能源安全视角下的电源协调发展

浩博电池网讯：能源是经济社会发展的命脉，关乎人民美好生活和中华民族伟大复兴。随着能源发展呈现多元化、低碳化、市场化和国际化趋势，能源安全也面临着更加复杂的局面和严峻挑战。能源保障对国家安全影响力愈发凸显，单纯依靠传统的能源格局，已然难以满足中国经济的新发展需要。如何在实现低碳发展的同时，确保能源安全，推进电源发展，是当前全行业所面临的迫在眉睫的重大命题。

能源安全新战略的新时代内涵

面对能源革命浪潮，2014年6月13日，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明确提出了“四个革命、一个合作”的重大能源安全新战略。能源安全新战略是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分，是关于中国能源改革发展正确的理论原则和经验总结，开辟了中国特色能源发展之路。在能源安全环境日益复杂的背景下，实现清洁低碳发展，必须分析形势，坚定不移地深入贯彻落实能源安全新战略。

实现中华民族伟大复兴对能源安全提出新要求

我国实现第二个百年奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦，仍然需要电力能源保障。作为世界第二大经济体，我国仍然是发展中国家，2020年我国常住人口城镇化率为63.89%，远低于发达国家的80%平均水平，经济发展和社会进步还需要稳定的电力支撑，尤其电气化水平还会不断提高，2020年中国电能占终端能源消费比重约为27%，预计2030年、2060年将分别提升到39%和70%。

全面贯彻新发展理念为能源安全赋予新内涵

党的十八大以来，党中央总揽全局，创造性提出了指导新常态下经济社会发展的创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，针对性提出了新时期我国能源发展“建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系”的总目标。作为能源电力行业，必须加快技术和体制机制创新，增强能源发展新动力；加强规划、建设、运行全过程和供应、需求全流程协调，构建能源生产新体系；坚持化石能源绿色开采、清洁利用和非化石能源加快发展，实现“双碳”战略新目标；实施国际能源合作、统筹国际国内两个大局等策略，实现能源保障新突破；确保人民群众在用上能源、用好能源上真正共享，履行能源发展新责任。唯有践行五大发展理念，才能不断提升能源保障水平。

数字经济为推进能源安全提供新手段

2021年10月18日，中央政治局就推动我国数字经济健康发展进行第三十四次集体学习，习近平总书记主持学习并发表重要讲话。12月12日，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》。数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正推动我国生产方式、生活方式和治理方式深刻变革。就能源而言，一方面，数字技术、数字经济推动各类资源要素快捷流动、各类市场主体加速融合，能源用户属性将会发生很大变化，电力占能源消费的比例将更高。根据不完全统计，2020年全球发电量中，有5%左右用于计算能力消耗，到2030年将有可能提高到15%到25%左右，也就是说，计算产业的用电量占比将与工业等耗能大户相提并论。此外，高科技企业对电力的可靠性稳定性要求更高。另一方面，在信息技术的驱动下，数字经济与实体经济的深度融合正在加速，智能化、信息化、物联网等技术将推动传统电力系统向自调节、自适应、自修复的信息能量系统转变，电网在系统中的地位大幅度提升的同时，电力系统安全压力也进一步增加。

影响能源供应因素再审视

经过改革开放以来40余年的发展，截至2021年底，我国发电总装机容量23.8亿千瓦，发电量8.38万亿千瓦时，220千伏及以上输电线路长度84.3万千米，变电容量49.4亿千伏安，连续多年均具世界第一位，为世界第二大经济体的发展提供了稳定的电力保障。但当前的电力供需格局发生了很大变化，源随荷动、源网荷储互动，能源供应影响因素出现新情况，形成新压力。

新冠肺炎疫情和国际产业分工调整对能源行业供应链产生潜在威胁

2021年，席卷全球的新冠肺炎疫情导致全球能源供给收缩，生产活动的复苏叠加全球减碳步伐对传统能源替代步伐加快，导致国际能源短缺，推动原油、天然气价格迅速攀升，亚洲天然气价格一年暴涨6倍，欧洲在14个月内涨10倍，美国天然气价格也达到10年来的最高点。

由于疫情导致的交通、物流熔断，对全球产业链造成重大冲击，世界产业格局松动，疫情后很多国家都在评估本国的产业体系，开始回收并扶植基础产业和民生产业，全球产业格局面临着自工业革命以来最深刻的变革，这对我国制造业发展产生了潜在威胁。而制造业中60%的通用装备都应用于能源行业，能源行业供应链在中美贸易战、新冠肺炎疫情等诸多因素交织影响下已经显现出脆弱性，面临经济性、稳定性和安全性多方面的重大风险。

地缘政治和国际能源格局不确定性增加了能源供应不足的风险

由于能源（石油、天然气）的特殊战略价值，以及世界能源消费中心与资源区域的失衡和错配，使得世界能源中心一直是各种政治力量争夺的焦点。近年来，在全球减碳和绿色能源替代的浪潮下，各国去煤化加速，石油天然气的替代效益明显，更加剧了国家之间的竞争与冲突。我国资源禀赋为贫油少气，而天然气作为我国迈向清洁低碳绿色能源结构的过渡能源，其在能源消费中的占比还将提升，国际能源格局的不确定性对我国能源安全供应挑战也不断增大。

“十三五”时期，由于供给侧结构性改革，中国煤炭退出产能超过10亿吨。此外，受煤炭开采安监、环保力度增大等因素影响，大量煤炭产能被压缩，2020年中国原煤产量约38亿吨，与年均40亿吨的消费量相较存在较大缺口。2021年9月末，全国统调电厂存煤量为10年来同期最低水平。东北地区煤炭资源更是日趋紧张。据统计，2020年东北原煤产量合计0.93亿吨，较2016年的1.13亿吨下滑约17.7%，而整个东北煤炭消费约3.4亿吨，缺口高达2.5亿吨，主要支撑东北煤炭消费的内蒙古在承接高耗能产业、特高压配套电源建设上马和煤炭产量减少等背景下，煤炭输出减少，导致东北缺煤已趋常态。煤电在相当长时间里还是我国的主体电源，煤炭供应的不稳定性，必将影响煤电生产和电力供应。

快速推进碳达峰、碳中和目标对电力供应提出挑战

2020年9月，国家提出“双碳”目标后，作为碳排放占比高达40%的煤电行业成为碳减排的主要对象，国家产业、金融、财政等扶持政策对煤电行业快速收紧，部分地方政府为避免能耗“双控”亮红灯，压减发电用煤，限电停产，加之电煤供应不足价格高企，2021年9月下旬，全国煤电机组临时检修等非计划停运、出力受阻，比上年同期多1亿千瓦以上，对经济生产活动造成很大的影响。

2021年，全国生产原煤40.7亿吨，比上年增长4.7%；其中，3、4、6、7、9月当月原煤产量同比均下降。进口煤同比下降3.6%，补充作用减弱，导致电煤总体供应不足，供需明显不匹配，电煤供应紧张拉动煤炭价格非理性上涨并持续高位攀升，2021年6月以后，北方港5500大卡现货价持续高于900元/吨，到10月15日已超过2000元/吨，远高于国家要求的600元/吨的红色区间上限。燃料成本大幅上涨，导致煤电企业大面积亏损，部分煤电企业资金链异常紧张，出现无钱买煤、无钱维护生产设备的情况，这是导致全国多地有序用电和东北地区拉闸限电的主要原因。

新能源占比不断提高给传统电力系统稳定运行带来极大挑战

提高清洁能源发电在电力总装机中的占比是构建新型电力系统的关键，截至2021年底，全国全口径发电装机容量23.8亿千瓦，同比增长7.9%。其中，并网风电3.3亿千瓦，并网太阳能发电3.1亿千瓦。2021年，风、光新增1.03亿千瓦，创历年新高。但新能源发电出力具有随机性、波动性和间歇性特点，这就要求常规电源不仅要跟随负荷变化，还要平衡新能源的出力波动，系统的综合调节能力是影响新能源发展与消纳的关键。

目前受资源禀赋限制，我国灵活调节电源建设规模远不及新能源发展规模，抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%，“三北”地区新能源富集，风电、太阳能发电装机分别占全国的66%、57%，但调峰能力不足3%；根据“十四五”规划目标，将年均增加8000万千瓦至1亿千瓦的风电和光伏发电，系统灵活性调节能力面临严重不足的局面。除此之外，新型电力系统还面临转动惯量降低等影响同步电网稳定运行的问题。快速增长的随机性电源大大降低了传统同步大电网的惯性，以及源随荷动的实时响应能力；同时大量电力电子设备及传感器的加装对电网稳定带来极大的挑战。构建新型电力系统需要重构电网架构，并突破现有的系统运行逻辑及稳定运行技术。

电源协调发展是保障能源安全的基础

2021年1月24日，习近平在主持中央政治局第三十六次集体学习中强调，“要坚持统筹谋划，在降碳的同时确保能源安全、产业链供应链安全”，“立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破、通盘谋划，传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上。要加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”。减碳要坚持系统思维，电力转型要循序渐进，能源安全是关键。当前及较长的一段时间内，电源发展多元化是能源安全的重要保障。只有充分发挥煤、气、水、核、风、光、储等多能互补优势，构建多元融合、协调发展的电源体系，才能满足并保障电力供应的稳定性。

第一，科学稳妥减少煤电占比。

作为电力供应的稳定器和压舱石，煤电将在未来相当长时间内，依然发挥重要的托底保供的作用。截至2021年底，全国全口径煤电11.1亿千瓦，占总发电装机容量的比重为46.7%，而全口径煤电发电量5.03万亿，占总发电量比重60.0%。2021年，全国大范围缺电再次印证煤电在系统中的地位。2021年1月7日的寒潮用电负荷高峰中，全国用电负荷高峰为11.89亿千瓦，累计5.3亿千瓦的风电、光伏发电装机出力不到3000万千瓦，当日支撑用电负荷尖峰的主力是出力超过90%的火电和100%出力的核电；迎峰度夏期间，煤电在燃料紧缺、价格高企、受阻增大的情况下，顶峰出力7.5亿千瓦，成为消除高峰期电力缺口的关键。因此，煤电不仅是当前和未来一段时间内的主体电源，而且在“十四五”时期，煤电仍要保持一定的增长，在送端新能源富集区和受端中东部负荷中心地区布局一定规模、有支撑作用的清洁高效煤电，发挥兜底保供作用；同时加快建设跨省跨区输电线路的配套煤电电源，提升特高压线路的输电能力，促进新能源消纳。

第二，加快发展可再生能源发电。

能源电力转型的根本在于增加清洁能源在装机中的比重，不断提升新能源在支撑电力消费中的作用，从而达到降低碳排放的目标，因此加快可再生能源发展是关键。

保持风电、光伏发电快速发展，在做好新能源开发与送出和市场消纳的前提下，在“三北”风能、太阳能资源富集区建设以新能源为主的清洁化综合电源基地，实现新能源集约、高效开发。加快发展东中部分散式风电和海上风电，优先就地平衡；加快布局近海深水风电，逐渐向远海方向发展。积极开发水电，坚持生态优先、统筹规划、梯级开发原则，加快建设龙头水电站，控制中小水电开发，重点推进西南地区水电开发，积极推进金沙江、雅砻江等流域梯级水电建设。安全高效发展核电，加快“华龙一号”等国产化三代压水堆技术推广，以四代高温气冷堆示范工程为依托，加大新一代核电技术应用。

第三，大力建设灵活性电源。

随着新能源渗透率的不断上升，系统调峰平衡的压力持续增大，系统对灵活性调节资源的需求也会越来越大。加快系统调节能力的建设，是“十四五”期间电力发展的重要工作。要从发电侧和需求侧两端挖掘和建设灵活性调节能力。

发电侧方面，加强抽水蓄能建设，充分发挥抽水蓄能电站为电力系统提供备用及调节能力的作用。在气源有保障和气价承受能力高的地区合理布局天然气调峰电源。此外，从我国资源禀赋以及电力装机结构看，不论是从经济性还是调节效果上，对煤电进行灵活性改造是当前提高系统调节能力最合适的方式。我国现有煤电装机11.1亿千瓦，其中超过80%的机组运行指标处于国际领先水平，这既是我国电力运行保障的重要支撑，也是很好的调节电源。通过对煤电机组进行灵活性改造，机组的调节能力会大大提升，同时改造成本也相比其他电源类型要低。需求侧方面，可以通过建设虚拟电厂、新能源汽车与电网（V2G）等方式，挖掘用户侧调节潜力。另外，加快推动源网荷储协调控制，也可以增加系统的调节能力。

第四，推进构建全国统一电力市场。

电力行业是支撑我国经济社会发展的基础产业，电力市场是全国统一市场体系的重要组成部分，建设全国统一电力市场可以为电力商品和生产要素自由流动和优化配置创造条件，使经济保持活力和效率。

加快全国统一电力市场建设是提高能源利用效率、体现资源时空价值的重要方式。在国家加快推进新能源发展的背景下，加强多层次统一电力市场建设，有助于打破电力发展和交易的界限，解决电源与用户分布不均衡的问题，进一步发挥大电网的互济能力，实现集中式新能源大范围优化配置，同时，依托微电网灵活调节能力实现分布式新能源就地消纳，提升整个电网的资源配置能力。

本文刊载于《中国电力企业管理》2022年01期，作者单位：中国电力企业联合会