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详解发改委能源局构建新型电力系统的新思路
2022/3/16
2022年2月10日，国家发改委、国家能源局联合下发了《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》（下称《意见》），这是国家碳达峰与碳中和顶层设计的重要组成部分，也是“1+N”政策体系在能源领域的具体化，将在今后很长一段时间内指导相关各方推进中国的能源绿色低碳转型。
《意见》有35项具体措施，分为制度建设、机制创新、深化改革、强化政策四大类，总体思路是统筹协同推进能源战略规划、统筹能源转型与安全、统筹生产与消费协同转型、统筹各类市场主体协同转型。
通过这四大类措施，推动“到2030年，形成非化石能源既基本满足能源需求增量又规模化替代化石能源存量、能源安全保护能力得到增强的能源生产消费格局。”
自2021年3月中央提出加快构建以新能源为主体的新型电力系统后，电力行业呈现出百家争鸣的态势，专家学者从各自角度对新型电力系统的内涵、特征、实现路径等做了阐述和解读。
《意见》通过“完善新型电力系统建设和运行机制”这一细化章节，以官方角度对如何构建新型电力系统指明了具体方向，这将大大推动中国构建新型电力系统的进程。
本文将详细解读《意见》中的相关条文，并对未来需要进一步完善和细化的三个方面，给出我们的建议。
对顶层设计与全社会共同参与同等重视
政策原文
自上而下方面：“加强新型电力系统的顶层设计、制定新型电力系统发展战略和总体规划、研究制定新型电力系统相关标准。”
自下而上方面：“鼓励各类企业等主体积极参与新型电力系统建设、支持行业龙头企业联合高等院校、科研院所和行业上下游企业共建国家能源领域研发创新平台。”
解读
考虑到电力行业是中国碳排放大的单一行业，构建新型电力系统也就成为中国实现双碳目标重要的举措。这意味着中国将逐步形成以新能源为主体的电力系统，绿电消费为主体的能源系统，并良好保护两个系统的安全稳定运行。
然而，新能源发电“靠天吃饭”的先天不足、通过电力电子装置并网导致系统转动惯量减少的基本特征，以及随着存量新能源不断增加带来的愈加昂贵的并网消纳成本都对中国电力与能源系统的安全性、可行性和经济性构成了大大的威胁。
要突破“供给安全、环境友好、价格低廉”的不可能三角，中国电力系统源网荷储的各个环节势必重塑，并充分调动和发挥政策体制、市场机制与技术手段“三驾马车”的保驾护航作用。
完成这一系列目标，需要中国有强大基础理论研究、优良的顶层设计、能够及时反映新情况的战略规划作为底层支撑。《意见》将对中国摸清构建新型电力系统的难点与挑战、寻找实现目标的优路径、制定相关保护措施等方面发挥至关重要的作用。
此外，《意见》表明构建新型电力系统不仅是政府的任务，更需要全社会的力量共同参与。《意见》从“自上而下”和“自下而上”两个维度提出了构建新型电力系统的基本要求。表明政府会充分听取社会各界声音，调动一切积极因素，广泛加强各方协作，包括工商界、智库、高校、非盈利组织、基层工作人员等，共同探寻构建新型电力系统的上佳路径。
强化“大电网+大基地”与“微电网+分布式能源”并重的发展格局
政策原文
“完善适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系、加强省际、区域间的电网互联互通，大力推进高比例容纳分布式新能源电力的智能配电网建设，鼓励建设源网荷储一体化、多能互补的智能能源系统和微电网，探索建立区域综合能源服务机制。”
解读
由于中国能源资源禀赋与负荷呈现逆向分布，长期以来中国都通过“大电网+大基地”将西北地区富裕的风电、光伏和西南地区富裕的水电运送至东中部负荷中心。但在国土资源规划日趋加严、输电通道走廊资源愈加稀少的情况下，这种“大电网+大基地”粗放的发展模式虽能满足新能源在全国范围内大规模开发、配置和利用，但已不符合构建新型电力系统的基本要求，且大电网的发展模式也对未来电力供应的安全稳定构成隐患。
《意见》表明，中国将加速构建“分布式能源+微电网”的能源利用模式（尤其是东中部等负荷地区）。在综合考虑供电范围、负荷特性、用户特点等情况下，形成包括分布式新能源、地热、新型储能、小型气电与氢电、沼气发电、电动汽车等各类微型电源组成的微电网，并能够在并网运行和孤岛运行两种模式之间切换。以此促进能源消费者转变为能源产销者，降低对外部资源的依赖，提高地区用电的可行性，同时减少长距离输电带来的损耗和资本浪费。微电网试点地区还将因地制宜的开展综合能源服务，包括电热冷气一体化供应、能源梯级利用、能效诊断和能效提升，助力全社会提升终端用能效率。
《意见》还表明，中国将加强配电网的更新与改造，调动社会资本参与配电网建设的积极性，提升配电网的综合承载能力和实施感知能力，并积极孵化能源服务提供商、售电公司、地方政府等参与配电网的筹建、运行和管理，解决配电网薄弱带来的本地新能源无法有效开发利用的瓶颈。在经济欠发达地区，中国会结合“整县推进”政策，尝试通过政府、企业、银行、用户的四方合作，寻求可持续、可推广的商业模式，促进分布式能源的爆发式发展。
综合施策提升电力系统灵活性
政策原文
供给侧：“实施煤电机组灵活性改造、因地制宜建设天然气‘双调峰’电站”、加快建设抽水蓄能电站、发挥太阳能热发电的调节作用、逐步扩大新型储能应用。”
需求侧：“推动将需求侧可调节资源纳入电力电量平衡，拓宽电力需求响应实施范围，支持用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参与电力市场交易和系统运行调节。”
市场机制：“加快电力辅助服务市场建设、探索容量市场交易机制。”
解读
《意见》强调通过一揽子手段提升中国电力系统灵活性，为新能源大规模发展保驾护航。
当前中国电力系统灵活性调节能力欠缺，灵活煤电、气电、抽水蓄能的发展全部未完成“十三五”规划目标，在新能源大规模发展、负荷侧峰谷差不断拉大的情况下，这是中国电力系统的安全性和可行性的巨大隐患。
过去，由于中国电力发展一直保留着较高的电力电量裕度，因此即使在“十三五”时期灵活性电源发展未及预期、随机性电源发展远超预期的情况下，中国电力系统仍保持着较高程度地安全稳定运行。但这种裕度将随着新能源规模的持续扩大、第三产业和居民用电量的快速提高、传统电源逐步加速退出而逐渐消耗殆尽，若不提前布局，未雨绸缪，中国电力系统未来将面临较大的运行安全风险。2021年9月底，由于可再生能源出力不足而加剧的波及二十余省“拉闸限电”现象也充分暴露了中国电力系统发展至今灵活调节能力不足的弊端。
灵活性资源未能得到有效开发利用，原因是市场机制建设滞后。辅助市场与备用市场缺位，直接导致各种灵活性资源在为新能源提供调峰调频、电压控制、非旋转备用和旋转备用、黑启动等服务时收益不佳，进而导致缺乏投资积极性，无法发挥支撑新能源大规模并网消纳的关键保护作用。
《意见》强调了中国将借助成熟完善的市场机制，通过大力发展供需两侧的灵活性资源，为新能源的持续稳定发展打下坚实基础，在保护电力安全的前提下，助力中国实现“十四五”时期年均1亿千瓦以上的新增风光发电装机。
加强跨部门跨区域能源安全联合监测预警机制
政策原文
“健全能源绿色低碳转型安全保供体系，建立健全和完善5个机制：一是能源预测预警机制，二是跨部门跨区域能源安全监测预警机制，三是涵盖能源、应急、气象、水利、地质等部门的极天气联合应对机制，四是能源供应风险应对机制，五是极情况下能源供应应急预案和应急状态下的协同调控机制。”
解读
对能源安全保供体系大的威胁，是随着能源绿色低碳转型新出现的“极端天气”风险。暴雨、大风、雷电、低温、热浪等极端天气已被公众广泛认知，各行业也有比较完善的防御机制和措施，但近期中国北方地区出现的长时间、大范围的小风寡照天气，令风电光电出力剧降，随着新能源比例逐渐增高，这类“极端天气”对保护电力供应的威胁也越来越大。
《意见》表明，中国将通过建立健全的跨部门跨区域能源安全联合监测预警机制，摸清在中国能源绿色低碳转型的各个阶段、各类情景的极端天气特征和风险，为针对性的应对提供可行依据，在实现低碳转型的同时，确认能源安全保供。
《意见》有35项具体措施，分为制度建设、机制创新、深化改革、强化政策四大类，总体思路是统筹协同推进能源战略规划、统筹能源转型与安全、统筹生产与消费协同转型、统筹各类市场主体协同转型。
通过这四大类措施，推动“到2030年，形成非化石能源既基本满足能源需求增量又规模化替代化石能源存量、能源安全保护能力得到增强的能源生产消费格局。”
自2021年3月中央提出加快构建以新能源为主体的新型电力系统后，电力行业呈现出百家争鸣的态势，专家学者从各自角度对新型电力系统的内涵、特征、实现路径等做了阐述和解读。
《意见》通过“完善新型电力系统建设和运行机制”这一细化章节，以官方角度对如何构建新型电力系统指明了具体方向，这将大大推动中国构建新型电力系统的进程。
本文将详细解读《意见》中的相关条文，并对未来需要进一步完善和细化的三个方面，给出我们的建议。
对顶层设计与全社会共同参与同等重视
政策原文
自上而下方面：“加强新型电力系统的顶层设计、制定新型电力系统发展战略和总体规划、研究制定新型电力系统相关标准。”
自下而上方面：“鼓励各类企业等主体积极参与新型电力系统建设、支持行业龙头企业联合高等院校、科研院所和行业上下游企业共建国家能源领域研发创新平台。”
解读
考虑到电力行业是中国碳排放大的单一行业，构建新型电力系统也就成为中国实现双碳目标重要的举措。这意味着中国将逐步形成以新能源为主体的电力系统，绿电消费为主体的能源系统，并良好保护两个系统的安全稳定运行。
然而，新能源发电“靠天吃饭”的先天不足、通过电力电子装置并网导致系统转动惯量减少的基本特征，以及随着存量新能源不断增加带来的愈加昂贵的并网消纳成本都对中国电力与能源系统的安全性、可行性和经济性构成了大大的威胁。
要突破“供给安全、环境友好、价格低廉”的不可能三角，中国电力系统源网荷储的各个环节势必重塑，并充分调动和发挥政策体制、市场机制与技术手段“三驾马车”的保驾护航作用。
完成这一系列目标，需要中国有强大基础理论研究、优良的顶层设计、能够及时反映新情况的战略规划作为底层支撑。《意见》将对中国摸清构建新型电力系统的难点与挑战、寻找实现目标的优路径、制定相关保护措施等方面发挥至关重要的作用。
此外，《意见》表明构建新型电力系统不仅是政府的任务，更需要全社会的力量共同参与。《意见》从“自上而下”和“自下而上”两个维度提出了构建新型电力系统的基本要求。表明政府会充分听取社会各界声音，调动一切积极因素，广泛加强各方协作，包括工商界、智库、高校、非盈利组织、基层工作人员等，共同探寻构建新型电力系统的上佳路径。
强化“大电网+大基地”与“微电网+分布式能源”并重的发展格局
政策原文
“完善适应可再生能源局域深度利用和广域输送的电网体系、加强省际、区域间的电网互联互通，大力推进高比例容纳分布式新能源电力的智能配电网建设，鼓励建设源网荷储一体化、多能互补的智能能源系统和微电网，探索建立区域综合能源服务机制。”
解读
由于中国能源资源禀赋与负荷呈现逆向分布，长期以来中国都通过“大电网+大基地”将西北地区富裕的风电、光伏和西南地区富裕的水电运送至东中部负荷中心。但在国土资源规划日趋加严、输电通道走廊资源愈加稀少的情况下，这种“大电网+大基地”粗放的发展模式虽能满足新能源在全国范围内大规模开发、配置和利用，但已不符合构建新型电力系统的基本要求，且大电网的发展模式也对未来电力供应的安全稳定构成隐患。
《意见》表明，中国将加速构建“分布式能源+微电网”的能源利用模式（尤其是东中部等负荷地区）。在综合考虑供电范围、负荷特性、用户特点等情况下，形成包括分布式新能源、地热、新型储能、小型气电与氢电、沼气发电、电动汽车等各类微型电源组成的微电网，并能够在并网运行和孤岛运行两种模式之间切换。以此促进能源消费者转变为能源产销者，降低对外部资源的依赖，提高地区用电的可行性，同时减少长距离输电带来的损耗和资本浪费。微电网试点地区还将因地制宜的开展综合能源服务，包括电热冷气一体化供应、能源梯级利用、能效诊断和能效提升，助力全社会提升终端用能效率。
《意见》还表明，中国将加强配电网的更新与改造，调动社会资本参与配电网建设的积极性，提升配电网的综合承载能力和实施感知能力，并积极孵化能源服务提供商、售电公司、地方政府等参与配电网的筹建、运行和管理，解决配电网薄弱带来的本地新能源无法有效开发利用的瓶颈。在经济欠发达地区，中国会结合“整县推进”政策，尝试通过政府、企业、银行、用户的四方合作，寻求可持续、可推广的商业模式，促进分布式能源的爆发式发展。
综合施策提升电力系统灵活性
政策原文
供给侧：“实施煤电机组灵活性改造、因地制宜建设天然气‘双调峰’电站”、加快建设抽水蓄能电站、发挥太阳能热发电的调节作用、逐步扩大新型储能应用。”
需求侧：“推动将需求侧可调节资源纳入电力电量平衡，拓宽电力需求响应实施范围，支持用户侧储能、电动汽车充电设施、分布式发电等用户侧可调节资源，以及负荷聚合商、虚拟电厂运营商、综合能源服务商等参与电力市场交易和系统运行调节。”
市场机制：“加快电力辅助服务市场建设、探索容量市场交易机制。”
解读
《意见》强调通过一揽子手段提升中国电力系统灵活性，为新能源大规模发展保驾护航。
当前中国电力系统灵活性调节能力欠缺，灵活煤电、气电、抽水蓄能的发展全部未完成“十三五”规划目标，在新能源大规模发展、负荷侧峰谷差不断拉大的情况下，这是中国电力系统的安全性和可行性的巨大隐患。
过去，由于中国电力发展一直保留着较高的电力电量裕度，因此即使在“十三五”时期灵活性电源发展未及预期、随机性电源发展远超预期的情况下，中国电力系统仍保持着较高程度地安全稳定运行。但这种裕度将随着新能源规模的持续扩大、第三产业和居民用电量的快速提高、传统电源逐步加速退出而逐渐消耗殆尽，若不提前布局，未雨绸缪，中国电力系统未来将面临较大的运行安全风险。2021年9月底，由于可再生能源出力不足而加剧的波及二十余省“拉闸限电”现象也充分暴露了中国电力系统发展至今灵活调节能力不足的弊端。
灵活性资源未能得到有效开发利用，原因是市场机制建设滞后。辅助市场与备用市场缺位，直接导致各种灵活性资源在为新能源提供调峰调频、电压控制、非旋转备用和旋转备用、黑启动等服务时收益不佳，进而导致缺乏投资积极性，无法发挥支撑新能源大规模并网消纳的关键保护作用。
《意见》强调了中国将借助成熟完善的市场机制，通过大力发展供需两侧的灵活性资源，为新能源的持续稳定发展打下坚实基础，在保护电力安全的前提下，助力中国实现“十四五”时期年均1亿千瓦以上的新增风光发电装机。
加强跨部门跨区域能源安全联合监测预警机制
政策原文
“健全能源绿色低碳转型安全保供体系，建立健全和完善5个机制：一是能源预测预警机制，二是跨部门跨区域能源安全监测预警机制，三是涵盖能源、应急、气象、水利、地质等部门的极天气联合应对机制，四是能源供应风险应对机制，五是极情况下能源供应应急预案和应急状态下的协同调控机制。”
解读
对能源安全保供体系大的威胁，是随着能源绿色低碳转型新出现的“极端天气”风险。暴雨、大风、雷电、低温、热浪等极端天气已被公众广泛认知，各行业也有比较完善的防御机制和措施，但近期中国北方地区出现的长时间、大范围的小风寡照天气，令风电光电出力剧降，随着新能源比例逐渐增高，这类“极端天气”对保护电力供应的威胁也越来越大。
《意见》表明，中国将通过建立健全的跨部门跨区域能源安全联合监测预警机制，摸清在中国能源绿色低碳转型的各个阶段、各类情景的极端天气特征和风险，为针对性的应对提供可行依据，在实现低碳转型的同时，确认能源安全保供。
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