觀察丨以系統觀念加強電力系統穩定工作
來源：中國電力報 時間：2023-12-18 18:02
劉世宇 劉強 王雅婷 郭津瑞
近期，國家能源局對加強新形勢下電力系統穩定工作作出相關部署，出臺《關于加強新形勢下電力系統穩定工作的指導意見》（以下簡稱《意見》），召開新形勢下全國電力系統安全穩定工作會議，明確當前和未來一段時間電力系統安全穩定工作的主要目標和任務舉措，為做好新形勢下電力系統穩定工作奠定了基礎。
電力系統穩定工作意義重大
我國曾于1981年、2006年兩次召開電力系統穩定工作會議，在電力行業發展的關鍵時期發揮了重要作用。尤其是基于1981年穩定工作會議精神，明確“大力發展電網”的戰略規劃和“管電就要管網”的指導思想，設計了電力穩定發展的路徑，通過了第一版《電力系統安全穩定導則》。基于穩定工作會議精神，我國建立了統一規劃、統一調度、統一管理的“三統一”原則和以“三道防線”為核心的大電網安全防御體系。依托“三統一”原則和“三道防線”，我國電網基本杜絕了電力系統穩定破壞和大面積停電事故。
電力系統是規劃建設新型能源體系、加快綠色低碳轉型的中心環節。在保障能源安全和實現“雙碳”目標的雙重要求下，未來電力系統發展面臨較大挑戰。
一是未來我國電力需求仍將保持剛性增長。未來新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化將呈現“并聯式”疊加發展態勢，預計“十四五”全社會用電量年均增速可達6%。隨著新能源大量替代常規電源，電力系統保供壓力進一步凸顯。
二是“雙高”特性給電力系統安全穩定運行帶來較大風險。未來，電力系統將仍然以交流同步電網形態為主，交流電力系統的功角、頻率、電壓穩定仍然需要同步電源維持。“雙高”電力系統低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征明顯，運行風險加大，甚至導致寬頻振蕩等新形態穩定問題。
三是西電東送規模持續擴大，進一步增加電力系統安全穩定運行壓力。截至2022年底，我國西電東送規模超過3億千瓦，未來隨著沙漠、戈壁、荒漠地區大型風光基地以及藏東南水風光基地持續開發，西電東送規模還將進一步擴大，直流同送受端、多回直流集中饋入、多個密集通道等問題預計更加突出，通道送受端安全穩定運行問題將更加凸顯。
四是未來極端天氣下應急保供問題需重點關注。“十四五”以來，受多重因素影響，電力供需逐步趨緊。2021年東北限電引起廣泛關注。2022年迎峰度夏期間，受持續高溫天氣影響，多個省區采取有序用電措施。社會對電力供需形勢的關注度顯著提高。
科學統籌電力系統結構與布局
電力系統是一個整體，需堅持系統思維，科學構建源網荷儲結構與布局。
一是統籌化石能源和非化石能源發展，提升電源保供水平。電力保供是電力系統穩定發展的根本要求。《意見》提出“統籌各類電源規模和布局，可靠發電能力要滿足電力電量平衡需要并留有合理裕度”。一方面，加快推動煤電轉型升級。推動煤電向基礎保障性和系統調節性電源轉型，需大力發展新型煤電，在減少發電量占比的同時大力提升煤電的調節能力。另一方面，大力推進新能源安全可靠替代。推動系統友好型電站建設，通過深度融合高精度長時間尺度功率預測技術、構網型儲能、智慧調控等新技術應用，大力提升新能源主動支撐能力。協同推進大型新能源基地、調節支撐資源和外送通道開發建設，實現對受端化石能源的可靠替代。
二是統籌新能源發展與調節能力建設，穩步推進電力系統綠色低碳轉型。綠色低碳轉型是電力系統穩定發展的必由之路。調節能力是影響新能源大規模發展與消納的關鍵。《意見》提出“科學安排儲能建設，按需科學規劃與配置儲能”。要有序建設抽水蓄能。結合系統需求，明確功能定位，統籌抽水蓄能與其他調節資源的優化配置，統籌區域與省級抽水蓄能布局，優化發展規模、布局和時序。要積極推進新型儲能建設。統籌系統需求及技術經濟性，構建儲能多元融合發展模式，充分發揮新型儲能在提升系統平衡調節能力、提升系統安全穩定運行水平、提升負荷供電保障和自平衡能力中的關鍵作用。
三是統籌電源和電網建設，提升資源優化配置能力。電網建設升級是電力系統穩定發展的重要前提。《意見》提出“構建堅強柔性電網平臺”。大電網發展方面，加快構建分層分區、結構清晰、安全可控、靈活高效、適應新能源占比逐步提升的電網網架，保證電網結構強度，保證必要的靈活性和冗余度。積極推動柔性直流技術發展應用，支撐實現極高比例甚至純新能源外送。分布式發展方面，加快推動建設分布式智能電網，提升配電網就地平衡能力。
四是統籌電力供給與需求，提升負荷管理水平。負荷側調節是電力系統穩定發展的重要保障。《意見》提出“研究分布式電源、可控負荷的匯聚管理形式，實現海量分散可控資源的精準評估、有效聚合和協同控制”。未來，各地區尖峰負荷特征日益凸顯，增加了投資成本與保供難度，需通過電價政策、需求側響應機制進行引導，深入挖掘用戶側靈活性潛力，積極整合分散需求響應資源，依托電動汽車、虛擬電廠等新型負荷，推動源網荷儲靈活互動，支撐電力系統穩定運行。
全面加強電力系統規劃設計
未來需進一步加強規劃引領，堅持系統觀念，推動規劃設計體系革新升級。
一是以規劃設計支撐電力先行，保障國民經濟穩定發展。電力先行、保持必要地備用，是國民經濟發展的重要保障。1994~1998年間，亞洲發生金融危機，國內經濟增速放緩，電力需求增速持續下降。受此影響，1998~2002年我國發電裝機增速由9.1%連年下降至5.3%，但這一時期，由于國家采取相應的宏觀調控政策，經濟增長快速回升，電力需求急劇增加，發電裝機不足導致多個省份用電告急。之后，通過加快發電項目規劃建設，恢復了電力平衡。實踐證明，電力要做好先行官，需要做好規劃設計工作，保持適度超前發展，寧讓電等發展、不讓發展等電。
二是加快推動適應新型電力系統的規劃設計體系革新。未來，新能源逐步成為主體電源，源網荷儲各環節都將出現較大變量和多重約束。亟須發展統籌供給與消費、電源與電網、新能源發展與調節能力建設等多約束多目標的最優決策規劃技術。推動電力規劃由傳統“負荷預測—電源規劃—電網規劃”的單線程規劃向“源網荷儲融合規劃”升級，同時考慮市場等因素，實現電力系統安全充裕、綠色低碳、經濟高效的多目標統籌優化。
三是加強規劃設計與建設、運行等環節的有效銜接。當前規劃設計和貫徹執行仍缺少有效約束，部分項目納規積極，但執行落實情況不佳，未來需嚴格按規劃推動源網荷儲協同發展、按時投運。同時，在規劃設計階段，充分兼顧建設運行要求，考慮源荷高度不確定性，開展多時間尺度、多運行方式、多典型場景的生產運行模擬和仿真分析，以應對“雙高”特性帶來的系統安全穩定運行風險。（作者單位：電力規劃設計總院）
責任編輯：楊娜
校對：江蓬新
