基礎(chǔ)性保障電源和應(yīng)急保供電源，必須在確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定供應(yīng)的前提下，才能漸進式地構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。為此，《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》要求，穩(wěn)住煤電電力供應(yīng)基本盤，推動煤電靈活低碳發(fā)展，推動煤電機組靈活性改造和抽汽蓄熱改造，加大“三改聯(lián)動”力度，推廣新型節(jié)能降碳技術(shù)，加快開展新型CCUS技術(shù)研發(fā)及全流程系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用，增加應(yīng)急備用電源，推動煤電機組調(diào)相功能改造，等等。數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國實現(xiàn)超低排放的煤電機組超過10億千瓦、節(jié)能改造規(guī)模接近9億千瓦、靈活性改造規(guī)模超過1億千瓦。截至2022年底，全國達到超低排放限值的煤電機組約為10.5億千瓦，占煤電總裝機容量的比重約為94%。

源網(wǎng)荷儲相協(xié)調(diào)，實現(xiàn)互動條件下的靈活保供

當(dāng)然，由于可再生能源出力的不確定性，還讓新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)產(chǎn)生另外一個不同。與可再生能源相比，傳統(tǒng)能源具有較強的靈活性，其出力大小可以做到“源隨荷動”。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，電源可以“遷就”比較“任性”的負荷；但在新型電力系統(tǒng)中的風(fēng)電和光伏等可再生能源就很難做到這一點，其本身就屬于比較“任性”的一方，當(dāng)然無法根據(jù)負荷波動相應(yīng)增減出力。這也成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要面對的又一個課題。

另外，還必須考慮個性化的國情。由于資源稟賦和負荷呈逆向分布，讓我國不得不形成強大的電力電量“位移”能力——隨著超特高壓電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，我國高電壓、遠距離、大容量輸電能力取得巨大突破。然而，隨著構(gòu)建新型電力系統(tǒng)持續(xù)加速，新能源滲透率不斷提高，導(dǎo)致電源側(cè)的出力更加難以把控，與負荷側(cè)的匹配難度加大，這就迫切需要解決電力電量的“時移”問題——要么在電源側(cè)將供應(yīng)能力進行“時移”，要么在需求側(cè)將負荷需求進行“時移”。

一名售電企業(yè)負責(zé)人表示：新型電力系統(tǒng)建設(shè)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要內(nèi)容，而由于新能源發(fā)電具有隨機性波動性等特點，新型電力系統(tǒng)建設(shè)不能僅從供給側(cè)大量投資建設(shè)新能源發(fā)電來實現(xiàn)，還需要投入大量調(diào)節(jié)性資源。而在新型電力系統(tǒng)條件下如何配置資源，需要從體制機制層面加以解決。

總之，當(dāng)前新能源對傳統(tǒng)能源尚未形成可靠的替代能力。針對上述問題，亟需推動構(gòu)建適應(yīng)新能源大規(guī)模接入的源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動的多元綜合保障體系。

首先映入大眾眼簾的是需求側(cè)響應(yīng)，尤其是在新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中，需求側(cè)響應(yīng)成為確保電力供需平衡的不二選擇。

5月19日，國家發(fā)展改革委向社會公布了新修訂的《電力需求側(cè)管理辦法（征求意見稿）》和《電力負荷管理辦法（征求意見稿）》，以期進一步挖掘需求側(cè)調(diào)節(jié)潛力。7月26日，國家發(fā)展改革委經(jīng)濟運行調(diào)節(jié)局負責(zé)人關(guān)鵬在國務(wù)院新聞辦舉行的政策例行吹風(fēng)會上表示，預(yù)計到2025年，各省需求響應(yīng)能力可以達到最大用電負荷的3%—5%；其中年度最大用電負荷峰谷差率超過40%的省份，需求響應(yīng)能力將超過5%。

當(dāng)然，新型電力系統(tǒng)下的需求側(cè)響應(yīng)不僅針對負荷的高峰和低谷時段，而是根據(jù)系統(tǒng)的供需情況實時、適時地調(diào)整生產(chǎn)能力——供大于求時增加用電需求擴大生產(chǎn)；供小于求時控制用電需求減少生產(chǎn)，以最大限度實現(xiàn)負荷與新能源出力的均衡與匹配。

“當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)存在調(diào)節(jié)能力不足、保供壓力大等突出問題。通過電力需求側(cè)管理合理引導(dǎo)電力消費，可以有效降低高峰電力需求，在緩解電力供需缺口方面發(fā)揮重要作用。”中國電力企業(yè)聯(lián)合會規(guī)劃發(fā)展部主任張琳表示，經(jīng)過多年的實踐和發(fā)展，需求側(cè)資源已不只是一種電網(wǎng)應(yīng)急資源，正逐步成為一種廣泛參與電網(wǎng)運行、實現(xiàn)供需雙側(cè)資源協(xié)調(diào)優(yōu)化的重要資源。

在發(fā)電側(cè)通過傳統(tǒng)能源與可再生能源進行多能互補，可以平滑可再生能源出力曲線，實現(xiàn)發(fā)電側(cè)出力的靈活可控，確保與負荷側(cè)進行更好匹配，從而提升在新型電力系統(tǒng)條件下的安全保供能力。

今年6月，全球最大、海拔最高的水光互補項目——國投雅礱江柯拉一期光伏電站在海拔4600米的扎拉托桑山上投產(chǎn)。該電站接入50千米外的兩河口水電站，實現(xiàn)波動性電源——光伏與靈活性電源——水電“打捆”送出，可以有效平抑光伏電站出力的波動性，捆綁成為穩(wěn)定電源后再輸送給當(dāng)?shù)鼗蛘哌h方的受端電網(wǎng)。在可再生能源資源豐富的甘肅、青海、內(nèi)蒙古、貴州等送端省份，特別注重風(fēng)光水火儲等多能互補一體化發(fā)展，以促進可再生能源大規(guī)模消納。

另外，建設(shè)儲能是驅(qū)動供電能力和負荷需求實現(xiàn)“時移”的最直接手段，可以更加有效地平抑新能源的波動性，是確保電力供需實時平衡的最直接手段。截至6月底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模超過1733萬千瓦/3580萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時；抽水蓄能裝機0.49億千瓦。前6個月，全國新投運新型儲能裝機規(guī)模約863萬千瓦/1772萬千瓦時，相當(dāng)于此前歷年累計裝機規(guī)模程度總和；新增抽水蓄能裝機330萬千瓦。

需要強調(diào)的是，電動汽車被看作新型電力系統(tǒng)中的一種特殊靈活性資源。充分提升電動汽車與電網(wǎng)的互動水平，也是強化電力保供穩(wěn)供能力的重要手段之一。周原冰介紹，到2050年全國電動汽車的使用規(guī)模預(yù)計超過3億輛。即便考慮到各種因素，只需要通過有序充電這一項，這些電動汽車就可以發(fā)揮3億千瓦以上的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。如果再實現(xiàn)與電網(wǎng)的雙向互動充放電，那么對于電力保供也會提供可觀的容量和電量支撐。他認為，關(guān)鍵是要盡快建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并完善充放電基礎(chǔ)設(shè)施。

此外，具有長時儲能能力的綠氫，被看作破解新能源消納難題、加速構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的終極解決方案。因此，當(dāng)務(wù)之急是加速推動可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展，著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉(zhuǎn)換技術(shù)裝備，開展大規(guī)模氫能制備和綜合利用示范應(yīng)用?？上驳氖牵覈壳霸诘统杀揪G氫生產(chǎn)、儲氫以及遠距離輸氫等方面已經(jīng)取得一定突破。

“先立后破”重在“立”，傳統(tǒng)能源與新能源必須做“加法”

建設(shè)新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，當(dāng)然需要遵循“先立后破”的原則，以確保在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)條件下電力安全穩(wěn)定供應(yīng)。

國外一些案例告訴我們，如果對“破”與“立”的關(guān)系處理不當(dāng)，就可能對電力保供產(chǎn)生不利影響。2019年英國大規(guī)模停電以及2021年美國得克薩斯州大停電等事件，無不提醒著人們，能源清潔低碳轉(zhuǎn)型必須要把握好新能源對傳統(tǒng)能源的替代節(jié)奏。

中國電力企業(yè)聯(lián)合會黨委書記、常務(wù)副理事長楊昆曾表示，加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，要穩(wěn)步推進煤電由主體電源向調(diào)節(jié)型電源轉(zhuǎn)變，大力推動電源結(jié)構(gòu)清潔綠色轉(zhuǎn)型。

國家電網(wǎng)有限公司副總經(jīng)理陳國平也認為，在全面加快新能源發(fā)展的同時，適度發(fā)展支撐性電源，保障轉(zhuǎn)型期電力供應(yīng)。一定時間之內(nèi)，煤電從“增容控量”逐步過渡到“控容減量”，最后到“減容減量”。

業(yè)界有這樣一個認識：雖說“先立后破”，但是“破”往往并非重點，關(guān)鍵在于“立”。所以，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的路徑應(yīng)是，首先做到對傳統(tǒng)能源存量進行優(yōu)化，在傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)保障功能不降的前提下，進一步增加其靈活性和調(diào)節(jié)能力，這對存量傳統(tǒng)能源來說是做“加法”。

而“破”則是指在能源開發(fā)增量中不再以傳統(tǒng)能源為主體。也就是說，即便未來新能源在電力系統(tǒng)中占據(jù)主體地位，那也是新能源增量的不斷增加所致，而不是由于傳統(tǒng)能源的不斷減少（當(dāng)然，這里不包括到期退役的傳統(tǒng)能源機組）。

所以，我們說的“先立后破”并非“此消彼長”的關(guān)系，而是傳統(tǒng)能源并不見得“消”，但新能源的確在高速地“長”。這也是為什么我們給出的碳達峰時間是在2030年的原因，在碳達峰之前，傳統(tǒng)化石能源還是要有一定增量的。

杜祥琬就認為，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型就是在做“加法”，是在保證傳統(tǒng)能源規(guī)?；静蛔兓蛘呗杂性黾拥幕A(chǔ)上不斷提升新能源的占比。這樣一來，能源低碳轉(zhuǎn)型和能源安全保供不但不會產(chǎn)生沖突，還會“越轉(zhuǎn)型越安全”。同樣的道理，只要把握好構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的實踐路徑，就不必太過擔(dān)心電力供應(yīng)保障的問題。

更何況，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需要一個很長的周期，為此我們制定了新型電力系統(tǒng)“三步走”的發(fā)展路徑，規(guī)劃分三個階段建設(shè)新型電力系統(tǒng)。即使以現(xiàn)在為起點，到2060年走完這三個階段尚需30多年時間；即便是到2045年完成“總體形成期”的目標(biāo)任務(wù)，也需要超過20年時間。根據(jù)《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》，即便在從當(dāng)前到2030年的“加速轉(zhuǎn)型期”內(nèi)，非化石能源消費比重也僅能達到25%而已，這一方面表示傳統(tǒng)能源與新能源地位的逐漸轉(zhuǎn)換需要一個漫長的過程；另一方面也意味著電力供應(yīng)保障性支撐體系的調(diào)整同樣是一個漫長而審慎的過程?！?/p>