國家能源局日前發布的《新型電力系統發展藍皮書》（以下簡稱《藍皮書》）提出，當前，我國新型電力系統各方面能力不斷增強，但同時仍面臨新能源大規模發展對系統調節能力的挑戰。《藍皮書》提出，應加強電力供應支撐體系、新能源開發利用體系、儲能規模化布局應用體系、電力系統智慧化運行體系等四大體系建設。
我國新型電力系統當前處于何種發展階段？面臨的最關鍵問題是什么？
新型電力系統建設初具規模
《藍皮書》指出，當前，我國新型電力系統供應保障能力穩步夯實，綠色低碳轉型不斷加速，系統調節能力持續增強，技術創新水平持續提升，體制改革攻堅成效突出。“截至2022年底，城市電網用戶平均供電可靠率約為99.9%，農村電網供電可靠率達99.8%。此外，非化石能源裝機規模達12.7億千瓦，占總裝機的49％，超過煤電裝機規模；2022年非化石能源發電量達3.1萬億千瓦時，占總發電量的36%。”《藍皮書》顯示。
業內人士認為，近年來，隨著新能源的大規模發展，我國新型電力系統已初具雛形。從《藍皮書》的描繪來看，我國新型電力系統仍將延續大電網和分布式智能電網并行的特點。
“一個國家的工業基礎決定了其未來電力系統的發展框架。比如，在一些電力工業薄弱國家，局部發展以新能源加儲能為主的分布式電網、微電網符合他們的國情。這些項目與重建一張安全穩定的大電網相比，具備可觀的經濟性。但我國電力工業基礎強大，建設完善了包括特高壓、500千伏主網架、220千伏網架等在內的堅強電網，這也決定了我國新型電力系統的建設要圍繞這張大電網，整體效益才能最優。”能源研究人士吳俊宏分析，這進一步決定了我國未來新型電力系統建設中，在局部工業園區或縣域等，將把就近的分布式電源、小型新能源場站以及局部配電網組合在一起建設分布式智能電網，這或將成為未來新型電力系統發展的一個重要分支。
在清華四川能源互聯網研究院高級研究員王康看來，新型電力系統建設最核心的問題還是要明確定位，要有清晰的大綱和方向。“在技術維度，要解決大規模新能源并網與傳統電網的適應性問題，以更強的數字化手段解決發用電海量的、異質化的主體互動問題。在體制維度，要加強電力市場化改革的深度、廣度和透明度，提升電力資源配置能力，解決新型主體的利益訴求，處理好新能源發展帶來的安全、經濟、綠色之間更加劇烈的矛盾。”
保障安全同時要兼顧經濟性
《中國能源報》記者在采訪中了解到，當前，我國新型電力系統不斷向規模化、低碳化、靈活化、智慧化邁進。但同時，新能源快速增長給電力穩定供應和能源安全帶來一系列挑戰。
“首先，高比例新能源增加了電力供給的隨機性和不確定性，導致電力負荷不斷攀升與消納困難并存，極端天氣也會加劇電力供需的時空錯配與峰谷錯配；其次，穩定靈活的調峰資源缺位。我國電力儲能項目累計裝機與清潔能源裝機容量相比仍存較大缺口。而且，現有的儲能方式無法完全滿足電網的靈活調節需求。”廈門大學中國能源經濟研究中心教授孫傳旺告訴《中國能源報》記者。
“儲能的輔助、棄風棄光的控制，以及火電靈活性資源的挖掘，能夠緩解電力系統的不穩定，但這些手段也帶來經濟性問題。我們已經花了太多的經濟成本去保障電力系統的安全穩定。”吳俊宏認為，若為保證系統安全穩定而增加過量的電力系統建設成本，終會導致電價大幅上漲。因此，新型電力系統最關鍵的問題是，如何在大規模綠色能源發展背景下，保障電力系統安全，同時讓電力系統仍具經濟性。
王康認為，新型電力系統的“雙高”特性也會帶來直流電網與交流電網的矛盾。“未來相當長一段時期內，我國電網仍將以交流同步電網為主體。但若直流設備過多，將破壞交流電網結構，進而帶來電網系統性風險。”
談及電力系統機制的創新完善，王康指出，新能源發用電的不平衡會使電力市場設計極其復雜。在現貨市場，新能源發電占比過高會導致極高或極低的電價，使得現貨市場價格急劇波動。因此，新能源不適應現行的現貨市場機制，對電能量市場產生沖擊。
“此外，若要保證供電安全，就要在電能量市場基礎上疊加輔助服務市場、容量市場及環境市場。這樣的市場一旦運行起來，其維度及復雜性就極高。”王康進一步分析。
完善市場機制是關鍵
《藍皮書》指出，當前至2030年，我國新型電力系統建設處于加速轉型期。吳俊宏指出，在這一時期內，提高終端電氣化水平是實現碳達峰碳中和的必然選擇。“新型電力系統的目標是將各行業對其他能源的消費轉化成電力消費，進而實現全社會的碳達峰碳中和。”
“新型電力系統不僅是電力部門以及社會經濟的保障，更可帶動整個制造業發展。若生產成本都集中在用電，那么，制造業成本就有可能進一步降低。這有利于帶動所有制造業綠色水平的提升，增強我國競爭力。”吳俊宏分析。
在孫傳旺看來，協同推進電力系統轉型與安全運行迫在眉睫。“要持續推動現役煤電機組能效升級與靈活性改造，同時充分考慮地方電力供需結構，合理安排新能源消納閾值和煤電參與調峰頻次。同時，強化大容量儲能和分布式儲能、長時儲能與短期儲能同電網運行不同需求的精準匹配，加強對新型儲能技術降本提效的市場激勵與政策支持。”孫傳旺說。
多位業內人士向《中國能源報》記者指出，完善新型電力系統，關鍵在于設置好市場機制。“市場機制應起到合理刺激各行業發展的作用。比如，國家一直鼓勵儲能，但如果沒有好的市場機制，就沒有人愿意投資。只有把市場機制捋順，新型電力系統才能走得更穩健。”業內專家告訴《中國能源報》記者。
“在當前的轉型期中，要加快推進統一電力市場建設，明晰電力中長期市場、現貨市場、容量市場和輔助服務市場交易邊界與交易制度，推動各級各類市場功能互補、有機銜接。”孫傳旺指出，同時，煤電在電力保供、容量補償、調峰調頻上的多元價值應被進一步發現，這就需要完善電力上網、輸配價格形成機制，健全容量成本和輔助服務成本向用戶側疏導的路徑，適度提高容量價值和調峰價值補償力度。
