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新能源發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性特征，系統(tǒng)的綜合調(diào)節(jié)能力是影響新能源發(fā)展與消納的關(guān)鍵，迫切需要完善相關(guān)政策機(jī)制，整合各類調(diào)節(jié)資源，為新能源更大規(guī)模發(fā)展創(chuàng)造條件。本報(bào)告基于對(duì)新型電力系統(tǒng)內(nèi)涵特征的研究基礎(chǔ)，梳理了電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力發(fā)展情況及目前存在的問(wèn)題，研判了未來(lái)調(diào)節(jié)能力需求，分析了各類調(diào)節(jié)資源特性及適用場(chǎng)景，從電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)以及政策機(jī)制方面分別研究了調(diào)節(jié)能力提升路徑，并提出了政策建議。

一、新型電力系統(tǒng)內(nèi)涵及系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力

新型電力系統(tǒng)是在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上，順應(yīng)碳達(dá)峰碳中和要求的系統(tǒng)高級(jí)形態(tài)，是以新能源發(fā)電為主體，以多元協(xié)調(diào)、廣域互聯(lián)的靈活性資源為支撐，以交直混聯(lián)和微電網(wǎng)并存的電網(wǎng)為樞紐，應(yīng)用先進(jìn)電力電子技術(shù)與新一代數(shù)字信息技術(shù)，依托統(tǒng)一電力市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)能源資源大范圍優(yōu)化配置的基礎(chǔ)平臺(tái)。新型電力系統(tǒng)具有綠色低碳、柔性靈活、互動(dòng)融合、智能高效、安全穩(wěn)定的顯著特征。

系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力是指電力系統(tǒng)能夠可靠且經(jīng)濟(jì)有效地應(yīng)對(duì)供需平衡動(dòng)態(tài)變化，確保電力系統(tǒng)瞬時(shí)穩(wěn)定及供電安全的能力。提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力能夠推動(dòng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)（電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能）一體化發(fā)展，促進(jìn)新能源高比例開(kāi)發(fā)和大規(guī)模消納，是體現(xiàn)新型電力系統(tǒng)柔性靈活特性的關(guān)鍵指標(biāo)。

二、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力基本情況及存在問(wèn)題

（一）基本情況

電源側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力持續(xù)提升。電源側(cè)調(diào)節(jié)能力主要包括靈活調(diào)節(jié)煤電、具有日及以上調(diào)節(jié)能力的大中型水電、抽水蓄能、調(diào)峰氣電、新型儲(chǔ)能等。截至2020年底，全國(guó)靈活調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比18.5%。

電網(wǎng)跨省跨區(qū)輸電通道加快建設(shè)，為大范圍系統(tǒng)調(diào)節(jié)創(chuàng)造了條件。截至2020年底，我國(guó)跨省跨區(qū)送電能力達(dá)到2.9億千瓦，已建成“十四交十六直”30項(xiàng)特高壓工程。

電力需求側(cè)管理作用彰顯，響應(yīng)能力不斷提高。“十三五”期間，國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)累計(jì)實(shí)現(xiàn)削峰響應(yīng)1853萬(wàn)千瓦，填谷響應(yīng)1925萬(wàn)千瓦；南方電網(wǎng)通過(guò)簽訂可中斷協(xié)議，實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)共計(jì)570萬(wàn)千瓦。

新能源得到高效利用，棄電率控制在合理水平。2021年，全國(guó)11個(gè)省市風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電利用率達(dá)到100%，27個(gè)省區(qū)的風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電利用率在95%以上。新能源棄電率2.7%，比“十三五”初期下降13個(gè)百分點(diǎn)。

（二）存在問(wèn)題

一是系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力難以適應(yīng)更大規(guī)模新能源發(fā)展需要。“十三五”期間，新能源裝機(jī)占比從11.3%提升至24.3%，提升了13個(gè)百分點(diǎn)；而抽水蓄能、調(diào)峰氣電等傳統(tǒng)調(diào)節(jié)電源占比一直維持在6%左右。比較而言，歐美等國(guó)靈活電源比重較高，美國(guó)、西班牙靈活電源占比分別為49%、34%，靈活調(diào)節(jié)電源分別是新能源的8.5倍和1.5倍。

二是新能源配置儲(chǔ)能政策存在諸多問(wèn)題。地方出臺(tái)“一刀切”強(qiáng)配儲(chǔ)能政策，已建項(xiàng)目利用率不高，僅為22%；儲(chǔ)能成本全部由新能源企業(yè)承擔(dān)，影響經(jīng)濟(jì)效益；電化學(xué)儲(chǔ)能安全問(wèn)題頻發(fā)，設(shè)備性能有待提高，安全管理有待加強(qiáng)；儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系有待完善。

三是輔助服務(wù)補(bǔ)償力度小、補(bǔ)償機(jī)制不合理。輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用偏低，2018年我國(guó)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用僅占上網(wǎng)電費(fèi)總額的0.83%，遠(yuǎn)低于美國(guó)PJM市場(chǎng)的2.5%、英國(guó)的8%；輔助服務(wù)參與主體不全，尚未對(duì)虛擬電廠等新興服務(wù)品種進(jìn)行整體規(guī)劃；成本向用戶側(cè)疏導(dǎo)不暢，輔助服務(wù)費(fèi)用主要由發(fā)電企業(yè)分?jǐn)?，無(wú)法將成本壓力傳導(dǎo)到用戶。

四是提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的電價(jià)機(jī)制尚未形成。抽水蓄能的電價(jià)疏導(dǎo)需盡快出臺(tái)實(shí)施細(xì)則，明確資本金核定、容量電費(fèi)分?jǐn)偟葐?wèn)題；目前尚未形成促進(jìn)新型儲(chǔ)能發(fā)展的價(jià)格機(jī)制，電網(wǎng)側(cè)替代性儲(chǔ)能電價(jià)政策尚處于研究探索階段；負(fù)荷側(cè)資源主動(dòng)參與調(diào)節(jié)積極性不高，通過(guò)價(jià)格信號(hào)調(diào)動(dòng)需求側(cè)資源的機(jī)制還未形成。

三、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力需求及調(diào)節(jié)措施適用場(chǎng)景

（一）調(diào)節(jié)能力需求

未來(lái)電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力需求逐步攀升，并呈現(xiàn)不同時(shí)空尺度特性。“十四五”時(shí)期，新能源占比逐漸提高，常規(guī)電源將逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)節(jié)性和保障性電源。預(yù)計(jì)2025年，靈活調(diào)節(jié)電源占比將達(dá)到24%左右。遠(yuǎn)期看，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求將更大。新能源成為主體電源之后，其季節(jié)性出力特性受天氣影響大，特別是對(duì)小時(shí)級(jí)以上的調(diào)節(jié)需求將更加突出。需要挖掘源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)的能力，要利用好可中斷負(fù)荷、虛擬電廠、跨省跨區(qū)交易等調(diào)節(jié)手段，推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)、長(zhǎng)周期新型儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能的利用。

（二）調(diào)節(jié)電源特性

系統(tǒng)調(diào)節(jié)電源主要包括煤電靈活性改造、調(diào)峰氣電、有調(diào)節(jié)能力的水電、抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能等，未來(lái)還將包括壓縮空氣儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能和合成燃料儲(chǔ)能等。不同調(diào)節(jié)電源在性能、成本和配置要求等方面存在差異，需要綜合考慮各類調(diào)節(jié)電源特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景需求，因地制宜合理配置。

（三）適用場(chǎng)景分析

針對(duì)新能源大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的超短期、短期調(diào)節(jié)需求，為提高新能源頻率響應(yīng)特性和短期調(diào)節(jié)能力，可在集中式新能源場(chǎng)站配置一定比例儲(chǔ)能，主要選擇能夠快速響應(yīng)新能源波動(dòng)的電化學(xué)儲(chǔ)能。

針對(duì)新能源更大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的日內(nèi)、周調(diào)節(jié)需求，應(yīng)通過(guò)抽水蓄能電站、靈活煤電、調(diào)節(jié)水電以及未來(lái)布局氫能等措施，進(jìn)一步提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

四、系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升路徑

（一）電源側(cè)提升路徑

持續(xù)推進(jìn)煤電靈活性改造制造，煤電靈活性改造技術(shù)成熟、綜合能效高，雖然煤電深度調(diào)峰運(yùn)行煤耗升高，但增加新能源消納后，綜合供電煤耗顯著下降。加快抽水蓄能電站建設(shè)及改造，推動(dòng)已開(kāi)工的項(xiàng)目盡快投產(chǎn)運(yùn)行，盡早發(fā)揮作用；因地制宜，建設(shè)中小型抽水蓄能電站；對(duì)具備條件的水電站進(jìn)行抽水蓄能改造。發(fā)揮流域水電集群效益，通過(guò)聯(lián)合調(diào)度，利用好梯級(jí)電站水能資源，形成梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)水電與新能源多能互補(bǔ)運(yùn)行。因地制宜發(fā)展天然氣調(diào)峰電站，同時(shí)鼓勵(lì)熱電聯(lián)產(chǎn)氣電開(kāi)展靈活性改造，進(jìn)一步提升調(diào)節(jié)能力。引導(dǎo)新能源積極主動(dòng)參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，綜合考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，合理確定新能源利用率目標(biāo)；利用好新能源自身調(diào)節(jié)能力，多途徑提升其并網(wǎng)友好性。

（二）電網(wǎng)側(cè)提升路徑

規(guī)劃建設(shè)跨省跨區(qū)輸電通道，提升資源大范圍優(yōu)化配置能力，預(yù)計(jì)到2025年，“西電東送”能力達(dá)到3.6億千瓦左右。加強(qiáng)送受端省份對(duì)接協(xié)作，優(yōu)化運(yùn)行方式，充分利用鄰近省區(qū)調(diào)節(jié)能力，提升地區(qū)整體的新能源消納水平；建立送受端地區(qū)協(xié)作機(jī)制，最大程度發(fā)揮遠(yuǎn)距離大規(guī)模送電的效率效益。加快配電網(wǎng)改造和智能化升級(jí)，滿足分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、新型儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心等多元化負(fù)荷的靈活接入，推進(jìn)新能源就地開(kāi)發(fā)、就近消納。優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，共享儲(chǔ)能資源，基于“低碳、高效、經(jīng)濟(jì)”的原則，構(gòu)建多層次智能電力系統(tǒng)調(diào)度體系，電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度“共享儲(chǔ)能”，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能在不同場(chǎng)站間共享使用。

（三）負(fù)荷側(cè)提升路徑

挖掘需求側(cè)響應(yīng)能力，著力提升大工業(yè)高載能負(fù)荷靈活性，引導(dǎo)用戶優(yōu)化用電負(fù)荷，增強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)節(jié)能力。引導(dǎo)電動(dòng)汽車(chē)有序充放電，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和價(jià)格手段，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)參與電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)。因地制宜發(fā)展電供暖、電制氫、電轉(zhuǎn)氣等靈活性負(fù)荷，在新能源富集地區(qū)，鼓勵(lì)熱泵供熱、電制氫、電制甲烷等靈活用電負(fù)荷，主動(dòng)參與系統(tǒng)運(yùn)行，減少系統(tǒng)峰谷差，從而提升新能源消納能力。

（四）儲(chǔ)能側(cè)提升路徑

根據(jù)系統(tǒng)需要，多元化推進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。優(yōu)化儲(chǔ)能布局場(chǎng)景，合理選擇儲(chǔ)能技術(shù)類型，與各類電源協(xié)同發(fā)展。積極探索新的商業(yè)模式，推動(dòng)獨(dú)立儲(chǔ)能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。

（五）政策機(jī)制提升路徑

健全電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，適當(dāng)增加爬坡類、系統(tǒng)慣性等交易品種，滿足系統(tǒng)不同時(shí)段的靈活需求；完善輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，加大補(bǔ)償力度，有效引導(dǎo)企業(yè)提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。探索建立容量成本回收機(jī)制，隨著市場(chǎng)化深入，盡早謀劃建設(shè)容量市場(chǎng)，探索適應(yīng)我國(guó)資源稟賦和市場(chǎng)化改革的容量市場(chǎng)機(jī)制。完善新能源+儲(chǔ)能配置政策，科學(xué)確定新能源配置儲(chǔ)能的合理比例，優(yōu)化儲(chǔ)能布局，推廣共享儲(chǔ)能，有效提升儲(chǔ)能設(shè)施的利用率。

五、有關(guān)建議

一是強(qiáng)化規(guī)劃引領(lǐng)，統(tǒng)籌推進(jìn)新能源發(fā)展與系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力建設(shè)。因地制宜，科學(xué)制定各地區(qū)新能源合理利用率目標(biāo)；規(guī)范新能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)機(jī)制，促進(jìn)新能源資源配置與調(diào)節(jié)能力、成本控制相結(jié)合；建立新能源開(kāi)發(fā)與配套電網(wǎng)建設(shè)協(xié)調(diào)推進(jìn)機(jī)制，確保新能源“能建盡建、能并盡并、能發(fā)盡發(fā)”，促進(jìn)大范圍資源優(yōu)化配置。

二是完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制，合理分?jǐn)偸鑼?dǎo)系統(tǒng)性成本。加大有償調(diào)峰補(bǔ)償力度，根據(jù)煤電在系統(tǒng)中的作用變化，系統(tǒng)推進(jìn)煤電靈活性改造、制造；盡快明確可中斷負(fù)荷、虛擬電廠等輔助服務(wù)市場(chǎng)主體地位和準(zhǔn)入條件；構(gòu)建成本疏導(dǎo)機(jī)制，豐富交易品種，不斷完善輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)。

三是持續(xù)推進(jìn)電價(jià)改革，充分釋放各類資源調(diào)節(jié)潛力。探索建立容量成本回收機(jī)制，煤電的備用容量作為安全可靠的保障電源，要合理體現(xiàn)其容量?jī)r(jià)值；完善需求側(cè)電價(jià)政策，激發(fā)需求側(cè)資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的潛力；出臺(tái)并完善面向新型儲(chǔ)能的電價(jià)政策及市場(chǎng)化機(jī)制。

四是打破省間壁壘，構(gòu)建多層次協(xié)同、基礎(chǔ)功能健全的電力市場(chǎng)體系。規(guī)范統(tǒng)一市場(chǎng)交易規(guī)則，破除電力交易地域界限，提高大范圍資源配置效率；加快建設(shè)適應(yīng)新能源消納的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)；建立健全適應(yīng)多元主體參與的體制機(jī)制。

五是加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)和管理創(chuàng)新，充分釋放系統(tǒng)各環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)能力。優(yōu)化煤電靈活性改造技術(shù)路線，確保機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；加快可變速抽水蓄能機(jī)組、風(fēng)機(jī)變速控制、光伏逆變器、新型儲(chǔ)能、綠氫制取應(yīng)用、雙向互動(dòng)智能充放電等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)；創(chuàng)新管理模式，鼓勵(lì)能源企業(yè)優(yōu)先租賃共享儲(chǔ)能設(shè)施，加快建立適合虛擬電廠、負(fù)荷聚合商等新興主體的管理規(guī)則和商業(yè)模式，充分釋放系統(tǒng)各環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)能力。

原標(biāo)題： 新型電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提升及政策研究