"十五五"新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)向
"十五五"時(shí)期,新能源發(fā)展的關(guān)鍵詞正在發(fā)生變化:從"裝得更多"轉(zhuǎn)向"用得更好、頂?shù)蒙?、穩(wěn)得住"。近期,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局先后印發(fā)《可再生能源發(fā)展"十五五"規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《可再生能源規(guī)劃》)和《新型電力系統(tǒng)建設(shè)"十五五"規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱《電力系統(tǒng)規(guī)劃》)?!犊稍偕茉匆?guī)劃》提出,到2030年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)達(dá)到28億千瓦以上,并首次將可靠替代能力納入目標(biāo)體系;《電力系統(tǒng)規(guī)劃》提出,到2030年初步建成新型電力系統(tǒng),非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到50%。兩份規(guī)劃共同釋放出一個(gè)清晰信號(hào):"十五五"時(shí)期,新能源發(fā)展不僅要繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,更要加快提升電力系統(tǒng)對(duì)高比例新能源的承載、調(diào)節(jié)和消納能力。
截至2026年6月底,全國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)合計(jì)達(dá)到19.51億千瓦,占電力總裝機(jī)的48.3%,裝機(jī)規(guī)模已接近一半。2026年上半年,風(fēng)光發(fā)電量合計(jì)1.25萬(wàn)億千瓦時(shí),占全社會(huì)用電量的24.6%。兩者對(duì)比表明,裝機(jī)占比接近一半,并不意味著風(fēng)光發(fā)電量已經(jīng)占到一半,更不等于風(fēng)光在用電高峰等關(guān)鍵時(shí)段能夠提供同等比例的可靠供電能力。
與此同時(shí),電力需求本身也在快速變化。人工智能、算力基礎(chǔ)設(shè)施、新能源汽車和高端制造等新興產(chǎn)業(yè)持續(xù)推動(dòng)用電負(fù)荷增長(zhǎng),并重塑了負(fù)荷的時(shí)空分布。在電力需求增長(zhǎng)與新能源持續(xù)擴(kuò)張并行的情況下,風(fēng)光出力的波動(dòng)性,以及新能源資源富集區(qū)與負(fù)荷中心之間的空間錯(cuò)位,使電力系統(tǒng)在跨區(qū)域輸送、靈活調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)供需平衡等方面面臨更高要求。
因此,電力系統(tǒng)面臨的已不再只是新能源"能建多少"的問題,問題的重心正在轉(zhuǎn)向:高比例新能源能否"接得住、送得出、調(diào)得動(dòng)、用得好"。如何把快速增長(zhǎng)的新能源裝機(jī)轉(zhuǎn)化為可調(diào)度、可輸送、可消納并能在關(guān)鍵時(shí)段發(fā)揮作用的電力,是"十五五"新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要回答的核心問題。
高比例新能源發(fā)展,電力系統(tǒng)要破解三大錯(cuò)配
破解出力與負(fù)荷時(shí)間錯(cuò)配,提升關(guān)鍵時(shí)段支撐能力
風(fēng)光出力受天氣、季節(jié)和晝夜變化影響,具有明顯的波動(dòng)性和時(shí)段性,與用電負(fù)荷的變化規(guī)律并不完全一致。新能源大發(fā)時(shí),如果負(fù)荷水平較低且系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力不足,消納壓力上升;而在用電高峰時(shí)段,又可能遭遇風(fēng)光出力下降。
《電力系統(tǒng)規(guī)劃》明確,到2030年,非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比達(dá)到65%,在裝機(jī)結(jié)構(gòu)中進(jìn)一步鞏固主體地位;非化石能源發(fā)電量占比達(dá)到50%,形成半數(shù)電量來自非化石能源的供給格局。《可再生能源規(guī)劃》則進(jìn)一步將評(píng)價(jià)維度從裝機(jī)和發(fā)電量延伸至高峰時(shí)段的可靠供電能力,提出到2030年,全國(guó)風(fēng)電光伏(含源側(cè)配建儲(chǔ)能)平均置信出力[1]達(dá)到8%,迎峰度夏度冬晚高峰風(fēng)電光伏電量占比達(dá)到20%以上,"十五五"期間新增可再生能源可靠頂峰發(fā)電能力3億千瓦以上。這是"可靠替代"首次被納入可再生能源發(fā)展目標(biāo)體系,意味著未來評(píng)價(jià)新能源發(fā)展成效不能只看裝機(jī)和發(fā)電量,還要考察其在關(guān)鍵時(shí)段能夠?yàn)殡娏?yīng)提供多少可靠支撐。
要使新能源從"規(guī)模主體"進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虺袚?dān)可靠供電責(zé)任的電源,關(guān)鍵在于同步提升電力系統(tǒng)的消納、調(diào)節(jié)和保供能力。對(duì)此,《電力系統(tǒng)規(guī)劃》提出了一系列針對(duì)性措施。在新能源開發(fā)端,明確"分地區(qū)分檔確定新能源利用率指導(dǎo)目標(biāo)",綜合新能源電量滲透率、資源條件、電網(wǎng)網(wǎng)架、調(diào)節(jié)能力和負(fù)荷增長(zhǎng)等因素實(shí)施差異化管理,全國(guó)新能源利用率保持在90%左右。在系統(tǒng)安全端,將2030年全國(guó)電力供應(yīng)充裕度[2]提高至1.1以上列為約束性指標(biāo)。這意味著系統(tǒng)保供能力在覆蓋最大負(fù)荷的基礎(chǔ)上,還要留有必要裕度。規(guī)劃同時(shí)提出增強(qiáng)區(qū)域間電力互濟(jì)、提升需求側(cè)削峰能力、發(fā)揮電網(wǎng)側(cè)獨(dú)立新型儲(chǔ)能頂峰作用、夯實(shí)煤電兜底保障作用等多重保供路徑。
破解資源與負(fù)荷空間錯(cuò)配,統(tǒng)籌遠(yuǎn)距離輸送與就近消納
中國(guó)能源資源與負(fù)荷中心總體呈逆向分布。風(fēng)光資源主要集中在"三北"和西南等地區(qū),而東中部人口、產(chǎn)業(yè)和用電負(fù)荷高度集中,新能源大基地與負(fù)荷中心之間存在較長(zhǎng)輸送距離,這決定了新能源消納必須堅(jiān)持遠(yuǎn)距離輸送與就近消納并舉:既要把能源富集地區(qū)的清潔電力送往東中部等負(fù)荷中心,也要升級(jí)配電網(wǎng)、發(fā)展微電網(wǎng),承載分布式光伏、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車和可調(diào)節(jié)負(fù)荷,提高本地消納能力。
《電力系統(tǒng)規(guī)劃》提出構(gòu)建"主配微協(xié)同的新型電網(wǎng)",正好好有助于解決這一空間錯(cuò)配問題:到2030年,西電東送規(guī)模超過4.2億千瓦,配電網(wǎng)能夠支撐9億千瓦分布式新能源接入及安全穩(wěn)定運(yùn)行,并在工業(yè)園區(qū)、零碳園區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)等布局智能微電網(wǎng)。由此,主干電網(wǎng)和跨區(qū)輸電通道承擔(dān)大范圍資源優(yōu)化配置,配電網(wǎng)和智能微電網(wǎng)則強(qiáng)化本地消納,形成互補(bǔ)。但能否真正實(shí)現(xiàn)兩條路徑的有效協(xié)同,取決于輸電通道、市場(chǎng)機(jī)制、配網(wǎng)升級(jí)和用戶側(cè)靈活資源能否同步到位。
化解規(guī)模擴(kuò)張與適應(yīng)能力錯(cuò)配,同步升級(jí)系統(tǒng)能力與市場(chǎng)機(jī)制
按照2025年底風(fēng)光裝機(jī)18.4億千瓦和2030年28億千瓦的規(guī)劃下限簡(jiǎn)單計(jì)算,"十五五"期間風(fēng)光裝機(jī)年均需凈增約1.9億千瓦。這意味著,未來幾年新能源仍將保持較快增長(zhǎng)。國(guó)家能源局在2026年4月新聞發(fā)布會(huì)上提出,要形成支撐年均新增2億千瓦以上新能源合理消納需求的系統(tǒng)能力;水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院發(fā)布的《中國(guó)可再生能源發(fā)展報(bào)告2025年度》則預(yù)計(jì),2026年我國(guó)風(fēng)電、光伏新增裝機(jī)約3億千瓦。
需要注意的是,上述三個(gè)數(shù)字對(duì)應(yīng)不同口徑:1.9億千瓦是規(guī)劃目標(biāo)隱含的年均凈增規(guī)模,2億千瓦是對(duì)電力系統(tǒng)消納能力建設(shè)提出的要求,3億千瓦則是對(duì)2026年新增裝機(jī)的預(yù)測(cè),不能簡(jiǎn)單進(jìn)行橫向比較。但它們共同揭示了一個(gè)值得關(guān)注的問題:如果新能源高增速延續(xù),電網(wǎng)、調(diào)節(jié)資源和市場(chǎng)機(jī)制等能否按照相匹配的速度形成有效支撐,系統(tǒng)能否持續(xù)承載?
除了物理系統(tǒng)能否承載新能源持續(xù)增長(zhǎng),項(xiàng)目本身能否獲得合理回報(bào),也正在成為影響新能源發(fā)展的重要因素。隨著新能源上網(wǎng)電量原則上全面進(jìn)入電力市場(chǎng),項(xiàng)目收益將更多受到市場(chǎng)價(jià)格、出力時(shí)段和價(jià)格結(jié)算機(jī)制的共同影響。在新能源資源富集地區(qū)和風(fēng)光集中出力時(shí)段,同質(zhì)化出力可能壓低現(xiàn)貨價(jià)格;不同地區(qū)的市場(chǎng)規(guī)則和結(jié)算機(jī)制又存在差異,進(jìn)一步增加了項(xiàng)目收益的不確定性。未來,新能源項(xiàng)目的收益將不能再簡(jiǎn)單依靠"裝機(jī)規(guī)模大、發(fā)電量多"來保障,項(xiàng)目能否在合適的時(shí)間發(fā)電、提供系統(tǒng)需要的調(diào)節(jié)和可靠供電能力,以及其減排價(jià)值能否得到合理體現(xiàn),都將越來越影響項(xiàng)目收益。
電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能和市場(chǎng)機(jī)制任何一環(huán)滯后,都可能影響高比例新能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和投資可持續(xù)性。從更深層看,新能源提供的是大量低邊際成本的清潔電量,但其容量支撐、調(diào)節(jié)貢獻(xiàn)和環(huán)境價(jià)值尚未得到充分、穩(wěn)定的價(jià)格體現(xiàn)。部分地區(qū)還可能出現(xiàn)新能源項(xiàng)目建設(shè)快于跨區(qū)域輸電、調(diào)節(jié)性電源和配套電網(wǎng)建設(shè)的情況,造成建設(shè)時(shí)序不匹配。因此,制約新能源持續(xù)增長(zhǎng)的因素,正由單一的項(xiàng)目建設(shè)能力,轉(zhuǎn)向整個(gè)電力系統(tǒng)能否同步形成與新能源規(guī)模相適應(yīng)的物理能力和經(jīng)濟(jì)機(jī)制。
提升系統(tǒng)承載能力,需要推動(dòng)四個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)變
破解上述三重約束,不能簡(jiǎn)單依靠增加某一類電源或調(diào)節(jié)資源,而要推動(dòng)電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能及市場(chǎng)機(jī)制協(xié)同演進(jìn)。其中,時(shí)間錯(cuò)配要求增強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)和可靠支撐能力,空間錯(cuò)配要求統(tǒng)籌跨區(qū)輸送與就近消納,機(jī)制錯(cuò)配要求完善多元價(jià)值補(bǔ)償和投資引導(dǎo)機(jī)制。同時(shí),面對(duì)負(fù)荷增長(zhǎng)、技術(shù)迭代和新能源開發(fā)進(jìn)度的不確定性,還需增強(qiáng)規(guī)劃的動(dòng)態(tài)調(diào)整能力。具體來看,重點(diǎn)需要推動(dòng)以下四個(gè)方面的轉(zhuǎn)變。
從單項(xiàng)建設(shè)轉(zhuǎn)向源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同規(guī)劃
新能源開發(fā)、電網(wǎng)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)布局和用能需求需要一體謀劃。評(píng)價(jià)新能源基地的長(zhǎng)期發(fā)展?jié)摿?,不能只看?dāng)?shù)仫L(fēng)光資源條件,還應(yīng)統(tǒng)籌外送通道、本地負(fù)荷、調(diào)節(jié)資源、產(chǎn)業(yè)消納和市場(chǎng)機(jī)制安排。目前,能源規(guī)劃、電力規(guī)劃、工業(yè)規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃之間仍需進(jìn)一步加強(qiáng)協(xié)同。尤其在布局零碳園區(qū)、算力基礎(chǔ)設(shè)施和綠色氫氨醇等新增負(fù)荷時(shí),應(yīng)同步評(píng)估電力供給與系統(tǒng)承載,避免出現(xiàn)"電源建設(shè)快、系統(tǒng)支撐慢" 或"產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目落地快、電力配套跟不上"等問題。
從單一電量?jī)r(jià)值轉(zhuǎn)向多元系統(tǒng)價(jià)值
現(xiàn)有電力市場(chǎng)和價(jià)格機(jī)制對(duì)電能量?jī)r(jià)值的體現(xiàn)相對(duì)充分,但高比例新能源系統(tǒng)還需要備用、調(diào)頻、爬坡、容量以及需求側(cè)調(diào)節(jié)等多種系統(tǒng)服務(wù)。因此,應(yīng)發(fā)揮現(xiàn)貨市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)時(shí)空價(jià)格的作用,通過輔助服務(wù)市場(chǎng)體現(xiàn)調(diào)頻、備用和爬坡等調(diào)節(jié)價(jià)值,并完善容量電價(jià)、可靠容量補(bǔ)償和容量市場(chǎng)等機(jī)制,合理體現(xiàn)各類資源的可靠支撐貢獻(xiàn)。同時(shí),因地制宜完善新型儲(chǔ)能、虛擬電廠和車網(wǎng)互動(dòng)等資源的合理補(bǔ)償和市場(chǎng)參與機(jī)制。在環(huán)境價(jià)值方面,進(jìn)一步完善綠電、綠證交易機(jī)制,厘清其與碳市場(chǎng)的功能邊界和銜接關(guān)系,防止環(huán)境權(quán)益重復(fù)計(jì)算。只有電能量、靈活調(diào)節(jié)、容量充裕和環(huán)境屬性等價(jià)值獲得合理體現(xiàn),才能引導(dǎo)投資形成與系統(tǒng)需求相匹配的資源結(jié)構(gòu)。
從靜態(tài)規(guī)劃轉(zhuǎn)向多情景滾動(dòng)決策
新能源成本、技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)用電需求、極端天氣和市場(chǎng)改革均存在不確定性,單一路徑預(yù)測(cè)難以支撐穩(wěn)健決策。因此,電力規(guī)劃應(yīng)開展多情景、跨時(shí)間尺度的滾動(dòng)評(píng)估,重點(diǎn)比較不同裝機(jī)增速、負(fù)荷水平、儲(chǔ)能配置、極端天氣條件和電網(wǎng)投資組合下的系統(tǒng)安全性與經(jīng)濟(jì)性,并結(jié)合實(shí)施監(jiān)測(cè)、評(píng)估和實(shí)際運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)調(diào)整相關(guān)目標(biāo)和建設(shè)時(shí)序。同時(shí),在保障數(shù)據(jù)安全和商業(yè)信息安全的前提下,推動(dòng)規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)度和市場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)有序銜接,為滾動(dòng)評(píng)估和動(dòng)態(tài)決策提供支撐。
從"一刀切"推進(jìn)轉(zhuǎn)向分區(qū)域分類實(shí)施
各地區(qū)在能源資源、負(fù)荷結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)條件、調(diào)節(jié)能力和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等方面存在明顯差異。因此,在全國(guó)統(tǒng)一目標(biāo)框架下,新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要因地制宜,不能簡(jiǎn)單套用同一方案。新能源富集的送端地區(qū),應(yīng)統(tǒng)籌基地開發(fā)、跨區(qū)送出與本地消納;東中部負(fù)荷中心應(yīng)重點(diǎn)提升配電網(wǎng)承載能力,探索綠電直連、零碳園區(qū)和分布式資源聚合;煤炭資源型地區(qū)和傳統(tǒng)能源基地還需協(xié)同推進(jìn)煤電功能轉(zhuǎn)型、新能源發(fā)展和產(chǎn)業(yè)接續(xù)。通過差異化目標(biāo)、政策工具和試點(diǎn)安排落實(shí)國(guó)家規(guī)劃,有助于降低整體轉(zhuǎn)型成本和系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
"十五五"時(shí)期,新型電力系統(tǒng)建設(shè)將在繼續(xù)擴(kuò)大新能源規(guī)模的同時(shí),更加突出系統(tǒng)承載能力和協(xié)同效率。衡量建設(shè)成效,不能只看新能源裝機(jī)增長(zhǎng)了多少,更要看這些電力能否在需要的時(shí)候發(fā)得出、送得到、調(diào)得動(dòng)、用得好,以及市場(chǎng)能否形成合理價(jià)格信號(hào)。只有推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)和相關(guān)機(jī)制同步演進(jìn),才能真正把新能源裝機(jī)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的供能能力。
[1]置信出力是指在保供控制時(shí)段、95%置信水平下,風(fēng)光發(fā)電及其源側(cè)配建儲(chǔ)能能夠保證提供的發(fā)電功率占相應(yīng)并網(wǎng)裝機(jī)容量的比重。
[2]電力供應(yīng)充裕度可簡(jiǎn)要理解為電力保供控制時(shí)段系統(tǒng)可形成的保供能力與最大負(fù)荷之比。
薛珂洋 美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)北京代表處能源政策高級(jí)分析員
陳羽辰 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
李曉梅 美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)北京代表處中國(guó)能源模型論壇副主任