中國儲能網訊：2025年9月24日，我國在聯合國氣候變化峰會上宣布，到2035年風電和太陽能發(fā)電總裝機容量要力爭達到36億千瓦。新能源將加速成為電力系統(tǒng)的主體力量。面對高比例新能源接入，構建與之相適應的供給消納與靈活調節(jié)體系，已成為新型電力系統(tǒng)建設的主要任務之一。
1.靈活調節(jié)體系定義
近年來，南方五省區(qū)的新能源發(fā)展迅速，但也面臨一些問題和挑戰(zhàn)。大量新能源接入電網，新能源出力的不確定性和波動性加大電力系統(tǒng)壓力，系統(tǒng)靈活調節(jié)需求大幅增長，靈活調節(jié)資源短缺，電力電量平衡由確定性向概率性轉變。因此，重新定義、梳理靈活調節(jié)資源，探索建立可觀、可測、可控、可調的靈活調節(jié)能力體系，成為提升電力系統(tǒng)靈活性、適應新型電力系統(tǒng)建設的發(fā)展需要。
靈活調節(jié)的問題本質上是三個“一定”問題——“在一定時間內，系統(tǒng)需要根據凈負荷曲線波動，上升/下降一定功率，并持續(xù)一定時間”。靈活調節(jié)能力具有兩大關鍵特性：
● 時間特征性：資源與需求在各時間尺度上特性大不相同。
● 雙向調節(jié)性：靈活調節(jié)需考慮向上、向下雙向調節(jié)。
圖1：靈活調節(jié)體系定義
2.國內外靈活調節(jié)體系發(fā)展現狀
從國際經驗看，歐美等國家的靈活調節(jié)體系更強調非計劃性調節(jié)，在頻率控制調節(jié)能力、頻率恢復調節(jié)能力上，有更細致的分級與更開放的市場。同時，近年來持續(xù)細化顆粒度，新增了毫秒級響應時間服務（美國的RegD、英國的EFR、北歐的FFR、澳大利亞的FFR1）。當前，國內進入輔助服務市場交易的產品以調峰輔助服務居多，國外成熟電力市場體系中均未設置調峰輔助服務，相關能力的價值通過在現貨主能量市場中解決；國內外在超短時波動調節(jié)能力上，都存在較大空缺。隨著接入電網的可再生能源及電力電子裝備的比例日益增大，在超短時的時間尺度上的靈活調節(jié)充裕度或將受到挑戰(zhàn)。各國靈活調節(jié)能力產品的性能要求如下圖所示。
圖2：各國靈活調節(jié)能力產品性能對比圖
3.靈活調節(jié)體系構建
從國內靈活調節(jié)體系構建來看，應結合供需兩端現狀分析：
● 供給側，各類資源靈活調節(jié)特征不同，調節(jié)方向、響應時間、爬坡速率、服務持續(xù)時間和調節(jié)容量指標是關鍵。現階段，整體上以煤電、水電、氣電為主，抽蓄等為輔，滿足秒級調節(jié)能力需求。新型儲能響應性能有優(yōu)勢，能有效應對毫秒級的凈負荷波動，但受容量約束較為嚴重。因此，靈活調節(jié)能力體系建設需“好鋼用在刀刃上”。
● 需求側，根據測算，近兩年來，南方五省區(qū)新能源裝機規(guī)模突飛猛進，每年約新增5000萬千瓦，預計三年后新能源總裝機容量將增加約一倍。2027年，南方五省區(qū)整體靈活裕度需求加速釋放，對靈活調節(jié)的需求更加凸顯。
4.靈活調節(jié)能力裕度評估
分析與評估靈活調節(jié)能力裕度時，可統(tǒng)計其指定時間范圍內各響應時間尺度的最大需求與最小調節(jié)能力，將上調與下調拼接到一張圖上，形成“可調域”。其次，納入最大調節(jié)需求曲線，若需求曲線全在可調域內，則表示靈活調節(jié)裕度充足；若需求曲線超出了可調域，則超出部分對應的響應時間尺度存在缺額。
某區(qū)域秋季靈活調節(jié)能力裕度分析圖如下所示。
圖3：靈活調節(jié)能力裕度分析圖（單位：兆瓦，分鐘）
隨著新能源滲透率大幅提高，新能源出力的急劇上升會導致系統(tǒng)急需減小出力，產生下調需求峰值；而新能源出力的急劇下降則會導致系統(tǒng)急需加大出力，產生上調需求峰值。因此，對于光伏裝機容量較大的區(qū)域，新能源波動產生的調節(jié)需求峰值易與系統(tǒng)負荷曲線產生的調節(jié)峰值形成“峰上疊峰”。
例如，某區(qū)域在夏季靈活調節(jié)能力存在上調缺額。在下午時段，光照強度迅速變弱，光伏電站出力隨之下降，導致系統(tǒng)電源側總出力下降。另一方面，系統(tǒng)負荷迎來下午高峰。系統(tǒng)靈活上調需求在下午時刻出現了“峰上疊峰”，進而產生裕度缺額。當日靈活調節(jié)需求與能力曲線如下圖所示。
圖4：靈活調節(jié)需求與能力曲線（單位：兆瓦）
5.結論與建議
新發(fā)展形勢下，加強電力系統(tǒng)靈活調節(jié)能力體系建設的重要性愈發(fā)凸顯，除了深入分析供需兩端的現狀，應進一步考慮多時間尺度的平衡及不同區(qū)域的差異性；擴大研究時間范圍并盡可能廣地覆蓋歷史數據以準確評估靈活調節(jié)能力；考慮不確定事件的真實數據收集與偏差評估；同時，考慮在規(guī)劃、建設、并網、運行各環(huán)節(jié)優(yōu)化完善靈活調節(jié)能力體系的構建，具體建議如下：
（一）加速完善適配靈活調節(jié)資源的市場體系。以覆蓋靈活調節(jié)資源全生命周期成本為核心，構建科學合理的收益機制。加快建立覆蓋各類靈活調節(jié)資源固定投資成本的容量電價機制；具備條件的區(qū)域，推動靈活調節(jié)資源全面參與現貨出清結算，通過峰谷價差回收變動成本。優(yōu)化現貨市場規(guī)則，適當擴大申報價格及出清價格上下限，確保價格準確反映系統(tǒng)供需關系。加快搭建“二次調頻、快速調頻、轉動慣量、爬坡”等多維度輔助服務市場體系，充分彰顯快速調節(jié)能力價值，全面提升電網安全穩(wěn)定水平。
（二）優(yōu)化面向靈活調節(jié)資源的調度運行規(guī)則。嚴格遵循國家政策及行業(yè)運行標準，強化各類靈活調節(jié)資源調用執(zhí)行，全面提升利用效率。結合資源調節(jié)性能特點，制定差異化調度準則（如引導新型儲能日均實現全電量“一充一放”，充分激發(fā)虛擬電廠、新型儲能等靈活調節(jié)資源參與系統(tǒng)調控，減少煤電機組頻繁深度調峰、日內啟停等），嚴格執(zhí)行調度指令并健全評價考核機制。
（三）強化靈活調節(jié)資源投產規(guī)劃與機制設計，引導產業(yè)良性發(fā)展。綜合考量電網結構、負荷特性、網架布局、平衡需求等因素，滾動研判系統(tǒng)調節(jié)缺口，科學開展靈活調節(jié)資源規(guī)劃布局。引導新能源集成開發(fā)利用，明確新型電力系統(tǒng)建設中各類靈活調節(jié)資源的技術需求、裝機規(guī)模及時序布局，精準測算不同類型資源的建設運行成本與經濟性，細化完善適配的市場交易規(guī)則、價格形成機制，引導資源有序投產、高效利用。
（四）加快技術支持系統(tǒng)建設，實現靈活調節(jié)資源全維監(jiān)控與統(tǒng)一控制。搭建統(tǒng)一的靈活調節(jié)資源大數據平臺，規(guī)范數據傳輸標準，實現可調能力、實時狀態(tài)、調用響應、調節(jié)效果等全維度實時監(jiān)控；探索“單點直控+群調群控+分區(qū)協同”的調度控制模式，通過統(tǒng)一控制策略達成各類資源的精準響應與協同調控。
