《新型電力系統發展藍皮書（徵求意見稿）》是為全面貫徹落實黨的二十大精神，積極穩妥推進碳達峰碳中和工作，加快規劃建設新型能源體系，國家能源局組織有關單位編制徵求意見稿。
2023年6月2日，《新型電力系統發展藍皮書》正式發布。
基本介紹
- 中文名：新型電力系統發展藍皮書（徵求意見稿）
- 頒布時間：2023年1月4日
- 發布單位：國家能源局綜合司
發布進程,內容全文,前言,目錄,正文,
發布進程
2023年1月6日，國家能源局發布《新型電力系統發展藍皮書（徵求意見稿）》。意見指出，到2030年，推動新能源成為發電量增量主體，裝機占比超過40%，發電量占比超過20%。至2045年，新能源成為系統裝機主體電源。
2023年6月2日，由國家能源局主辦，電力規劃設計總院、中國能源傳媒集團有限公司承辦的《新型電力系統發展藍皮書》發布儀式在京舉行。《藍皮書》全面闡述新型電力系統的發展理念、內涵特徵，制定“三步走”發展路徑，並提出構建新型電力系統的總體架構和重點任務。國家能源局黨組成員、副局長余兵出席會議並致辭，國家能源局監管總監黃學農發布《藍皮書》。
內容全文
前言
當今世界，百年未有之大變局加速演進，氣候變化、局勢動盪給全人類生存和發展帶來嚴峻挑戰，全球能源產業鏈供應鏈遭受嚴重衝擊，國際能源價格高位振盪，能源供需版圖深刻變革，新一輪科技革命和產業革命深入發展，能源電力系統的安全高效、綠色低碳轉型及數位化智慧型化技術創新已經成為全球發展趨勢。
改革開放以來，我國電力系統規模持續擴大、結構持續最佳化、效率持續提升、體制改革和科技創新不斷取得突破，為中華民族的偉大復興提供了強勁動力。黨的十八大以來，電力行業深入貫徹黨中央、國務院關於推進能源革命的戰略部署，持續加快發展和低碳轉型升級，為社會經濟快速發展和人民美好生活用電需求提供了堅強的電力保障。2021年3月15日，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上提出構建新型電力系統，為新時代能源電力發展指明了科學方向，也為全球電力可持續發展提供了中國方案。
為完整、準確、全面貫徹黨的二十大精神，加速構建新發展格局，全面助力推進能源革命、構建新型能源體系、推動能源綠色發展，國家能源局組織電力規劃設計總院、水電 水利規劃設計總院、國核電力規劃設計研究院、國網經濟技 術研究院、國網能源研究院、中國電力企業聯合會編寫本藍皮書。結合新型能源體系建設要求和“雙碳”發展戰略研判電力系統發展趨勢，分析現有電力系統面臨的主要挑戰和問題，全面闡述新型電力系統發展理念、內涵特徵，研判新型電力系統的發展階段及顯著特點，提出建設新型電力系統的總體架構和重點任務。
目錄
前言
一、發展現狀與問題挑戰
（一）發展現狀
（二）問題挑戰
二、形勢要求與內涵特徵
（一）新形勢新理念提出的新要求
（二）新型電力系統的內涵和特徵
三、三個發展階段及顯著特點
（一）加速轉型期（當前至2030年）
（二）總體形成期（2030年至2045年）
（三）鞏固完善期（2045年至2060年）
四、總體架構與重點任務
（一）加強電力供應保障性支撐體系建設
（二）加強新能源高效開發利用體系建設
（三）加強儲能規模化布局套用體系建設
（四）加強電力系統智慧化運行體系建設
（五）強化新型電力系統標準與規範創新
（六）強化核心技術與重大裝備套用創新
（七）強化相關配套政策與體制機制創新
正文
一、發展現狀與問題挑戰
（一）發展現狀
目前我國電力系統發電裝機總容量、非化石能源發電裝機容量、遠距離輸電能力、電網規模等指標均穩居世界第一，電力裝備製造、規劃設計及施工建設、科研與標準化、系統調控運行等方面均建立了較為完備的工業體系，為服務國民經濟快速發展和促進人民生活水平不斷提高的用電需求提供了有力支撐，為全社會清潔低碳發展奠定了堅實基礎。
電力供應保障能力穩步夯實。截至2021年底，我國各類電源總裝機規模23.8億千瓦，西電東送規模達到2.9億千瓦。全國形成以東北、華北、西北、華東、華中（東四省、川渝藏）、南方六大區域電網為主體、區域間異步互聯的電格線局，電力資源最佳化配置能力穩步提升。2021年，全社會用電量達到8.3萬億千瓦時，總發電量8.4萬億千瓦時。電力可靠性指標持續保持較高水平，用戶平均供電可靠率約99.9%，農村電網供電可靠率達99.8%。
電力綠色低碳轉型不斷加速。截至2021年底，非化石能源裝機規模達11.2億千瓦，占比達到47%，首次超過煤電裝機規模（11.1億千瓦）。2021年，非化石能源發電量達2.9萬億千瓦時，占總發電量的35%。其中，新能源發電量1萬億千瓦時，占總發電量的12%，分別比2010年和2015年提升11個、8個百分點。
圖1 2021年全國各類電源裝機和發電量占比
電力系統調節能力持續增強。截至2021年底，煤電靈活性改造規模累計約1.5億千瓦，抽水蓄能裝機規模達到3669萬千瓦，新型儲能累計裝機規模超過400萬千瓦。新能源消納形勢穩定向好，全國風電、光伏發電利用率達到97%、98%，特別是西北地區風電、光伏發電的利用率達到了94.5%、94.6%，同比提升1.5個百分點、3.6個百分點。
電力技術創新水平持續提升。清潔能源裝備製造產業鏈基本完備。全球最大單機容量100萬千瓦水電機組投入運行。華龍一號全球首堆投入商業運行，全球首個高溫氣冷堆核電項目成功併網運行。單機容量10兆瓦全系列風電機組成功下線。光伏電池轉換效率持續提升。柔性直流、“網際網路+”智慧能源、大規模新型儲能、綜合能源等一大批新技術、新模式、新業態蓬勃興起。
圖2 三代核電示範工程及小型模組化反應堆
圖3 張北柔性直流電網示範工程及柔性直流輸電裝備
電力體制改革攻堅成效突出。2021年，全國電力市場交易規模進一步擴大，全年完成市場化交易電量3.8萬億千瓦時。全國統一電力市場體系啟動建設，具有中國特色的電力中長期、輔助服務市場機制和規則體系全面建立，現貨市場建設試點穩定結算試運行。上網電價改革進一步深化，輸配電價改革持續最佳化，分時電價、階梯電價機制逐步健全。配售電業務加快放開，形成多元化市場主體參與的新格局。用電營商環境持續最佳化，一般工商業電價連續三年降低，世界銀行“獲得電力”評價指標排名躍升至全球第12位。
（二）問題挑戰
一是多重因素疊加，部分地區電力供應緊張，保障電力供應安全面臨突出挑戰。當前國際局勢依然複雜多變，能源價格高企，動力煤、天然氣等大宗商品價格出現大幅上漲；國內煤炭、天然氣供應緊張，價格持續高位，火電企業經營存在困難，疊加能耗雙控以及水電出力的不確定性，部分地區電力供應緊張。長期來看，我國電力需求仍維持穩步增長趨勢，尖峰負荷特徵日益凸顯。新能源裝機比重持續增加，但未能形成電力供應的可靠替代，電力供應安全形勢嚴峻。需要始終堅持底線思維，全力保障能源安全，推動構建適應大規模新能源發展的源網荷儲多元綜合保障體系。
圖4 2022年我國電力可靠供應難題凸顯
二是新能源快速發展，系統調節能力提升面臨諸多掣肘，新能源消納形勢依然嚴峻。新能源占比的不斷提高，其間歇性、隨機性、波動性特點快速消耗電力系統靈活調節資源。近年來，雖然經過各方不斷努力，全國新能源利用率總體保持較高水平，但消納基礎尚不牢固，局部地區、局部時段棄風棄光問題依然突出。未來，新能源大規模高比例發展對系統調節能力提出了巨大需求，但調節性電源建設面臨諸多約束，區域性新能源高效消納風險增大，制約新能源高效利用。
圖5 我國各類電源裝機結構
三是高比例可再生能源和高比例電力電子設備的“雙高”特性日益凸顯，系統運行壓力持續增加。相比於同步發電機主導的傳統電力系統，新型電力系統低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特徵明顯。我國電網呈現交直流送受端強耦合的複雜電網形態，電網電壓層級複雜，高低壓層級電網之間、送受端電網之間協調難度大，電力系統安全穩定運行面臨較大風險挑戰。隨著高比例新能源、新型儲能、柔性直流輸電等電力技術快速發展和推廣套用，系統主體多元化、電網形態複雜化、運行方式多樣化的特點愈發明顯，對電力系統安全、高效、最佳化運行提出了更大挑戰。
圖6 電力系統安全穩定運行面臨較大風險
四是傳統電力調度方式難以完全適應新形勢新業態，調控技術手段、調度機制、信息安全防護等亟待升級。一是隨著數量眾多的新能源、分散式電源、新型儲能、電動汽車等接入，電力系統信息感知能力不足，現有調控技術手段無法做到全面可觀、可測、可控，調控系統管理體系不足以適應新形勢發展要求。二是當前電力調度方式主要是面向常規電源為主的計畫調度機制，尚不能適應電力市場環境下交易計畫頻繁調整，不能適應高比例新能源併網條件下源網荷儲“多向互動”的靈活變化。三是作為重要基礎設施領域，電力系統已成為網路攻擊的重要目標，信息安全防護形勢更加複雜嚴峻，調度系統的信息安全防護能力亟需提升。
五是電力關鍵核心技術裝備的自主化、國產化水平偏低，電力系統科技創新驅動效能需持續提升。我國能源電力領域已形成具有較強國際競爭力的完整產業鏈、供應鏈和價值鏈，但同世界能源電力科技強國相比仍存在短板與不足，氫能、新型核電、碳捕捉利用及封存（CCUS）、燃料電池、大型燃氣輪機、高溫材料等核心技術裝備長期被國外壟斷，支撐新型電力系統構建的“卡脖子”技術和核心裝備亟需攻關突破。需要加強政策引導，激發創新潛力，打造新型電力系統多維技術路線推動能源電力全產業鏈融通發展。
六是電力系統轉型發展過程中仍然面臨諸多障礙和風險挑戰，亟需完善適應新型電力系統的體制機制。隨著電力體制改革進入“深水區”，深層次矛盾不斷突顯，電力市場不充分不協調不平衡問題較為突出。進入新發展階段，落實“雙碳”戰略部署，解決電力轉型發展中遇到的瓶頸和頑疾，關鍵要靠體制機制創新，為構建新型電力系統提供保障。
二、形勢要求與內涵特徵
（一）新形勢新理念提出的新要求
黨的二十大報告強調：“要積極穩妥推進碳達峰碳中和，深入推進能源革命，加快規劃建設新型能源體系”，這為新時代我國能源電力高質量躍升式發展指明了前進方向，提出了更高要求。為完整、準確、全面貫徹落實黨中央決策部署，積極踐行“雙碳”戰略，推動構建新型能源體系，電力系統必須立足新發展階段、貫徹新發展理念，重點在功能定位、供給結構、系統形態、運行機理、調控體系等領域順應發展形勢、回響變革要求，主動實現“四個轉變”。
一是電力系統功能定位由跟隨經濟社會發展向主動引領產業升級轉變。踐行“雙碳”戰略，能源是主戰場，電力是主力軍。作為能源供給體系的核心，電力系統發展應逐漸向跨行業、跨領域協同轉變，各產業用能方式向全面低碳化轉型，以電力供給支撐經濟成長，實現經濟高效低碳發展。充分發揮技術創新對電力系統轉型升級的支撐作用，通過源網荷儲各環節的關鍵核心技術創新和重大裝備攻關推動相關產業“補鏈”“延鏈”“強鏈”，促進產業結構提檔升級。
二是電力供給結構以化石能源發電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉變。煤電在未來相當長一段時間內仍是我國電力供應安全的重要支撐，需加快煤電清潔低碳化發展，推動化石能源發電逐步向基礎保障性和系統調節性電源並重轉型。為實現“雙碳”目標，在水電等傳統非化石能源受站址資源約束增速放緩、核電建設逐步向新一代先進核電技術過渡的情況下，新能源應當逐步成為綠色電力供應的主力軍，並通過配置調節能力、提升功率預測水平、智慧化調度等手段，建立系統友好型電站，為系統提供可靠電力支撐，助力終端能源消費全面綠色轉型升級。
三是系統形態由“源網荷”三要素向“源網荷儲”四要素轉變，電網多種新型技術形態並存。推動解決新能源發電隨機性、波動性、季節不均衡性帶來的系統平衡問題，多時間尺度儲能技術規模化套用，系統形態逐步由“源網荷”三要素向“源網荷儲”四要素轉變。考慮到支撐高比例新能源接入系統和外送消納，未來電力系統應仍以交直流區域互聯大電網為基本形態，推進柔性交直流輸電等新型輸電技術廣泛套用。以分散式智慧型電網 為方向的新型配電系統形態逐步成熟，就地就近消納新能源，形成“分散式”與“大電網”兼容並存的電格線局。
四是電力系統調控運行模式由單向計畫調度向源網荷儲多元智慧型互動轉變。新型能源體系下，伴隨大規模新能源和分散式能源接入，電力系統調度運行與新能源功率預測、氣象條件等外界因素結合更加緊密，源網荷儲各環節數據信息海量發展，實時狀態採集、感知和處理能力逐漸增強，系統調控體系需由淺層調控向深層調控逐步轉變，調度模式需由源荷單向調度向適應源網荷儲多元互動的智慧型調控轉變。
（二）新型電力系統的內涵和特徵
2021年3月15日，習近平總書記在中央財經委員會第九次會議上對能源電力發展作出了系統闡述，首次提出構建新型電力系統，黨的二十大報告強調加快規劃建設新型能源體系，為新時代能源電力發展提供了根本遵循。新型電力系統是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經濟社會高質量發展的電力需求為首要目標，以高比例新能源供給消納體系建設為主線任務，以源網荷儲多向協同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智慧型、柔性電網為樞紐平台，以技術創新和體制機制創新為基礎保障的新時代電力系統，是新型能源體系的重要組成和實現“雙碳”目標的關鍵載體。新型電力系統具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特徵，其中安全高效是基本前提，清潔低碳是核心目標，柔性靈活是重要支撐，智慧融合是基礎保障，共同構建了新型電力系統的“四位一體”框架體系。
圖7 新型電力系統四大基本特徵
安全高效是構建新型電力系統的基本前提。新型電力系統中，新能源通過提升可靠支撐能力逐步向系統主體電源轉變。煤電仍是電力安全保障的“壓艙石”，承擔基礎保障的“重擔”。多時間尺度儲能協同運行，支撐電力系統實現動態平衡。“大電源、大電網”與“分散式”兼容並舉、多種電網形態並存，共同支撐系統安全穩定運行。適應高比例新能源的電力市場與碳市場、能源市場高度耦合共同促進能源電力體系的高效運轉。
清潔低碳是構建新型電力系統的核心目標。新型電力系統中，非化石能源發電將逐步轉變為裝機主體和電量主體，化石能源發電裝機及發電量下降的同時，在新型低碳零碳技術的引領下，電力系統碳排放總量逐步下降至淨零水平。各行業先進電氣化技術及裝備發展水平取得突破，電能替代在工業、交通、建築等領域得到較為充分的發展。電能逐步成為終端能源消費的主體，助力終端能源消費的低碳化轉型。
柔性靈活是構建新型電力系統的重要支撐。新型電力系統中，常規直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網等新型輸電技術廣泛套用，骨幹網架向柔性化方向發展，支撐高比例新能源接入系統和外送消納。同時，隨著分散式電源、多元負荷和儲能的廣泛套用，大量用戶側主體兼具發電和用電雙重屬性，終端負荷特性由傳統的剛性、純消費型，向柔性、生產與消費兼具型轉變，源網荷儲靈活互動和需求側回響能力不斷提升，支撐新型電力系統安全穩定運行。
智慧融合是構建新型電力系統的基礎保障。新型電力系統以數據為核心驅動，呈現數字與物理系統深度融合特點。適應新型電力系統海量異構資源的廣泛接入、密集互動和統籌調度，“雲大物移智鏈邊”等先進數字信息技術在電力系統各環節廣泛套用，助力各環節實現高度數位化、智慧化、網路化的革新升級，有效支撐源網荷儲海量分散對象的協同運行和多種市場機制下系統複雜運行狀態的精準決策，推動以電力為核心的能源體系實現多種能源的高效轉化和利用。
圖8 新型電力系統圖景展望
三、三個發展階段及顯著特點
構建新型電力系統是一項複雜而艱巨的系統工程，不同發展階段特徵差異明顯，需統籌謀劃路徑布局，科學部署、有序推進。按照黨中央提出的新時代“兩步走”戰略安排要求，錨定2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，以2030年、2045年、2060年為新型電力系統構建戰略目標的重要時間節點，制定新型電力系統“三步走”發展路徑，即加速轉型期（當前至2030年）、總體形成期（2030年至2045年）、鞏固完善期（2045年至2060年），有計畫、分步驟推進新型電力系統建設的“進度條”。
（一）加速轉型期（當前至2030年）
我國全面進入建設社會主義現代化國家的新發展階段，經濟社會步入高質量發展模式，產業結構逐步最佳化升級。立足我國能源資源稟賦，堅持先立後破，有計畫分步驟實施碳達峰行動。期間，推動各產業用能形式向低碳化發展，非化石能源消費比重達到25%。新能源開發實現集中式與分散式並舉，引導產業由東部向中西部轉移。新型電力系統發展以支撐實現碳達峰為主要目標，加速推進清潔低碳化轉型。
圖9 新型電力系統建設“三步走”發展路徑
電力消費新模式不斷湧現，終端用能領域電氣化水平逐步提升。新能源跨領域融合、負荷聚合服務、綜合能源服務等貼近終端用戶的新業態新模式不斷湧現，分散化需求回響資源進一步整合，用戶側靈活調節和回響能力提升至5%以上，促進新能源就近就地開發利用和高效消納。電能在工業、建築、交通等重點用能行業的替代“提速擴圍”，終端用能電氣化水平提升至35%以上，充分支撐煤油氣等化石能源的碳排放儘早達峰。
碳達峰戰略目標推動非化石能源發電快速發展，新能源逐步成為發電量增量主體。在堅持生態優先、確保全全的前提下，藏東南水電、沿海核電等非化石能源結合資源潛力持續積極建設。新能源堅持集中式開發與分散式開發並舉，通過配置儲能、提升功率預測水平、智慧化調度等手段有效提升可靠替代能力，推動新能源成為發電量增量主體，裝機占比超過40%，發電量占比超過20%。
煤電作為電力安全保障的“壓艙石”，繼續發揮主體電源的基礎保障作用。我國以煤為主的能源資源稟賦決定了較長時間內煤炭在能源供給結構中仍將占較高比例，煤電作為煤炭清潔高效的利用途徑之一，仍是電力系統中的基礎保障型電源。2030年前煤電裝機和發電量仍將適度增長，並重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網重要節點等區域統籌最佳化布局。為支撐“雙碳”戰略和系統穩定運行，煤電機組通過靈活性改造和節能減排改造，逐步向清潔低碳化轉型，調節能力進一步提升。
電力資源配置能力進一步提升，分散式智慧型電網進入發展起步期。跨省跨區電力資源配置層面，隨著沙漠、戈壁、荒漠等大型新能源基地開發建設，充分發揮電網資源最佳化配置平台作用，進一步擴大以西電東送為代表的跨省跨區通道規模。骨幹網架層面，電力系統仍將以交流電技術為基礎，保持交流同步電網實時平衡的技術形態，全國電網將維持以區域同步電網為主體、區域間異步互聯的電格線局。配電網層面，為促進新能源的就近就地開發利用，滿足分散式電源和各類新型負荷高比例接入需求，配電網有源化特徵日益顯著，分散式智慧型電網快速發展，促進新能源就地就近開發利用。
儲能多套用場景多技術路線規模化發展，重點滿足系統日內平衡調節需求。作為提升系統調節能力的重要舉措，抽水蓄能結合系統實際需求科學布局，2030年抽水蓄能裝機規模達到1.2億千瓦以上。以壓縮空氣儲能、電化學儲能、熱儲能等日內調節為主的多種新型儲能技術路線並存，重點依託系統友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源配建儲能、電網側獨立儲能、用戶側儲能削峰填谷等模式，在源、網、荷各側開展規模化布局套用，滿足系統日內調節需求。
數位化、智慧型化技術助力源網荷儲智慧融合發展。“雲大物移智鏈邊”等數位化、智慧型化技術在電力系統源網荷儲各側逐步融合套用，推動傳統電力配置方式由部分感知、單向控制、計畫為主向高度感知、雙向互動、智慧型高效轉變。適應新能源大規模發展的平衡控制和調度體系逐步建成，源網荷儲協調能力大幅提升。
全國統一電力市場體系基本形成。保障電力系統經濟安全穩定運行，電力市場建設逐步完善，層次分明、功能完備、機制健全、治理完善的全國統一電力市場體系基本建成，促進新能源發展和高效利用、激發各類靈活性資源調節能力。各市場主體在安全保供、成本疏導等方面形成責任共擔機制，促進源網荷儲挖潛增效。
（二）總體形成期（2030年至2045年）
本世紀中葉，我國將建成社會主義現代化強國，經濟社會發展將進入相對高級的發展階段，廣泛形成綠色生產生活方式，碳排放由峰值水平平穩降低，用電需求在2045年前後達到飽和。期間，隨著水電、新能源等大型清潔能源基地的開發完成，跨省跨區電力流規模進入峰值平台期。新能源發展重點轉向增強安全可靠替代能力和積極推進就地就近消納利用，助推全社會各領域的清潔能源替代。碳中和戰略目標推動電力系統清潔低碳化轉型提速，新型電力系統總體形成。
用戶側低碳化、電氣化、靈活化、智慧型化變革方興未艾，全社會各領域電能替代廣泛普及。各領域各行業先進電氣化技術及裝備水平進一步提升，工業領域電能替代深入推進，交通領域新能源、氫燃料電池汽車替代傳統能源汽車。虛擬電廠、電動汽車、可中斷負荷等用戶側優質調節資源參與電力系統靈活互動，用戶側調節能力大幅提升。電能在終端能源消費中逐漸成為主體，助力能源消費低碳轉型。
電源低碳、減碳化發展，新能源逐漸成為裝機主體電源，煤電清潔低碳轉型步伐加快。水、核等傳統非化石能源受站址資源約束，增速放緩，新能源發展進一步提速，以新能源為主的非化石能源發電逐步替代化石能源發電，全社會各領域形成新能源可靠替代新局面，新能源成為系統裝機主體電源。依託燃煤耦合生物質發電、CCUS等清潔低碳技術的創新突破，加快煤電清潔低碳轉型步伐。
電網穩步向柔性化、智慧型化、數位化方向轉型，大電網、分散式智慧型電網等多種新型電網技術形態融合發展。跨省跨區電力流達到或接近峰值水平，支撐高比例新能源併網消納，電網全面柔性化發展，常規直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網等新型輸電技術廣泛套用，支撐“大電網”與“分散式智慧型電網”的多種電網形態兼容並蓄。同時，智慧型化、數位化技術廣泛套用，基於人工智慧、大數據、雲計算等新興技術，智慧化調控運行體系加快升級，滿足分散式發電、儲能、多元化負荷發展需求。
規模化長時儲能技術取得重大突破，滿足日以上平衡調節需求。新型儲能技術路線多元化發展，滿足系統電力供應保障和大規模新能源消納需求，提高安全穩定運行水平。以機械儲能、熱儲能、氫能等為代表的10小時以上長時儲能技術攻關取得突破，實現日以上時間尺度的平衡調節，推動局部電網形態向動態平衡過渡。
（三）鞏固完善期（2045年至2060年）
新型電力系統進入成熟期，具有全新形態的電力系統全面建成。實現全社會綠色轉型和智慧升級是其核心功能定位，高開放性是新型電力系統持續演化、釋放更多戰略價值潛力的關鍵驅動力。隨著支撐新型電力系統構建的重大關鍵技術取得創新突破，以新能源為電量供給主體的電力資源與其他二次能源融合利用，助力新型能源體系逐步成熟完善。
電力生產和消費關係深刻變革，用戶側與電力系統高度靈活互動。交通、化工領域綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨等新技術新業態新模式大範圍推廣。既消費電能又生產電能的電力用戶“產消者”蓬勃湧現，成為電力系統重要的平衡調節參與力量。
新能源逐步成為發電量結構主體電源，電能與氫能等二次能源深度融合利用。依託儲能技術、虛擬同步機技術、長時間尺度新能源資源評估和功率預測技術、智慧集控技術等創新突破，新能源普遍具備電力支撐、電力安全保障、系統調節等重要功能，逐漸成為發電量結構主體電源和基礎保障型電源。煤電、氣電、常規水電等傳統電源轉型成為系統調節性電源，服務高比例新能源消納，支撐電網安全穩定運行，提供應急保障和備用容量。電力在能源系統中的核心紐帶作用充分發揮，通過電轉氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用，助力構建多種能源與電能互聯互通的能源體系。增強型乾熱岩發電等顛覆性技術有望實現突破，新一代先進核電技術實現規模化套用，形成熱堆—快堆匹配發展局面，核聚變有望進入商業化套用並提供長期穩定安全的清潔能源輸出，助力碳中和目標實現。
新型輸電組網技術創新突破，電力與能源輸送深度耦合協同。低頻輸電、超導直流輸電等新型技術實現突破，支撐網架薄弱地區的新能源開發需求，交直流互聯大電網與分散式電網等形態廣泛並存。能源與電力輸送協同發展，打造輸電—輸氣一體化的“超導能源管道”，實現能源與電力輸送格局變革。
儲電、儲熱、儲氣、儲氫等覆蓋全周期的多類型儲能協同運行，電力系統實現動態平衡，能源系統運行靈活性大幅提升。儲電、儲熱、儲氣和儲氫等多種類儲能設施有機結合，重點發展基於液氫和液氨的化學儲能、壓縮空氣儲能等長時儲能技術路線，在不同時間和空間尺度上滿足未來大規模可再生能源調節和存儲需求，保障電力系統中高比例新能源的穩定運行，解決新能源季節出力不均衡情況下系統長時間尺度平衡調節問題，支撐電力系統實現跨季節的動態平衡，能源系統運行的靈活性和效率大幅提升。
四、總體架構與重點任務
以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，完整、準確、全面貫徹新發展理念，著力推動高質量發展，主動構建新發展格局，積極穩妥推進碳達峰碳中和，推動能源清潔低碳高效利用。著力打造以“錨定一個基本目標，聚焦一條主線引領，加強四大體系建設，強化三維創新支撐”為主的新型電力系統總體架構。以助力規劃建設新型能源體系為基本目標，以加快構建新型電力系統為主線，加強電力供應支撐體系、新能源開發利用體系、儲能規模化布局套用體系、電力系統智慧化運行等四大體系建設，強化適應新型電力系統的標準規範、核心技術與重大裝備、相關政策與體制機制創新的三維基礎支撐作用。
（一）加強電力供應保障性支撐體系建設
統籌綠色與安全，推動保障性支撐電源建設，大力發展常規水電、氣電、核電，推動煤電清潔低碳發展、最佳化發展布局，依託技術創新提升新能源可靠替代能力，構建多元化電力供應體系。
一是充分利用各類電源互補互濟特性，構建多元綠色低碳電源供應結構。科學有序安排新增電源裝機規模、結構和布局，充分發揮水、核、風、光、煤、氣等多能互補優勢。統籌水電開發和生態保護，積極安全有序發展核電，大力推動新能源開發建設，按需規劃清潔高效火電合理布局，因地制宜發展生物質能發電。加強負荷中心城市本地電源支撐能力，強化黑啟動電源建設，為保障電力系統高效安全穩定運行奠定重要基礎。
二是穩住煤電電力供應基本盤，推動煤電靈活低碳發展。新增煤電重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網重要節點，統籌資源、嚴格管理、科學確定並最佳化調整煤電項目布局。在受端地區適當布局一批煤炭儲配保障基地，提升煤炭應急保障能力。推動煤電靈活性改造，加大煤電超低排放改造和節能改造力度，推廣機組新型節能降碳技術，加快開展新型CCUS技術研發及全流程系統集成和示範套用。
三是打造“新能源+”模式，加快提升新能源可靠替代能力。推進新能源與調節性電源的多能互補，推廣電力源網荷儲一體化發展模式，強化清潔能源資源評估和功率預測技術研究，延長預測周期、提升準確性、完善調度運行輔助決策功能，深化極端天氣下功率預測技術研究，加強源荷互動，打造源網荷儲聚合體。深度融合長時間尺度新能源資源評估和功率預測、智慧調控、新型儲能等技術套用，推動系統友好型“新能源+儲能”電站建設，實現新能源與儲能協調運行，大幅提升發電效率和可靠出力水平。
圖10 系統友好型新能源電站示意圖
四是統籌不同電力供應方式，實現遠距離輸電與就地平衡兼容並蓄。西部、北部地區著力提升新能源就近消納利用規模，不斷最佳化跨省跨區輸電通道送端配套電源結構，持續提高輸電通道利用率和清潔能源電量比重。東、中部地區加強受端交流網架建設，為跨省跨區通道饋入提供堅強網架支撐，依託省區外電力與本地電源共同滿足新增電力需求，實現“電從遠方來”與“電從身邊來”相輔相成，提升系統安全穩定運行水平。
（二）加強新能源高效開發利用體系建設
加大力度規劃建設以大型風電光伏基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節能的煤電為支撐、以穩定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源開發利用體系。推動新能源集中與分布並舉、陸上與海上並舉、就地利用與遠距離外送並舉，構建新能源多元化開發利用新格局。
一是推動主要流域可再生能源一體化、沙漠戈壁荒漠地區新能源及海上風電集約化基地化開發。穩妥推動西南地區主要流域可再生能源一體化基地建設，實現水電、風電、光伏發電、抽水蓄能等一體化規劃研究、開發建設、調度運行與電力消納。重點圍繞沙漠戈壁荒漠地區推動大型風電、光伏基地建設，結合清潔高效煤電、新型儲能、光熱發電等，形成多能互補的開發建設形式，探索建立新能源基地有效供給和電力有效替代新模式。積極推動海上風電集群化開發利用，一體化統籌海上風電的規劃、建設、送出、併網與消納，並逐步由近海向深遠海拓展。
二是發揮大電網資源配置作用，推動主幹網架提質升級、柔性化發展，支撐高比例新能源高效開發利用。兼顧全國大範圍資源最佳化配置和電網合理分區，加強跨省跨區輸電通道建設，提升電力資源最佳化配置能力，原則上以輸送清潔能源電量為主，加強送、受端交流電網，補齊電網薄弱環節。科學最佳化走廊方案設計，加強密集輸電通道風險管控，滿足系統安全穩定運行需求。結合新型輸電技術，推動直流輸電柔性化建設與改造，最佳化網架結構，形成分層分區、柔性發展、適應性強的主幹網架。
三是推動分散式新能源就地開發利用，促進新能源多領域跨界融合發展。加快推動中東部和南方地區分散式風電及分散式光伏發電開發，以就地利用為主要目的拓展分散式新能源開發套用場景。積極推動各具特色的電力源網荷儲一體化項目，圍繞公共建築、居住社區、新能源汽車充電樁、鐵路高速公路沿線等建築、交通領域，發展新能源多領域融合的新型開發利用模式。
圖11 新能源多領域跨界融合發展
四是推動分散式智慧型電網由示範建設到廣泛套用，促進分散式新能源併網消納。圍繞分散式新能源併網消納、邊遠地區供電保障、工商業園區個性化用能需求等典型場景，積極開展分散式智慧型電網示範建設。提升分散式新能源可控可調水平，完善源網荷儲多元要素互動模式，滿足更高比例分散式新能源消納需求，推動局部區域電力電量自平衡，加快分散式智慧型電網廣泛套用。持續推進配電網標準化、透明化、智慧化建設，適應分散式智慧型電網發展需要。
圖12 分散式智慧型電網
五是推動多領域清潔能源電能替代，充分挖掘用戶側消納新能源潛力。推動各領域先進電氣化技術及裝備發展進步並向各行業高比例滲透，交通領域大力推動新能源、氫燃料電池汽車全面替代傳統能源汽車，建築領域積極推廣建築光伏一體化清潔替代。工業領域加快電爐鋼、電鍋爐、電窯爐、電加熱等技術套用，擴大電氣化終端用能設備使用比例。積極培育電力源網荷儲一體化、負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式，整合分散需求回響資源，打造具備實時可觀、可測、可控能力的需求回響系統平台與控制終端參與電網調度運行，提升用戶側靈活調節能力。
（三）加強儲能規模化布局套用體系建設
積極推動多時間尺度儲能規模化套用、多種類型儲能協同運行，保障電力系統中高比例新能源的穩定運行，緩解新能源發電特性與負荷特性不匹配導致的短時、長時平衡調節壓力，提升系統調節能力，支撐電力系統實現動態平衡。
一是統籌系統需求與資源條件，推動抽水蓄能多元化發展和套用。抽水蓄能電站建設周期長，開發布局應統籌電力系統需求、站點資源條件等合理布局，科學有序開發建設。創新抽水蓄能發展模式與場景套用，因地制宜開展中小型抽水蓄能電站建設，探索推進水電梯級融合改造，統籌新能源資源條件與抽水蓄能建設周期，持續推動新能源與抽水蓄能一體化發展。
二是結合電力系統實際需求，統籌推進源網荷各側新型儲能多套用場景快速發展。發揮新型儲能支撐電力保供、提升系統調節能力等重要作用，積極拓展新型儲能套用場景，推動新型儲能規模化發展布局。重點依託系統友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源開發外送等模式合理布局電源側新型儲能，加速推進新能源可靠替代。充分結合系統需求及技術經濟性，統籌布局電網側獨立儲能及電網功能替代性儲能，保障電力可靠供應。積極推動電力源網荷儲一體化構建模式，靈活發展用戶側新型儲能，提升用戶供電可靠性及用能質量。加強源網荷儲協調調度，探索源網荷儲安全共治機制，保障電力系統安全穩定運行。
圖13 源網荷各側新型儲能套用場景
三是推動新型儲能與電力系統協同運行，重點解決電力系統跨季平衡調節問題。建立健全調度運行機制，充分發揮新型儲能電力、電量雙調節功能。推動可再生能源制氫，研發先進固態儲氫材料，著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉換技術裝備，開展大規模氫能製備和綜合利用示範套用。推動電化學儲能、壓縮空氣等新型儲能技術規模化套用。最佳化新型儲能發展方式，充分發揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優勢，實現多種類儲能的有機結合和最佳化運行，促進電力系統實時平衡機理和平衡手段取得重大突破。
（四）加強電力系統智慧化運行體系建設
依託電力系統設備設施、運行控制等各類技術以及“雲大物移智鏈邊”等數位技術的創新升級，推動建設適應新能源發展的新型智慧化調度運行體系，推動電網向能源網際網路升級，打造新型數字基礎設施，構建能源數字經濟平台，助力構建高質量的新型電力系統。
圖14 主要儲能形式的儲能容量和儲能時長
一是建設適應新能源發展的新型調度運行體系。提高新能源預測精度，推廣長時間尺度新能源功率預測技術。建設新一代調度運行技術支持系統，統籌全系統調節資源，依託大電網資源配置能力和各地區錯峰效應，提升系統平衡能力，支撐新能源快速發展和高效利用，支撐源網荷儲協同控制。建設以多時間尺度、平台化、智慧型化為特徵的大電網仿真分析平台，精準掌握電力系統特性變化，構建故障防禦體系。構建全景觀測、精準控制、主配協同的新型有源配電網調度模式，加強跨區域、跨流域風光水火聯合運行，支撐分散式智慧型電網快速發展。
二是推動電網智慧型升級。創新套用“雲大物移智鏈邊”等技術，實現源網荷儲協調發展，推動各類能源互聯互通、互濟互動，支撐新能源發電、新型儲能、多元化負荷大規模友好接入。加快信息採集、感知、處理、套用等環節建設，推進各能源品種數據共享和價值挖掘，推動電網智慧型化升級。加快戰略性新興產業發展，構建完整的能源網際網路生態圈。
三是打造新型數字基礎設施。推進源網荷儲和數字基礎設施融合升級，實現電網生產、經營管理等核心業務數位化轉型。深化電網數位化平台建設套用，打造業務中台、數據中台和技術中台，構建智慧物聯體系，推廣共性平台和創新套用，提高能源電力全環節全息感知能力，提升分散式能源、電動汽車和微電網接入互動能力，推動源網荷儲協同互動、柔性控制。
四是構建能源數字經濟平台。推動國家級能源雲平台建設，強化完善新能源資源最佳化、碳中和支撐服務、新能源工業網際網路、新型電力系統科技創新等功能，接入各類能源數據，匯聚能源全產業鏈信息，全方位支撐經濟社會發展。加強能源數據網路設施建設，推動能源數據統一匯聚與共享套用，為能源電力產業鏈上下游企業提供“上雲用數賦智”服務，打造電力市場服務生態體系。
（五）強化新型電力系統標準與規範創新
統籌謀劃新型電力系統標準規範頂層設計，形成覆蓋源網荷儲各環節，涵蓋規劃設計、工程建設、物資採購和生產運行全過程的國家標準、行業標準、團體標準協調統一的新型電力系統標準與規範，促進新型電力系統各環節和產業鏈整體協調發展。
一是完善源網荷儲各環節相關標準，統籌協調推動新型電力系統標準化工作。從電力安全、電力市場、新技術新業態等方面，推進發電、輸變電、電力需求側和電能替代、儲能、節能、碳排放等領域相關標準的研究和制修訂。推進各領域設備、技術標準化，明確各領域和層級標準關係，加強標準間的統籌協調，開展新型電力系統國際標準框架體系建設。
二是加強電力安全領域標準研究，切實保障電力系統安全穩定運行和電力可靠供應。制定完善電力系統安全穩定運行和控制標準。加強電力信息安全、網路安全標準研究。推進電力應急技術和管理領域的標準研製，提升系統應對極端事件的預防、抵禦、回響能力以及快速恢復供電能力。
三是推動電力市場相關標準出台，助力電力市場機制建設。構建覆蓋電力中長期、現貨、輔助服務市場等電力市場全方位標準體系，制定統一的交易技術標準和數據接口標準。促進全國統一電力市場建設、電力資源最佳化配置、電力系統靈活調節能力挖掘和清潔能源高效利用。開展電力市場與碳市場標準體系的協同研究。
四是提前謀劃新技術新業態領域標準，發揮行業引領作用。開展氫電耦合、電力人工智慧、電力積體電路、電力區塊鏈、電力智慧型感測、電力數字平台等新興領域標準化制定工作，促進先進電力技術與新一代數字信息技術深度融合套用，助力智慧能源系統建設。
（六）強化核心技術與重大裝備套用創新
隨著能源電力轉型不斷深入，源網荷儲各環節的功能定位和特性將發生重大調整，系統發展將面臨安全性、可靠性、靈活性等諸多挑戰，技術創新將是破題的關鍵。重點從源網荷儲各環節挖掘技術發展潛力，大力推廣套用一批關鍵技術與重大裝備，支撐新能源快速發展，推動新型電力系統逐步建成。
一是清潔安全高效發電技術裝備領域。推進深遠海域海上風電開發及超大型海上風機技術、高效低成本晶體矽電池技術、長時間尺度新能源資源評估與功率預測技術、系統友好型新能源電站技術、分散式新能源聚合技術等，推動適應新能源多元化開發場景、提升併網友好性與可靠替代能力；全面提升新能源發電效率與發電質量，在電力電子變流器虛擬同步控制技術、新型高功率電力半導體開關器件研發等領域取得重要突破。開展三代核電關鍵技術最佳化和四代核電研發套用，加快推動核能綜合利用技術套用，推動高溫氣冷堆、快堆、模組化小型堆、海上浮動堆等先進堆型技術套用示範，保障沿海核電項目的安全、高效、經濟、可持續發展，支持核聚變技術研發。以提升煤電發電效率、降低單位碳排放為核心，推進煤基超臨界CO2發電、整體煤氣化燃料電池發電（IGFC）等先進煤電技術，降低CCUS技術成本、實現規模化套用。
二是先進友好輸電技術裝備領域。充分適應未來高比例新能源併網，推動高電壓大容量柔性直流和柔性交流輸電技術套用研究，重點研發全新能源輸送的特高壓柔性直流技術、多端特高壓柔直技術、高可靠性低能耗新型變壓器研製技術、低能耗斷路器及輸電線路研製技術等。推進大容量深遠海風電友好送出技術裝備研究，突破大容量海纜裝備及海上平台輕型化設計關鍵技術。遠期進一步突破低頻輸電、超導直流輸電等新型技術，支撐遠期全新形態的電力系統全面建成。
三是靈活高效分散式配電網技術領域。充分考慮應對分散式電源滲透率逐步提高和源網荷儲靈活互動的需要，推進中低壓配電網源網荷儲組網協同運行控制關鍵技術、分散式發電協調最佳化技術、分散式電源併網及電壓協調控制技術，實現配電網大規模分散式電源有序接入、靈活併網和多種能源協調最佳化調度，推動提升配電網運行效能。加強無線輸電等顛覆性技術的創新研究。
四是規模化、高安全性新型儲能技術裝備領域。統籌提升新型電力系統的安全穩定運行水平、供電保障能力及靈活調節能力的需要，大力推進具有高安全性、高靈活性、高經濟性的新型儲能技術，推動多時間尺度新型儲能規模化套用。重點開展長壽命、低成本及高安全的電化學儲能關鍵核心技術、裝備集成最佳化研究，提升鋰電池安全性、降低成本，發展鈉離子電池、液流電池等多元化技術路線。大力推動壓縮空氣儲能、飛輪儲能、重力儲能等技術向大規模、高效率、靈活運行方向發展，開展關鍵技術研究及示範。充分發揮氫能作為二次能源的優勢，推動可再生能源製取“綠氫”，研發質子交換膜和高溫固體氧化物電解制氫等關鍵技術，開展氫儲運/加注關鍵技術、燃料電池設備及系統集成關鍵技術研發和推廣套用，實現氫能製備利用關鍵技術完全國產化，研發純氫氣燃氣發電機組。
五是電力系統安全穩定運行技術領域。科學謀劃應對新型電力系統的“雙高”特徵引發的系統穩定問題，在電力系統安全穩定運行技術領域取得根本性突破，包括含有大規模新能源接入電力系統的動態過程仿真模型等值技術、寬頻振盪分析與抑制技術、安全穩定風險線上預防控制技術、新型電力系統綜合防禦體系構建技術等，保障新型電力系統安全穩定運行。
（七）強化相關配套政策與體制機制創新
配套政策與體制機制是構建新型電力系統的制度保障，是充分發揮市場在資源配置中的決定性作用、推動有效市場和有為政府相結合的關鍵支撐。
一是建立適應新型電力系統的電力市場體系。建立層次分明、功能完備、機制健全、治理完善的全國統一電力市場體系，推進各類可再生能源參與綠色電力交易，完善中長期電力市場、現貨市場、輔助服務市場機制，加強綠證市場、碳市場、電力市場的有序銜接。持續深化省（區、市）電力市場建設，實現國家市場、省（區、市）/區域電力市場等不同層次市場的相互耦合，在資源流通環節為新型電力系統創造市場環境。建立適應全國統一電力市場和分散式可再生能源交易的輸配電價體系，理順輸配電價結構，推動輸電價格和配電價格分開核定，最佳化跨省跨區通道輸電價格機制，形成以市場為導向的價格體系。
二是完善新型電力系統建設的投融資和財稅政策體系。加大財政支持力度，實施稅收優惠政策。對關鍵技術研發、重大工程示範試點、產業發展與新技術推廣套用給予資金支持。最佳化稅收服務環境，落實稅收優惠政策。加快推進綠色金融等融資制度創新。建立“政府引導、市場運作、社會參與”的多元化投資機制，拓展融資渠道，提供多方位融資途徑。創新金融政策制度，鼓勵發展綠色金融產品，為新型電力系統建設提金融工具支持。
三是打造自主創新的技術研發體系。高質量建設國家實驗室，充分發揮大型國有企業技術創新龍頭作用，建立高水平國家實驗室、工程技術研究中心、國家能源研發創新平台，完善科技創新考核和激勵機制，支撐新型電力系統建設所需的關鍵技術和“卡脖子”技術攻關研發。強化科技研發的多向整合，推進跨領域、跨行業協同創新，推進新型電力系統與其他領域“跨界融合”的發展。
四是構築競爭有活力的電力工業體系。推進壟斷行業競爭性環節進行市場條件下的適應性調整，推動電網建設業務向社會放開，提升電力研究、勘測設計、建設等環節市場化程度，為新型電力系統建設運行提供與之相配套的電網體制保障。建立新型電力系統產業鏈保障機制，推動電力裝備、運營、服務產業鏈升級，提前布局中長期初級產品供給，提升自主化水平，支撐新型電力系統建設運行。
五是完善先進高效的電力行業治理體系。強化電力規劃引導和約束作用，剛性實施電力規劃任務，確保電力轉型過程中的安全可靠供應。加強電力規劃、建設、運行、交易、價格等多環節統籌協調和監管，加強煤電、新能源、電網等多要素統一管理，適應新型電力源網荷儲高效互動的發展需求。強化電力行業監管，壓實各方責任，以電力市場監管和電力壟斷環節監管為抓手，探索構建以信用為基礎的監管機制，促進新型電力系統有序建設和規範運行。
