中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：自2014年6月習(xí)近平總書(shū)記提出“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略以來(lái)，十年間，我國(guó)積極統(tǒng)籌開(kāi)展能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命，全方位加強(qiáng)國(guó)際合作，并于2020年9月提出“雙碳”目標(biāo)，有效推動(dòng)了我國(guó)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。電力行業(yè)是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵所在，是供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，本文基于能源安全新戰(zhàn)略思想，分析和總結(jié)了我國(guó)電源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的成效與挑戰(zhàn)，并對(duì)未來(lái)發(fā)展提出相關(guān)建議。
電力低碳轉(zhuǎn)型持續(xù)推進(jìn)
供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革取得良好成效
電力供應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)
截至2023年底，全國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量29.2億千瓦，同比增長(zhǎng)13.9%；人均發(fā)電裝機(jī)容量自2014年底突破1千瓦后，2023年首次歷史性突破2千瓦，達(dá)到2.1千瓦。其中，非化石能源發(fā)電裝機(jī)在2023年首次超過(guò)火電裝機(jī)規(guī)模，占總裝機(jī)容量比重首次超過(guò)50%，煤電裝機(jī)占比降至40%以下。這期間，電源投資規(guī)模持續(xù)提升，非化石能源投資力度不斷加大。2023年，電源工程建設(shè)投資完成額達(dá)9675億元，同比增長(zhǎng)30.1%，占電力總投資的64.7%，較2022年增長(zhǎng)4.8個(gè)百分點(diǎn)。其中，非化石能源投資力度加大，投資額同比增長(zhǎng)31.5%，占電源工程建設(shè)總投資的89.2%。
煤電規(guī)模得到有效控制，
向靈活高效、清潔低碳方向發(fā)展
近十年來(lái)，煤電裝機(jī)規(guī)模得到較好控制（見(jiàn)圖1），雖然2014～2023年煤電裝機(jī)容量逐年增長(zhǎng)，但其裝機(jī)容量占比卻逐年降低，響應(yīng)了“嚴(yán)控煤電裝機(jī)規(guī)模”的要求，不盲目新增煤電機(jī)組裝機(jī)容量，裝機(jī)增長(zhǎng)明顯放緩。2023年，煤電裝機(jī)116500萬(wàn)千瓦，占全國(guó)總裝機(jī)容量的39.90%，與2014年相比，裝機(jī)占比下降接近20個(gè)百分點(diǎn)，發(fā)電側(cè)裝機(jī)結(jié)構(gòu)低碳化成效顯著。
煤電機(jī)組逐漸向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉(zhuǎn)型，并且節(jié)能升級(jí)改造和機(jī)組結(jié)構(gòu)優(yōu)化也取得良好成效。一是靈活性改造有序進(jìn)行。為響應(yīng)“存量煤電機(jī)組靈活性改造應(yīng)改盡改”的政策，當(dāng)前，全國(guó)煤電機(jī)組累計(jì)完成靈活性改造3億千瓦以上，已提前超額完成“十四五”期間2億千瓦靈活性改造的目標(biāo)，其改造效果相當(dāng)于釋放了3000萬(wàn)千瓦以上的調(diào)節(jié)能力。二是“上大壓小”、淘汰落后產(chǎn)能和節(jié)能改造持續(xù)推進(jìn)?！笆濉逼陂g，累計(jì)淘汰關(guān)停落后煤電產(chǎn)能4700萬(wàn)千瓦；進(jìn)入“十四五”后，“上大壓小”進(jìn)一步落實(shí)，截至2022年底，淘汰關(guān)停煤電落后產(chǎn)能超過(guò)1億千瓦，為大容量、高參數(shù)、低能耗的煤電機(jī)組騰出容量空間。在節(jié)能改造方面，全國(guó)供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗持續(xù)下降，2022年，全國(guó)6000千瓦及以上電廠平均供電煤耗為300.7克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，較2014年下降了18.2克標(biāo)準(zhǔn)煤/千瓦時(shí)，已達(dá)到世界先進(jìn)水平。三是超低排放改造效果明顯。截至2022年底，全國(guó)達(dá)到超低排放限值的煤電機(jī)組約10.5億千瓦，約占煤電總裝機(jī)容量比重的94%，建成全球最大的清潔煤電供應(yīng)體系。2022年，全國(guó)電力煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放量分別比2014年降低90%、92%、87%，極大地降低了煤電機(jī)組的大氣污染物排放。
可再生能源實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展
十年來(lái)，我國(guó)以水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的可再生能源實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，堅(jiān)持集中式和分布式開(kāi)發(fā)并舉的發(fā)展模式，2014～2023年，可再生能源裝機(jī)容量保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，有力推動(dòng)了我國(guó)電源結(jié)構(gòu)加快向清潔低碳方向轉(zhuǎn)型。2023年，全國(guó)可再生能源裝機(jī)容量達(dá)14.5億千瓦，歷史性超過(guò)煤電，裝機(jī)占比提升至53.9%，與2014年相比增長(zhǎng)20個(gè)百分點(diǎn)，裝機(jī)容量占比首次過(guò)半；新增可再生能源發(fā)電裝機(jī)3.05億千瓦，占全國(guó)電源裝機(jī)新增規(guī)模的82.7%，自2017年以來(lái)持續(xù)保持新增電源裝機(jī)主體地位。在全球能源轉(zhuǎn)型的大背景下，我國(guó)可再生能源裝機(jī)約占全球可再生能源總裝機(jī)的40%，是推動(dòng)全球可再生能源持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?
分電源類型看，隨著發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步及成本的逐步降低，風(fēng)電和太陽(yáng)能裝機(jī)容量漲勢(shì)迅猛，分別從2014年的9637萬(wàn)千瓦、2486萬(wàn)千瓦上漲至2023年的44134萬(wàn)千瓦、60949萬(wàn)千瓦，風(fēng)電和太陽(yáng)能累計(jì)裝機(jī)容量分別連續(xù)11年、8年居全球第一。水電裝機(jī)容量穩(wěn)步增長(zhǎng)，截至2023年底，水電裝機(jī)容量達(dá)到42154萬(wàn)千瓦（其中抽水蓄能5094萬(wàn)千瓦），較2014年增加了11668萬(wàn)千瓦，初步形成了黃河上游、長(zhǎng)江上游、烏江、大渡河、雅礱江、紅水河六大水電基地，水電資源得到規(guī)?；咝ч_(kāi)發(fā)。生物質(zhì)發(fā)電有序發(fā)展，截至2023年底，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到4414萬(wàn)千瓦，較2014年增加了3464萬(wàn)千瓦，同時(shí)，生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)液體燃料等利用方式的規(guī)模也在逐步擴(kuò)大，年利用量分別超2000萬(wàn)噸、500萬(wàn)噸，成為解決我國(guó)農(nóng)林剩余物和城鎮(zhèn)垃圾的重要途徑。
發(fā)電量方面，我國(guó)可再生能源發(fā)電量持續(xù)增長(zhǎng)，成為我國(guó)新增發(fā)電量主體。2023年，全國(guó)可再生能源年發(fā)電量接近3萬(wàn)億千瓦時(shí)，較2014年的1.2萬(wàn)億千瓦時(shí)增加150%。在可再生能源發(fā)電量增長(zhǎng)的推動(dòng)下，2023年，全國(guó)清潔能源發(fā)電量31906億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的36.97%，與2014年相比增長(zhǎng)約11個(gè)百分點(diǎn)（見(jiàn)圖2）。水電受豐水期來(lái)水偏枯、主要水庫(kù)蓄水不足及降水持續(xù)偏少等因素影響，近兩年發(fā)電量占比略有下降，但水電仍然是貢獻(xiàn)可再生能源發(fā)電量的主要電源，其發(fā)電量從2014年的10661億千瓦時(shí)增加到2023年的12774億千瓦時(shí)，增加約20%。同時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電量增長(zhǎng)迅速，2023年，太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電量分別為5833億千瓦時(shí)、8090億千瓦時(shí)，與2014年相比分別增長(zhǎng)約22倍、4倍，二者發(fā)電量之和首次超過(guò)水電。
我國(guó)能源電力高質(zhì)量發(fā)展
面臨的新形勢(shì)和新挑戰(zhàn)
為了更好地支撐和服務(wù)中國(guó)式現(xiàn)代化，能源電力行業(yè)需持續(xù)加快建設(shè)新型能源體系，提高電力資源安全保障能力。在能源電力供需格局不斷變化的新形勢(shì)下，我國(guó)能源電力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展仍面臨挑戰(zhàn)。
電力安全保供形勢(shì)更加緊迫
經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步伴隨著對(duì)清潔、經(jīng)濟(jì)、可靠供電服務(wù)的更高要求，而在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的內(nèi)因驅(qū)動(dòng)和極端氣候事件頻發(fā)的外因刺激下，電力安全保供正成為社會(huì)熱點(diǎn)話題。從2018年?yáng)|部省市夏季結(jié)構(gòu)性尖峰電力缺口、2020年湖南與江西寒潮大范圍缺電、2021年全國(guó)大范圍缺煤限電，到2022年四川高溫干旱嚴(yán)重缺電，電力安全的事態(tài)不斷升級(jí)，我國(guó)將電力安全保供的重要性提升到了新的高度。
相比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，新型電力系統(tǒng)中源荷雙側(cè)不確定性顯著增強(qiáng)。一方面，大規(guī)模新能源并網(wǎng)加速推動(dòng)電源側(cè)清潔化的同時(shí)，帶來(lái)了多時(shí)間尺度出力的強(qiáng)隨機(jī)特性，電力供應(yīng)趨向隨機(jī)化、概率化；另一方面，我國(guó)全社會(huì)電力需求不斷增加，電力需求增長(zhǎng)重心正逐步向第三產(chǎn)業(yè)和居民用電轉(zhuǎn)移，用電負(fù)荷尖峰化和雙峰化愈發(fā)凸顯，并對(duì)溫度、天氣狀況變化更加敏感。新型電力系統(tǒng)平衡正由傳統(tǒng)的“確定性發(fā)電跟蹤不確定負(fù)荷”轉(zhuǎn)變?yōu)椤安淮_定發(fā)電與不確定負(fù)荷雙向匹配”，電力可靠供應(yīng)難度大幅增加。
煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展任務(wù)艱巨
當(dāng)前，煤電發(fā)電量占總發(fā)電量的比重接近六成，且承擔(dān)了超七成的電力頂峰任務(wù)，仍然是電量供應(yīng)和靈活性調(diào)節(jié)的主力電源。我國(guó)以煤為主的資源稟賦，決定了煤電在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)仍將承擔(dān)保障我國(guó)能源電力安全的重要作用，短期內(nèi)不可能被完全替代。自2021年多地區(qū)頻繁出現(xiàn)電力供需緊張的情況，主管部門和地方政府出于對(duì)電力供應(yīng)安全的擔(dān)憂，放寬了煤電項(xiàng)目的審批限制。煤電裝機(jī)規(guī)模預(yù)增較高，而碳達(dá)峰約束下電量增長(zhǎng)受限，新建煤電的商業(yè)可行性將持續(xù)受到挑戰(zhàn)。在我國(guó)“雙碳”目標(biāo)和全球擺脫化石能源的共識(shí)下，如何妥善處理好煤電容量、電量和排放的關(guān)系是目前電力行業(yè)面臨的難題。
此外，我國(guó)煤電機(jī)組調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)整體靈活性仍不足以滿足快速增長(zhǎng)的新能源并網(wǎng)規(guī)模，煤電進(jìn)一步清潔高效發(fā)展面臨的困難較多，煤電和新能源融合式發(fā)展的技術(shù)儲(chǔ)備也不充分。其中，新能源裝機(jī)迅猛增長(zhǎng)帶來(lái)的消納問(wèn)題和保障電網(wǎng)安全運(yùn)行之間的矛盾日益突出，煤電承擔(dān)頻繁的調(diào)峰、調(diào)頻，甚至是啟停和應(yīng)急服務(wù)，使得供電煤耗增加，設(shè)備可靠性、機(jī)組經(jīng)濟(jì)性下降。在保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，煤電機(jī)組實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色低碳發(fā)展的任務(wù)艱巨。
可再生能源躍升式發(fā)展存在障礙
新能源以大基地和分布式并舉的方式發(fā)展，在并網(wǎng)技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制和電力體制方面面臨著以下三個(gè)方面的困難和挑戰(zhàn)：
一是新能源大基地跨區(qū)域遠(yuǎn)距離送電在技術(shù)層面和體制機(jī)制層面仍存在障礙。一方面，目前所有已投運(yùn)的輸送新能源為主的特高壓直流工程，需要強(qiáng)有力的同步支撐能力才能正常運(yùn)行，一旦直流未達(dá)到額定輸電能力而新能源已全部同步并網(wǎng)，將造成大量的棄電和巨大的系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，新能源大基地具有綜合發(fā)電成本低的優(yōu)勢(shì)，但相關(guān)利益主體較多、協(xié)商困難，且大量的廉價(jià)電能并網(wǎng)接入會(huì)沖擊送受兩端省級(jí)電網(wǎng)原有的定價(jià)機(jī)制，大基地參與各級(jí)電力市場(chǎng)間的銜接關(guān)系及邊界條件尚不明確。
二是中東部地區(qū)分布式新能源的大規(guī)模并網(wǎng)受現(xiàn)有配電網(wǎng)網(wǎng)架約束。大量發(fā)電功率不穩(wěn)定的分布式電源在缺乏微電網(wǎng)協(xié)同調(diào)度的情況下接入電網(wǎng)，會(huì)加大整個(gè)配電網(wǎng)的調(diào)頻壓力，為確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和保障供電質(zhì)量，配電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱的地區(qū)難以大量接入分布式新能源。2023年，遼寧、湖北、河南等多個(gè)省份暫緩了低壓配網(wǎng)接網(wǎng)預(yù)警等級(jí)為紅色的縣（市、區(qū)）的分布式光伏備案。
三是可再生能源全額保障性消納轉(zhuǎn)向多元主體共擔(dān)，由計(jì)劃向市場(chǎng)的平穩(wěn)過(guò)渡面臨挑戰(zhàn)。為順應(yīng)新理念、新形勢(shì)要求，國(guó)家發(fā)改委印發(fā)了《全額保障性收購(gòu)可再生能源電量監(jiān)管辦法》，對(duì)全額保障性收購(gòu)范圍進(jìn)行優(yōu)化，提出全額保障性收購(gòu)包括保障性收購(gòu)電量和市場(chǎng)交易電量，可再生能源電量收購(gòu)主體由過(guò)去電網(wǎng)企業(yè)一家，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)企業(yè)、售電企業(yè)、電力用戶、電力調(diào)度機(jī)構(gòu)和電力交易機(jī)構(gòu)等多元主體。全額保障性消納制度銜接全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)建設(shè)，過(guò)程中會(huì)面臨一些挑戰(zhàn)，例如，各地的市場(chǎng)主體如何落實(shí)消納責(zé)任，對(duì)電源投資、電網(wǎng)運(yùn)行、負(fù)荷特性、技術(shù)基礎(chǔ)、市場(chǎng)競(jìng)價(jià)等方面的影響，電力市場(chǎng)機(jī)制該如何適應(yīng)調(diào)整，跨省跨區(qū)綠電交易如何推進(jìn)等。
推動(dòng)我國(guó)能源電力高質(zhì)量發(fā)展的建議
黨的二十大報(bào)告提出，深入推進(jìn)能源革命，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系。圍繞建設(shè)新型能源體系和新型電力系統(tǒng)的總目標(biāo)，促進(jìn)我國(guó)能源電力高質(zhì)量發(fā)展，本文提出以下三方面的對(duì)策建議：
按照“增規(guī)模、提性能、理機(jī)制”的策略，加速新型電力系統(tǒng)靈活性資源部署，適配新型電力系統(tǒng)源荷特性變化
一是“增規(guī)?！?，重點(diǎn)是存量資源中火電靈活性改造、省間電網(wǎng)靈活互動(dòng)、需求側(cè)資源的規(guī)?；奂憫?yīng)，以及增量資源中抽水蓄能、新型儲(chǔ)能和各類電能替代的主體；二是“提性能”，加快推進(jìn)短時(shí)、極短時(shí)調(diào)節(jié)資源部署（如電化學(xué)儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能），穩(wěn)步增加中時(shí)資源規(guī)模（如靈活煤電、需求響應(yīng)），提早部署長(zhǎng)時(shí)調(diào)節(jié)資源（如氫能、跨區(qū)輸電），滿足“尖峰頂?shù)蒙?、低谷壓得下、爬坡跟得上、成本降下?lái)、功能多樣化”的更高要求；三是“理機(jī)制”，以經(jīng)濟(jì)手段加快現(xiàn)貨電能量、輔助服務(wù)、容量機(jī)制等電力市場(chǎng)產(chǎn)品組合的靈活性資源部署，引導(dǎo)靈活調(diào)節(jié)資源在規(guī)模、性能、成本、運(yùn)行策略等方面實(shí)現(xiàn)全面升級(jí)。
深化煤電功能調(diào)整，有序推進(jìn)煤電容量、電量與碳排放的脫鉤，保障電力安全穩(wěn)定供應(yīng)和“雙碳”目標(biāo)的落實(shí)
一是加快推動(dòng)煤電向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重為主轉(zhuǎn)型，挖掘煤電機(jī)組的系統(tǒng)韌性價(jià)值，提升能源電力安全保障能力，應(yīng)對(duì)極端天氣頻發(fā)導(dǎo)致新能源出力和用電負(fù)荷的大幅變化；二是盡快出臺(tái)煤電發(fā)電量達(dá)峰的頂層設(shè)計(jì)，制定煤電電量占比約束性指標(biāo)，推進(jìn)煤電電量與容量脫鉤；三是在“三改聯(lián)動(dòng)”基礎(chǔ)上，逐步部署煤電機(jī)組脫碳改造，進(jìn)一步降低煤電的碳排放強(qiáng)度，推進(jìn)煤電碳排放與電量脫鉤。
適時(shí)調(diào)整新能源發(fā)展策略，穩(wěn)步提升新能源的安全可靠替代能力，以新能源產(chǎn)業(yè)鏈激發(fā)電力新質(zhì)生產(chǎn)力
一是根據(jù)新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程，修訂《可再生能源法》《電力法》等法律法規(guī)對(duì)新能源的保障性消納、發(fā)展方式、發(fā)展定位、發(fā)展基金、稅收優(yōu)惠等的規(guī)定，為新能源的持續(xù)發(fā)展提供立法保障；二是要從能源系統(tǒng)碳達(dá)峰、非化石能源消費(fèi)占比25%的整體角度出發(fā)，合理評(píng)估水、核、風(fēng)、光的增量空間；三是根據(jù)各地區(qū)建設(shè)新型電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性特征和轉(zhuǎn)型節(jié)奏，將新能源并網(wǎng)規(guī)模調(diào)控在電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)消納能力范圍內(nèi)，著力解決新能源大基地經(jīng)濟(jì)高效外送消納、分布式電源安全穩(wěn)定并網(wǎng)的技術(shù)難題；四是通過(guò)“補(bǔ)鏈、強(qiáng)鏈、延鏈、建鏈”的方式，強(qiáng)化新能源產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)?；瘍?yōu)勢(shì)和拉動(dòng)效應(yīng)，縱向拓展新能源的開(kāi)發(fā)利用，橫向促進(jìn)新業(yè)態(tài)的創(chuàng)新應(yīng)用，形成網(wǎng)絡(luò)化、區(qū)域化、韌性化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2024年5期，作者單位：華北電力大學(xué)
