当前，我国发电行业深化电源结构调整，不断增加“含绿量”。国家能源局数据显示，截至2024年9月底，全国累计发电装机容量约为31.6亿千瓦，同比增长14.1%。其中，太阳能发电装机容量约为7.7亿千瓦，同比增长48.3%；风电装机容量约为4.8亿千瓦，同比增长19.8%。
十年来，我国电力安全保供形势经历了复杂多变的过程，电力需求不断增长、极端天气频发等挑战下，电力系统稳定性和可靠性不断得到优化。
煤电仍是电力安全“压舱石”
尽管我国正致力于推动新能源和可再生能源的发展，但考虑到资源禀赋和大量优质存量煤电机组，煤电在中长期内仍将在电力安全保供、规模化降碳减碳、支撑新能源发展等方面发挥重要作用。据预测，到2060年，煤电装机容量仍需保留4亿千瓦以上来满足能源电力保供需求。
中电联数据显示，2023年，全国煤电装机为11.6亿千瓦，占电力总装机的 39.9%，发电量占比仍然接近六成。不过，近年来，煤电行业呈现出灵活性与清洁化程度提高的趋势。
华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇对《中国能源报》记者表示，煤电目前仍然是电力供应的主要来源，对保障国家能源安全至关重要。煤电退出将是一个逐步的过程。我国正推动构建以新能源为主体的新型电力系统，这要求煤电进行重大转型，包括节能降碳改造、灵活性改造和供热改造。这些改造将减少煤电的碳排放，同时提升其效率和灵活性。
国家统计局发布系列报告指出，2023年，我国一次能源生产总量达到48.3亿吨标准煤，比1949年增长202.6倍，年均增长7.4%。如今，我国已经基本建成煤、油、气、核及可再生能源多轮驱动的能源生产和供应保障体系，能源安全保障水平和韧性持续提升，为经济社会持续健康发展提供安全可靠的动力支撑。
华北电力大学能源互联网研究中心副主任王永利接受《中国能源报》记者采访时表示，大规模可再生能源接入，进一步凸显出源荷地区不匹配问题以及新能源波动对电网安全稳定的影响，但同时，我国也积极开展面向源网荷储各环节灵活性资源利用的技术突破以及产业应用，有序组织新型电力负荷管理、新型储能建设、抽水蓄能规划、火电机组深调改造等各方面举措。此外，我国积极推进全国统一电力市场建设，以市场手段实现电量、电力以及低碳价值的有效传递与成本疏导，打造我国能源低碳安全转型的可持续性生态环境。
电力安全保供形势复杂多变
十年来，我国加快能源消费的清洁低碳转型，比如，煤炭消费比重从2014年的65.8%下降到2021年的56%，同时清洁能源消费比重从16.9%上升到25.5%。这种转型有利于鼓励和推动可再生能源发展，加快能源结构转型。
近年来，受极端天气、燃料供应等多种因素影响，中国电力供需形势复杂多变，电力需求波动性增大，但用能电气化的趋势也在增强。例如，2021年，全国全社会用电量同比增长10.4%，而2022年同比增长3.6%，显示出用电量增速的波动性。
尤其是随着经济社会的发展和极端天气的增多，全国用电负荷呈现尖峰值高、峰谷差大等特点。例如，2021年，全国最大用电负荷同比增长7.4%，2022年达到12.90亿千瓦，同比增速8.2%。这种尖峰化加剧了对电力系统的挑战，需要更有效的负荷管理和调度。
国家能源局发展规划司副司长董万成表示，我国能源需求压力巨大，今后一个时期内，能源消费还将保持增长，保障能源安全可靠供应，特别是迎峰度夏、度冬等时段的用能需求，面临较大压力。
在多位业内人士看来，十年来，电力行业能源消费结构的转变虽然有助于推动可再生能源发展和减少碳排放，但也带来供需形势的复杂化、用电负荷的尖峰化，以及保障能源安全的挑战。这些都需要通过综合性的策略和措施来应对。
王永利表示，我国深入推进终端能源消费电气化，因地制宜推进电能替代，我国电能占终端能源消费比重达到28%左右。采暖电气化、交通电气化以及工业电气化等发展，可助力实现清洁能源高效利用，协同推进降碳、减污、扩绿、增长。
“在新能源大规模接入背景下，电气化转型给电力供应带来了电力电量双增长以及源荷双侧随机等多方面难题，可再生能源资源与负荷的时空不匹配、电力需求快速增长、负荷需求的随机性都会导致电网建设需求增大、利用小时数低以及灵活性调节资源不足等问题。”王永利直言，同时，负荷侧分布式新能源不断增多，用户购电曲线将不能完全反映用户用能习惯，加之新型负荷的不断涌现，电力系统对用户的用能需求预测难度激增，为电力系统安全稳定运行带来巨大挑战。
构建多元能源供应体系
未来如何提高电力安全保供能力？业内人士认为，提高电力安全保供能力是一个系统性工程，要深刻认识我国能源资源禀赋和煤炭的基础性保障作用，充分发挥煤炭在能源系统“压舱石”和“稳定器”作用的同时，做到“粗粮细做”。此外，我国要构建多元化能源供应结构，推进能源供应多样化，加大可再生能源如风能、太阳能的开发和利用，同时保持化石能源清洁利用。特别重要的是，要加强电网基础设施建设，提高输电线路的传输能力和可靠性，推广智能电网技术，提升电网的调度灵活性和自动化水平。
“在战略定位方面，国家作出全面和系统的顶层设计，以增强煤炭供应的稳定性，特别是在涉及大型煤炭基地的战略定位时做到规划先行。”中国大唐技术经济研究院产业发展研究所高级研究员孙李平对《中国能源报》记者表示，在资源勘探和储备方面，国家明确了通过增强煤炭资源的勘探和评价工作实现增加煤炭的后备资源储量，从而提升煤炭未来的资源保障能力。在现代化煤矿建设方面，提出了通过布局和建设一批大型现代化、安全高效的煤矿来优化煤炭生产结构，提高大型煤炭矿区的稳定生产和增产潜力，确保供需平衡。
在孙李平看来，我国需要落实煤炭弹性生产制度，构建产能储备和产品储备比例协调的煤炭储备体系。未来在建设新型电力系统过程中，需要充分发挥煤电兜底保障与灵活调节功能，进一步完善辅助服务市场，发挥好容量电价补偿机制的激励作用至关重要。
“为满足新能源高占比需求，除依靠传统能源机组外，还需通过技术创新拓展电力系统允许的频率波动带宽，降低系统对惯量的要求，完善频率防控体系架构。”王永利表示，“当前，构网型储能技术一定程度上可解决系统转动惯量备用问题，但受储能技术特征影响，其主要解决短时段、固定周期下的转动惯量备用，还需进一步优化抽蓄等调节性资源布局。”
王永利还表示，电力供给结构与消费结构转型下，新型电力系统呈现复杂的物理结构，需要“横向多能互补、纵向源网荷储协同”统筹一体化技术创新性突破，实现我国新型能源体系发展目标。统筹一体化技术打破能源壁垒，实现多环节资源高效利用，挖掘综合能源、虚拟电厂、源网荷储一体化能源管理形式，推动我国新型能源体系建设。“鉴于我国电力市场机制不断健全，未来需进一步完善省间市场交易机制，依托电力通道实现省间资源互动，落实全国一盘棋，推动我国新型能源体系建设。”
文丨本报记者 苏南 林水静
