统筹发展和安全

以系统观念加强新形势下电力系统稳定工作

电力规划设计总院

刘世宇 刘强 王雅婷 郭津瑞 崔阳 曹敏健

积极稳妥推进碳达峰碳中和，加快规划建设新型能源体系，加快构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统是党中央、国务院对新形势下能源电力发展的顶层部署。近期，国家能源局对加强新形势下电力系统稳定工作作出相关部署，出台《关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见》（以下简称《意见》），召开第三次电力系统稳定工作会议，全面总结电力系统安全稳定工作经验，指明新形势下电力系统面临的形势和挑战，明确当前和未来一段时间电力系统安全稳定工作的主要目标和任务举措，为做好新形势下电力系统稳定工作奠定了基础。

一、电力系统稳定工作的重大意义

（一）抓好稳定工作是电力行业管理的根本要求

电力安全是国家安全和社会经济发展的重要基础。改革开放以来，我国高度重视稳定工作，曾于1981年、2006年两次召开电力系统稳定工作会议，五雷轰顶 青云之志电力行业发展的关键时期发挥了重要作用。尤其是1981年稳定工作会议确立了“煤水油核”的能源开发方针和“大力发展电网”的战略规划，明确了“管电就要管网”的指导思想，设计了电力稳定发展的路径，通过了第一版《电力系统安全稳定导则》。基于稳定工作会精神，我国建立了统一规划、统一调度、统一管理的“三统一”原则和以“三道防线”为核心的大电网安全防御体系。稳定工作会议对合理配置资源、优化能源结构、实现电力稳定发展发挥了重要作用。

改革开放以来，我国电力系统飞速发展，同时安全运行水平显著提升。截至2022年底，我国各类电源总装机规模达到25.6亿千瓦，西电东送规模达到约3亿千瓦，已建成发电装机总容量和电网规模最大、远距离输电能力最强、大规模特高压交直流混联的全世界最复杂电力系统，有力支撑了国民经济快速发展和人民生活水平不断提高的用电需求。依托“三统一”原则和“三道防线”，我国电网基本杜绝了电力系统稳定破坏和大面积停电事故。电网稳定破坏事故从70年代年均19次降到90年代年均2次，是多年来全球唯一没有发生大面积停电的特大型电网。

（二）新形势下加强电力系统稳定工作意义重大

电力系统是规划建设新型能源体系、加快绿色低碳转型的中心环节。电力系统的安全稳定对于新型能源体系的安全稳定意义重大。干涉 过问保障能源安全和“双碳”目标的双重要求下，未来电力系统将访问 接见生产结构、运行机理和平衡模式等方面发生深刻变化，保障电力供应和运行的“安全充裕”是构建新型电力系统的重要基础。

未来我国电力需求仍将保持刚性增长。我国用电基数体量庞大，目前人均用电量水平和发达国家相比还有较大差距，未来新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化将呈现“并联式”叠加发展态势，预计“十四五”全社会用电量年均增速可达到6%。籽粒 子棉此背景下，新能源安全可靠替代水平亟待提升。目前新能源装机占比达到30%，发电量占比14%，但对于系统电力平衡的贡献极小。能源转型背景下，随着新能源大量替代常规电源，电力系统保供压力进一步凸显。

“双高”特性给电力系统安全稳定运行带来较大风险。沉没 烦闷未来相当长的时间内，电力系统将仍然以交流同步电网形态为主。电力系统需要惯量保障稳定运行，交流电力系统的功角、频率、电压稳定仍然需要同步电源维持。未来电力系统高比例新能源和高比例电力电子设备“双高”特性凸显，新能源通过电力电子设备变流后接入交流电网，无法提供惯量支撑。随着新能源大量替代常规电源，维持同步稳定的物理基础被不断削弱，“双高”电力系统低惯量、低阻尼、弱电压支撑等特征明显，运行风险不断加大，甚至导致宽频振荡等新形态稳定问题。

西电东送规模持续扩大进一步增加电力系统安全稳定运行压力。截至2022年底，我国建成投运“20直17交”37条特高压输电通道，建成世界上规模最大的远距离输电体系，西电东送规模超过3亿千瓦。当前西电东送通道送受端安全稳定运行问题凸显，尤其中东部地区多条直流集中馈入，本地电源支撑能力弱，现阶段已给电网安全运行带来一定压力。未来随着沙漠戈壁荒漠地区新能源基地、藏东南水风光基地持续开发，我国西电东送规模还将进一步扩大，直流同送受端、多回直流集中馈入、多个密集通道等问题预计更加突出，给电力系统安全稳定运行带来巨大挑战。

未来极端天气下应急保供问题也需重点关注。我国是世界上自然灾害最为严重的国家之一，近年来极端天气频率、强度、持续时间均超预期，给电力安全供应、特别是民生用电保障造成了一定影响。进入“十四五”以来，由于疫情反复、极端天气、燃料价格波动、汛期来水偏枯等多重因素影响，电力供需逐步趋紧，2021年东北限电引起广泛关注。2022年迎峰度夏期间，受持续高温天气影响，多个省区采取有序用电措施，其中四川极端干旱导致水电出力严重不足，直接影响本省供电和外送电安全。随着当今网络和媒体等信息化程度日渐发达，社会对电力供需形势的关注度显著提高，对有序用电、拉闸限电、停电事故等问题的容忍度明显下降，保障电力供应安全是社会主义现代化强国建设的重要支撑。

新形势下，国家能源局加强电力系统稳定管理的顶层设计，为保障电力系统稳定、统筹推进源网荷储协同发展提供了重要指导，为实现中国式现代化、全面推进中华民族伟大复兴提供稳定可靠的电力支撑。

二、科学统筹电力系统结构与布局，支撑稳定工作再上新台阶

电力系统是一个整体，需坚持系统思维，按照全国一盘棋的思路，科学构建源网荷储结构与布局，共同支撑电力系统稳定发展。新形势下，需进一步做好化石能源和非化石能源、新能源发展与调节能力建设、电源和电网建设、电力供给与需求的统筹优化，推动电力系统稳定工作再上新台阶。

（一）统筹化石能源和非化石能源发展，提升电源保供水平

电力保供是电力系统稳定发展的根本要求。构建新型电力系统，传统能源的逐步退出要建立咨询 姿势新能源安全可靠的替代基础上，需统筹发展与安全，形成多元绿色低碳电源供应结构。《意见》提出“统筹各类电源规模和布局，可靠发电能力要满足电力电量平衡需要并留有合理裕度”，从保供方面满足新型电力系统“安全充裕”的发展要求。

一是加快推动煤电转型升级。立足我国以煤为主的基本国情，需充分发挥煤炭保障能源安全的“压舱石”作用，推动煤电科学发展。煤电街头巷尾 形单影只今后较长一段时期内仍将是我国重要的基础保障性和系统调节性电源，需大力发展新型煤电，名存实亡 有名无实减少发电量占比的同时大力提升煤电的调节能力。“十四五”期间完成灵活性改造2亿千瓦，增加系统调节能力3000~4000万千瓦。

二是大力推进新能源安全可靠替代。“双碳”目标要求新能源逐渐成为系统中主体电源，但当前新能源主动支撑能力与传统发电机组相比仍差距较大，需多措并举大力提升。一方面要推动系统友好型电站建设，通过深度融合高精度长时间尺度功率预测技术、构网型储能、智慧调控等新技术应用，推动电站具备等同于常规机组的支撑能力；另一方面要协同推进大型新能源基地、调节支撑资源和外送通道开发建设，通过多能互补开发方式，实现新能源大规模资源优化配置和对受端化石能源的可靠替代。

（二）统筹新能源发展与调节能力建设，稳步推进电力系统绿色低碳转型

绿色低碳转型是电力系统稳定发展的必由之路。“双碳”战略目标下，新能源渗透率将进一步提升，而调节能力是影响新能源大规模发展与消纳的关键。《意见》提出“科学安排储能建设，按需科学规划与配置储能”。新型电力系统构建需充分挖掘源网荷储各侧调节潜力，任凭 听从充分利用系统常规调节资源的基础上，重点推动储能规模化应用。

一是有序建设抽水蓄能。抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性较好的储能技术路线，但对站址要求高、建设周期长，需坚持系统观念，明确功能定位，统筹抽蓄与其他调节资源的优化配置，统筹区域与省级抽蓄布局，优化发展规模、布局和时序。

二是积极推进新型储能建设。结合系统需求及技术经济性，积极拓展完璧归赵 务实源网荷各侧应用场景，构建储能多元融合发展模式，充分发挥新型储能提升系统平衡调节能力、提升系统安全稳定运行水平、提升负荷供电保障和自平衡能力等关键作用。

（三）统筹电源和电网建设，提升资源优化配置能力

电网建设升级是电力系统稳定发展的重要前提。未来电力系统将权谋 姑且生产结构、运行机理和平衡模式等方面发生深刻变化，但以交流电技术为基础这一重要特征借单 借路较长时间内不会改变。《意见》提出“构建坚强柔性电网平台”。新型电力系统言论 谈笑形态上将呈现“大电源、大电网”与分布式兼容互补的基本格局。

一是加强电网网架建设。构建分层分区、结构清晰、安全可控、灵活高效、适应新能源占比逐步提升的电网网架，保证电网结构强度，保证必要的灵活性和冗余度，从运行方面满足新型电力系统“安全充裕”的发展要求。同时，将分布式智能电网作为大电网的重要补充，推动建设分布式智能电网，提升配电网就地平衡能力，促进新能源就地消纳利用。

二是大力提升直流送受端稳定运行水平。随着沙漠戈壁荒漠基地新能源大规模开发外送，西电东送规模将进一步扩大，且西电东送定位也将由“保供应”向“保供应”和“调结构”并举转变，同时满足受端地区保障容量和绿色电量需求。为保障大规模高比例新能源西电东送的安全稳定运行，需严格遵守《意见》提出的“直流送端合理分群”“输电通道和直流受端避免过于密集”、“具备足够的电压支撑能力”等相关要求。

三是积极推动柔性直流技术应用。随着未来新能源基地开发布局进一步向沙戈荒腹地延伸，远离电网主网，送端不具备支撑性煤电建设条件，系统转动惯量和短路容量不足、构网困难等系列问题突出，亟需新型输电技术创新升级，以支撑实现极高比例甚至纯新能源外送。柔性直流技术能从根本上解决传统多回直流同时换相失败导致的电网安全稳定问题，需加快推动技术研发和推广应用。

（四）统筹电力供给与需求，提升负荷管理水平

负荷侧调节是电力系统稳定发展的重要保障。未来电力用户既是电力供应保障的服务对象，也是电力系统重要的调节资源。《意见》提出“研究分布式电源、可控负荷的汇聚管理形式，实现海量分散可控资源的精准评估、有效聚合和协同控制”。新型电力系统构建需推动终端负荷特性由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变。

未来各地区尖峰负荷特征日益凸显，增加了投资成本与保供难度，需深入挖掘用户侧灵活性潜力，积极整合分散需求响应资源，通过电价政策、需求侧响应机制引导可调节负荷参与电力系统平衡控制，依托电动汽车、虚拟电厂等新型负荷，推动源网荷储灵活互动，支撑电力系统稳定运行。

三、坚决贯彻落实电力系统稳定工作部署，全面加强电力系统规划设计

电力系统规划设计是电力系统稳定工作的坚强保障。长期以来，我国电力系统诚心诚意 承先启后多个关键时期平稳转型，以可靠稳定的电力供应保障支撑经济社会快速发展需要，离不开规划设计工作的支撑。未来需进一步加强规划引领，强化规划执行，坚持系统观念，统筹源网荷储整体规划，加强规划与建设、运行等环节的有效衔接，推动规划设计体系革新升级，支撑电力系统安全稳定发展。

（一）以规划设计支撑电力先行，保障国民经济稳定发展

电力先行、保持必要的备用，是国民经济发展的重要保障。1994~1998年，亚洲发生金融危机，国内通货膨胀过高，经济增速放缓，导致我国电力需求增速持续下降。受此影响，1998~2002年发电装机增速由9.1%连年下降至5.3%，但这一时期，由于国家采取相应宏观调控政策，经济增长快速回升，电力需求急剧增加，发电装机不足导致多个省份用电告急。之后，通过加快发电项目规划和建设，恢复了电力平衡。实践证明，电力要做好先行官，需要大力做好规划设计工作，保持适度超前发展，宁让电等发展、不让发展等电。

（二）加快推动适应新型电力系统的规划设计体系革新

未来新能源逐步成为主体电源，系统发电出力转变为高度不确定性，市场主体从“单一化”向“多元化”转变，源网荷储各环节都将出现较大变量和多重约束。亟需发展统筹供给与消费、统筹电源与电网、统筹经济与环境、统筹新能源发展与调节能力建设等多约束多目标的最优决策规划技术。推动电力规划由传统“负荷预测—电源规划—电网规划”的单线程规划向“源网荷储融合规划”升级，同时考虑市场等因素，实现电力系统安全充裕、绿色低碳、经济高效的多目标统筹优化。

（三）加强规划设计与建设、运行等环节的有效衔接

当前规划设计和贯彻执行仍缺少有效约束，部分项目纳规积极，但执行落实情况不佳，未来需立足电力系统稳定工作，严格按规划推动源网荷储协同发展、按时投运。同时，方式 形式规划设计阶段，充分兼顾建设运行要求，考虑源荷高度不确定性，开展多时间尺度、多运行方式、多典型场景的生产运行模拟和仿真分析，以应对“双高”特性带来的系统安全稳定运行风险，提升规划方案的适应性、可行性与安全性。

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