王志轩
教授级高级工程师,1955年9月生,中国电力企业联合会(中电联)原专职副理事长,现任中电联专家委员会副主任委员,国家气候变化专家委员会第二、三、四届(现)委员,全国能量系统标委会主任委员,国家“十四五”能源规划专家组成员,华北电力大学新型能源系统与碳中和研究院院长,中国乡村发展协会绿色能源专家委主任,电力行业节能标准化技术委员会主任委员、低碳标准化工作组主任委员等。主要研究领域为能源电力发展与环境保护、资源节约、应对气候变化方面的政策、规划、技术标准等研究与制定。主持或负责开展了60多项电力发展与环保、节能、低碳发展等相关政策、法规、规划、标准的研究制定,发表专业论文约300余篇;正式出版的独著、译著、主编专业著作10余部,主编著作20余部。
“能源强国”提出的历史必然性
近年来,全球能源格局持续深刻变革,气候变化影响压力不断增大、地缘政治冲突加剧、供需格局动荡失衡、低碳转型在曲折中前行,能源安全对国家安全及经济社会发展的影响程度持续提升。同时,随着中国式现代化建设的坚定推进,当我国人均GDP、环境质量、人均用电量等核心发展指标与发达国家实现工业化时的水平相当时,我国所面临的全球发展理念、发展要素、发展环境、发展格局、发展趋势等都发生了根本性变化,此外,由于我国的发展目的、政治体制、国家制度、资源禀赋等与发达国家有显著差异,这使得我国能源与经济社会、能源生产与消费、能源与电力的内在发展规律呈现出鲜明的中国特色。我国不能照搬发达国家的现代化经验,也不能以发达国家实现现代化后的规律来推测我国未来的发展趋势。
例如,发达国家的发展经验显示,工业化完成后能源消费与经济增长基本脱钩,第二产业占比显著下降并低于第三产业;能源转型普遍经历了煤炭→石油→天然气,目前正在向非化石能源转型的的阶梯式替代过程。与之不同,我国在“十五五”及未来一段时间内,既要完成工业化后期的经济社会发展任务,同时要持续改善环境质量,还要面对同步推进以煤为主的高碳能源向非化石能源,尤其是新能源转型的叠加式挑战。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》(以下简称《建议》)提出“能源强国”战略,正是立足我国国情,应对全球变局的重大战略部署,具有深刻的现实意义和历史必然性。
《建议》明确,“十五五”时期是基本实现社会主义现代化的关键时期,是碳达峰目标的务期必成期、是清洁低碳安全高效新型能源体系的初步建成期、是煤炭和石油消费达峰的决胜期。在此背景下,系统阐释能源强国的内涵、外延,明确“十五五”时期新型电力系统建设的核心问题、实现路径与风险应对策略,对于推动能源强国建设落地见效、保障国家能源安全、实现高质量发展具有重要的实践价值。
能源强国的“三个核心”及“六个维度”
以习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略为指导,我国能源强国的内涵可凝练为“三个核心”价值导向与“六个维度”支撑体系。“三个核心”是能源强国的本质要求,“六个维度”是清洁低碳安全高效新型能源体系的核心支柱,二者共同构成能源强国建设的理论框架与实践路径。
能源强国的三个核心内涵
能源供应安全可控(首要前提)。核心是保障能源供应的充足性、稳定性与韧性,能够满足国民经济社会发展的正常需求和极端场景下的应急需求。具体要求包括:将化石能源对外依存度控制在合理区间,提升能源自给能力;强化能源网络、数据与基础设施安全防护;构建“产供储销”全链条协同体系,确保极端条件下能源供应不中断、价格基本稳定;全面提升电力系统的互补互济能力和抗风险水平。
能源产业自主高效(核心支撑)。能源产业作为基础性、战略性产业,需兼顾“发展质量”与“成本可控”。核心是构建自主可控、安全高效的产业链供应链,突破关键核心技术瓶颈,提升能源投入产出效率;既要为GDP增长和财政收入提供支撑,又要避免高成本转型对经济社会造成过度负担,实现“高质量发展”与“可承受转型”的平衡。
能源发展绿色可持续(鲜明特征)。锚定“双碳”目标,顺应全球绿色低碳发展趋势,推动能源结构根本性转型。核心是大幅提升非化石能源在生产和消费中的比重,推进化石能源清洁高效利用,减少能源开发、转化与使用过程中带来的生态环境影响,实现能源发展与生态文明建设的协同共进。
能源强国的六个维度支撑体系
能源生产体系清洁化、多元化。逐步实现非化石能源的主体地位,重点发展太阳能发电、风电,因地制宜优化水电、核电、生物质发电布局;推进火电,尤其是煤电的清洁高效利用、加快煤电机组灵活性改造;严控散烧煤炭;推动能源生产向智能化、数字化升级,提升生产效率与安全水平。
能源供应体系网络化、智能化。完善能源产供储销体系,适度超前开展战略储备设施建设,提升应对地缘冲突、典型灾害性极端天气以及严重影响新能源发电的非典型极端天气(如长时间的无风、无日光天气)的能力;构建现代化能源输送网络,优化电网、油气管道等基础设施布局,实现“大范围资源配置”与“就地平衡”的有机结合;运用大数据、人工智能等技术,打造智能监测与精准调度体系,提升供应可靠性。
能源消费体系电气化、低碳化。坚持节约优先,推广节能技术与绿色消费模式;深化电能替代,重点推进工业、建筑、交通等领域电气化,提升终端用能电气化水平;优化非电能源消费结构,降低煤炭消费比重,提升天然气与非化石能源消费占比。
能源技术体系自主化、创新化。聚焦新能源发电、新型储能、智能微电网、零碳园区等关键领域,突破核心技术与设备零部件瓶颈;完善产学研用协同创新体系,强化企业创新主体地位,加速科技成果转化;推动技术装备高端化,提升我国能源技术标准的国际竞争力。
能源体制体系市场化、法治化。深化能源市场化改革,完善能源价格形成机制,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,更好发挥政府作用;健全能源法律法规与监管体系,规范市场秩序;完善能源及碳排放统计核算制度,为转型提供制度保障。
能源国际合作体系开放化、共赢化。拓展能源进口多元化渠道,降低对单一区域的依赖;深化国际技术合作,共享我国新能源、节能降碳技术成果;积极参与全球能源治理,推动我国能源技术标准、商业模式与治理理念走向世界,推动构建公平合理、合作共赢的全球能源新秩序。
综上,“能源强国”是以高质量发展为目标,以确保能源安全为底线,以绿色低碳为方向,以技术创新为动力,以体制改革为保障,以新型电力系统建设为支撑,实现供应安全、产业自主、消费绿色、合作共赢的综合性战略目标。
能源强国战略下“十五五”电力发展的基本趋势和实现路径
新型电力系统的发、输、变、配、用各环节,与能源强国的“三个核心”“六个维度”深度契合、相互支撑。预判“十五五”电力发展趋势,是把握新型电力系统建设方向的前提;构建科学的实现路径,是推动能源强国建设的核心举措。重点围绕全社会用电量及结构、发电装机及发电量两大核心维度展开分析,并提出针对性实现路径。
全社会用电量及用电结构趋势
综合各种因素笔者预计,“十五五”期间,我国GDP增长与全社会用电量增长将保持基本同步,年平均电力消费弹性系数约为1.0。到2030年,人均全社会用电量预计达到9800千瓦时,人均生活用电量约1600千瓦时,核心驱动因素包括三方面:
产业结构优化带动用电升级:传统高载能产业(钢铁、建材等)用电量呈下降趋势,但同时新能源装备、高端制造、数字经济等战略性新兴产业的用电将持续高速增长;
电能替代空间持续释放:低碳发展与技术创新推动工业、建筑、交通等领域电气化进程加速,预计2030年底电能占终端能源消费比重将提升至35%左右;
民生与服务业用电稳步增长:居民生活水平提升、第三产业扩容将推动城乡居民生活用电与服务业用电持续增长,成为用电增量的重要来源。
用电结构将呈现第二产业用电量下降、第三产业与居民用电量提升的显著特征。预计2030年,第一产业用电占比1.7%,第二产业用电占比59.5%(较2024年的64.8%下降5.3个百分点),第三产业用电占比22.5%(较2024年的18.6%提升3.9个百分点),城乡居民生活用电占比16.3%(较2024年的15.2%提升1.1个百分点)。
发电装机容量及发电量趋势
到2030年末,我国电力总装机容量预计突破50亿千瓦,其中风电、太阳能装机容量合计将达31亿千瓦(太阳能发电装机约22亿千瓦、风电约9亿千瓦);新能源发电设备总体利用率较“十四五”末预计下降3~5个百分点(设备利用率与新能源发展速度、比重呈负相关)。
发电量结构将实现根本性转变:按核电利用小时数7800小时、水电3400小时测算,结合气电、生物质发电的合理利用,非化石能源发电量占比将超过50%;太阳能、风电发电量占比将在2025年基础上提高10个百分点,达到32%左右。煤电装机占比将下降至35%以下,平均利用小时数同步下降(其利用小时数下降幅度与抽水蓄能、新型储能的规模化应用效果直接相关);煤电调节性功能将进一步凸显,其战略性备用功能逐步显现;“十五五”末,煤电将进入“绝对量减碳”阶段。
“十五五”期间,新增新能源发电量将超过新增全社会用电量,这将为2030年前实现碳达峰目标发挥决定性作用。
“十五五”新型电力系统建设的主要实现路径
立足上述趋势,紧扣能源强国建设要求,聚焦新型电力系统“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能”的核心特征,主要实现路径如下:
推动新能源大规模高质量发展,夯实清洁低碳基础。优化“集中式+分布式”协同发展布局:在西北、华北、东北等资源富集区,建设大型风光基地,依托特高压实现跨区域消纳;在华东、华南等负荷中心,推广分布式光伏、分散式风电,实现就地就近消纳。积极安全有序发展核电,推进小型模块化核电多元化示范应用。加大高效光伏电池、海上风电核心装备等技术研发,突破关键零部件瓶颈,提升发电效率、降低度电成本,完善新能源并网技术标准与机制,保障发电稳定性。
加快新型储能规模化发展,提升系统灵活性调节能力。新型储能是新型电力系统的重要组成部分,要推动技术多元化、产业化发展,优先支持成本低、寿命长、安全性高的储能技术示范应用。完善市场化盈利模式,健全调峰、调频、备用等辅助服务价格机制,推动储能参与电力现货、辅助服务交易,拓宽盈利渠道。加强储能与新能源、电网的协同规划与调度,充分发挥其在源、网、荷侧的削峰填谷、应急备用作用,支撑新能源高比例消纳。
完善智能电网架构,强化资源优化配置能力。强化电网“骨架”和“中枢”作用:加快特高压电网建设,优化跨区域输电通道布局,提升西部北部清洁能源向东部南部负荷中心的输送能力。推进配电网数字化、智能化改造,提升分布式新能源接纳能力,助力农村绿色能源转型与乡村振兴。构建基于大数据、人工智能的智能调度体系,强化安全防控,提升电网抵御极端天气、网络攻击的能力,实现“源网荷储”协同运行。
深化核心技术创新,突破产业链供应链瓶颈。聚焦新能源发电、新型储能、柔性输电、虚拟电厂等关键领域,加大研发投入,突破核心零部件瓶颈制约,提升技术自主化水平。完善产学研用协同创新体系,强化企业创新主体地位。深化国际技术合作,推动我国能源技术标准、装备产品走向世界。
深化市场化体制机制改革,激发转型发展活力。完善电力价格形成机制,健全新能源、储能参与电力市场的价格规则,深化输配电价改革,降低输配电成本。健全电力市场化交易体系,丰富交易品种(现货、期货、辅助服务),降低新能源交易门槛,提升资源配置效率。创新监管手段,加强电力全环节监管,规范市场秩序,推动产业政策与“双碳”目标、能源安全目标协同衔接。
新型电力系统构建面临的风险及应对策略
“十五五”期间,新型电力系统建设处于爬坡过坎的关键阶段,受全球能源格局调整、技术突破进度、体制机制适配、外部环境冲击等多重因素影响,电力系统面临一系列风险与不确定性。要形成风险识别、应对的闭环体系,为能源强国建设筑牢电力安全屏障。
主要风险与不确定性
新能源高比例渗透引发的系统安全风险。与新能源大规模发展趋势直接相关,核心是新能源波动性、间歇性、随机性与系统安全稳定、实时平衡要求的矛盾,尤其是太阳能、风电的发电量占比达到30%时,对电力系统的稳定形成具有革命性的挑战。一是供需平衡风险:新能源出力低谷与用电高峰叠加,易引发电力短缺;出力高峰时,若电网、储能消纳能力不足,将加剧弃风弃光压力,以及对煤电等惯性调节性电源在极限运行状态下的压力。二是系统稳定风险:大规模新能源并网改变了传统电力系统同步机主导的运行特性,对电压、频率调节能力提出更高要求,若智能调度、柔性输电技术突破滞后,可能引发系统振荡、故障。三是消纳风险:部分地区特高压通道建设滞后、储能布局不足、调峰资源短缺,短期内难以彻底解决,可能导致弃风弃光率过度反弹,制约新能源规模化发展。
产业链供应链自主可控风险。一是部分核心零部件进口依赖风险:新型电力系统所需的部分产品仍受地缘政治冲突、全球供应链紧张影响,进口渠道可能受阻,从而影响项目建设进度。二是技术产业化滞后风险:先进储能、虚拟电厂、智能调度等关键技术仍存在实验室突破快、产业化落地慢的问题,若进度不及预期,将制约新型电力系统功能实现。三是基础设施安全风险:电网、储能电站、新能源发电场等设施面临极端天气、网络攻击的双重威胁,若防护能力不足,可能导致供应中断,冲击产业链供应链稳定。
转型成本攀升与社会适配协同风险。与市场化改革、成本控制要求密切相关。一是成本传导风险:新能源、储能、电网升级改造的巨额投资,将推高电力生产与传输成本,若价格机制不完善,成本将传导至终端电价,增加企业生产负担和居民生活成本。二是传统企业转型风险:煤电等传统电源面临灵活性改造、产能优化的双重压力,改造投入高、盈利空间收窄,部分企业可能面临经营困难,若政策扶持不到位,可能影响电力供应兜底能力。三是社会协同风险:电价波动、传统能源相关岗位调整,以及地区间转型进度差异、利益分配不均,可能引发社会关注,影响转型平稳推进。
极端天气与外部环境叠加冲击风险。一是发电环节冲击:高温、寒潮、台风等极端天气,将导致新能源出力大幅波动,同时影响煤电、气电等传统调峰电源的正常生产,加剧供需失衡。二是基础设施损毁风险:极端天气易造成电网线路断裂、储能电站故障、新能源发电设备损毁,导致局部或区域供电中断。三是应急应对能力不足风险:若极端天气监测预警、应急处置体系不完善,与电网、储能的协同防控能力不足,将进一步放大风险影响,威胁能源安全。
针对性应对策略
聚焦系统安全,构建新能源高比例渗透下的安全防控体系。一是完善调节体系:加快煤电灵活性改造,合理布局气电调峰项目,推进新型储能规模化并网,构建“煤电+气电+新型储能+抽水蓄能+需求侧协同”的多元化调节体系,平抑新能源出力波动。二是提升消纳能力:加快特高压输电通道建设,破解区域电网瓶颈;优化智能调度机制,推进“源网荷储”协同运行,合理控制弃风弃光率。三是强化技术支撑:加快柔性输电、智能调度、故障快速隔离等技术突破与应用,健全系统安全监测预警平台,提升故障处置效率,保障电力系统安全稳定运行。
强化自主可控,筑牢电力产业链供应链安全屏障。一是推动核心技术自主突破:加大国家层面研发投入,聚焦先进储能、高端电力零部件、智能控制等瓶颈领域,组织重大专项攻关,培育自主研发体系,降低进口依赖。二是完善产业链协同体系:扶持国内高端电力装备制造企业,推动上下游企业协同创新,打造完整产业链。三是健全风险防控机制:建立电力产业链供应链监测预警体系,拓展核心零部件多元化供应渠道,构建“自主可控+多元备份”的供应链安全体系。
优化成本协调,降低转型过程中的社会适配压力。一是完善成本分摊机制:健全电力价格形成机制,建立新型电力系统转型成本合理分摊机制,通过输配电价疏导、辅助服务补偿、政府补贴等方式,平衡电力企业、用户、社会各方利益。二是强化政策与市场协同:出台针对性政策,支持煤电企业灵活性改造与转型发展;完善就业扶持与再培训政策,妥善解决传统能源岗位调整问题。三是加强区域协同:统筹东中西部新型电力系统建设进度,完善跨区域电力交易与利益补偿机制,化解地区间转型成本与收益不均的矛盾。
强化应急防控,提升系统抵御极端天气的韧性水平。一是完善监测预警体系:整合气象、电力、储能、应急等多领域数据,构建极端天气精准预判模型,提前发布预警信息,做好防范部署。二是强化基础设施防护:推进电网、储能电站、新能源发电场等设施的抗极端天气改造,提升设备防护等级,推广抗冰冻、抗台风、耐高温的新型电力装备。三是健全应急处置体系:制定极端天气下电力供应应急预案,加强应急电源、应急调度能力建设,建立跨区域应急支援机制,实现监测预警—设施防护—应急处置全链条协同,保障极端天气下电力供应稳定。
碳索储能网 https://cn.solarbe.com/news/20260322/50019983.html


下一篇


















