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深度丨构建新型电力系统的思考和建议

深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统，是党

中央基于保障国家能源安全、实现可持续发展、推动碳达峰、碳中和

目标实施作出的重大决策部署，为新时期能源行业以及相关产业发展

提供了重要战略指引，有利于加快我国构建清洁低碳、安全高效的现

代能源体系步伐，推动经济社会绿色转型和高质量发展。

一、新形势下新能源发展的历史机遇以及电力系统面临的挑战

当前，我国正处于工业化后期，经济对能源的依赖程度高，而我

国能源消费以化石能源为主，2020年化石能源占一次能源比重达

84%。碳达峰、碳中和目标下，我国能源结构将加速调整，清洁低碳

发展特征愈加突出。

（一）碳达峰、碳中和目标推动新能源向“主体能源”转变

随着经济社会的转型发展和能源利用效率的不断提升，能源消费

总量将会在碳排放量达到峰值后逐步下降，但电能消费总量一直呈上

升趋势，预计将从2020年的7.5万亿千瓦时增长至2060年的15—18

万亿千瓦时。

新能源将迎来跨越式发展的历史机遇，成为电能增量的主力军，

实现从补充“能源”向主体能源“”的转变。预计到2030年，风电、光伏

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装机规模超16亿千瓦，装机占比从2020年的24%增长至47%左右，

新能源发电量约3.5万亿千瓦时，占比从2020年的13%提高至30%。

2030年后，水电、核电等传统非化石能源受资源和站址约束，

建设逐步放缓，新能源发展将进一步提速。预计到2060年，风电、

光伏装机规模超50亿千瓦，装机占比超80%，新能源发电量超9.6

万亿千瓦时，占比超60%，成为电力系统的重要支撑。

（二）新型电力系统面临的挑战

新能源具有典型的间歇性特征，出力随机波动性强。以电动汽车

为代表的新型负荷尖峰化特征明显，最大负荷与平均负荷之比持续提

升。发电侧随机性和负荷侧峰谷差加大将对传统电力系统造成较大的

冲击，要实现构建以新能源为主体的新型电力系统愿景目标，我们还

需要应对以下问题：

一是电力系统的可靠容量不足。风电、光伏因其自身出力特性，

可靠性偏低。经研究，到2030年，在全国范围内相对均匀分布的情

况下，新能源装机超10亿千瓦，每年将有30天以上出力低于装机

容量的10%，置信容量仅为1亿千瓦。

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假设峰值负荷约18亿千瓦，水电装机5亿千瓦，可靠容量约3.5

亿千瓦，核电装机3亿千瓦，可靠容量约3亿千瓦，风电、光伏可靠

容量按1亿千瓦、其他可再生电源可靠容量按0.5亿千瓦估列，再考

虑可中断负荷及电动汽车等可调节容量约5亿千瓦，那么电力系统可

靠容量缺口约5亿千瓦，也就是说，对于稳定电源（火电）的需求仍

有5亿千瓦。

二是传统大电网难以满足未来电力输送需求。长期以来，我国能

源资源与负荷呈逆向分布，大电网是连接三北地区等资源区与中东部

负荷区的重要途径。但随着经济社会的发展，各地区用电量需求与日

俱增，预计到2030年，仅广东、福建、浙江、江苏和山东五省的全

社会用电量就将达到3万亿千瓦时，未来可能会达到5万亿千瓦时。

如果绝大部分从三北地区远距离输送，按照80%的比例测算，

送电规模将达到4万亿千瓦时，这就需要建设