观察丨以系统观念加强电力系统稳定工作
刘世宇 刘强 王雅婷 郭津瑞
近期，国家能源局对加强新形势下电力系统稳定工作作出相关部署，出台《关于加强新形势下电力系统稳定工作的指导意见》（以下简称《意见》），召开新形势下全国电力系统安全稳定工作会议，明确当前和未来一段时间电力系统安全稳定工作的主要目标和任务举措，为做好新形势下电力系统稳定工作奠定了基础。
电力系统稳定工作意义重大
我国曾于1981年、2006年两次召开电力系统稳定工作会议，在电力行业发展的关键时期发挥了重要作用。尤其是基于1981年稳定工作会议精神，明确“大力发展电网”的战略规划和“管电就要管网”的指导思想，设计了电力稳定发展的路径，通过了第一版《电力系统安全稳定导则》。基于稳定工作会议精神，我国建立了统一规划、统一调度、统一管理的“三统一”原则和以“三道防线”为核心的大电网安全防御体系。依托“三统一”原则和“三道防线”，我国电网基本杜绝了电力系统稳定破坏和大面积停电事故。
电力系统是规划建设新型能源体系、加快绿色低碳转型的中心环节。在保障能源安全和实现“双碳”目标的双重要求下，未来电力系统发展面临较大挑战。
一是未来我国电力需求仍将保持刚性增长。未来新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化将呈现“并联式”叠加发展态势，预计“十四五”全社会用电量年均增速可达6%。随着新能源大量替代常规电源，电力系统保供压力进一步凸显。
二是“双高”特性给电力系统安全稳定运行带来较大风险。未来，电力系统将仍然以交流同步电网形态为主，交流电力系统的功角、频率、电压稳定仍然需要同步电源维持。“双高”电力系统低惯量、低阻尼、弱电压支撑等特征明显，运行风险加大，甚至导致宽频振荡等新形态稳定问题。
三是西电东送规模持续扩大，进一步增加电力系统安全稳定运行压力。截至2022年底，我国西电东送规模超过3亿千瓦，未来随着沙漠、戈壁、荒漠地区大型风光基地以及藏东南水风光基地持续开发，西电东送规模还将进一步扩大，直流同送受端、多回直流集中馈入、多个密集通道等问题预计更加突出，通道送受端安全稳定运行问题将更加凸显。
四是未来极端天气下应急保供问题需重点关注。“十四五”以来，受多重因素影响，电力供需逐步趋紧。2021年东北限电引起广泛关注。2022年迎峰度夏期间，受持续高温天气影响，多个省区采取有序用电措施。社会对电力供需形势的关注度显著提高。
科学统筹电力系统结构与布局
电力系统是一个整体，需坚持系统思维，科学构建源网荷储结构与布局。
一是统筹化石能源和非化石能源发展，提升电源保供水平。电力保供是电力系统稳定发展的根本要求。《意见》提出“统筹各类电源规模和布局，可靠发电能力要满足电力电量平衡需要并留有合理裕度”。一方面，加快推动煤电转型升级。推动煤电向基础保障性和系统调节性电源转型，需大力发展新型煤电，在减少发电量占比的同时大力提升煤电的调节能力。另一方面，大力推进新能源安全可靠替代。推动系统友好型电站建设，通过深度融合高精度长时间尺度功率预测技术、构网型储能、智慧调控等新技术应用，大力提升新能源主动支撑能力。协同推进大型新能源基地、调节支撑资源和外送通道开发建设，实现对受端化石能源的可靠替代。
二是统筹新能源发展与调节能力建设，稳步推进电力系统绿色低碳转型。绿色低碳转型是电力系统稳定发展的必由之路。调节能力是影响新能源大规模发展与消纳的关键。《意见》提出“科学安排储能建设，按需科学规划与配置储能”。要有序建设抽水蓄能。结合系统需求，明确功能定位，统筹抽水蓄能与其他调节资源的优化配置，统筹区域与省级抽水蓄能布局，优化发展规模、布局和时序。要积极推进新型储能建设。统筹系统需求及技术经济性，构建储能多元融合发展模式，充分发挥新型储能在提升系统平衡调节能力、提升系统安全稳定运行水平、提升负荷供电保障和自平衡能力中的关键作用。
三是统筹电源和电网建设，提升资源优化配置能力。电网建设升级是电力系统稳定发展的重要前提。《意见》提出“构建坚强柔性电网平台”。大电网发展方面，加快构建分层分区、结构清晰、安全可控、灵活高效、适应新能源占比逐步提升的电网网架，保证电网结构强度，保证必要的灵活性和冗余度。积极推动柔性直流技术发展应用，支撑实现极高比例甚至纯新能源外送。分布式发展方面，加快推动建设分布式智能电网，提升配电网就地平衡能力。
四是统筹电力供给与需求，提升负荷管理水平。负荷侧调节是电力系统稳定发展的重要保障。《意见》提出“研究分布式电源、可控负荷的汇聚管理形式，实现海量分散可控资源的精准评估、有效聚合和协同控制”。未来，各地区尖峰负荷特征日益凸显，增加了投资成本与保供难度，需通过电价政策、需求侧响应机制进行引导，深入挖掘用户侧灵活性潜力，积极整合分散需求响应资源，依托电动汽车、虚拟电厂等新型负荷，推动源网荷储灵活互动，支撑电力系统稳定运行。
全面加强电力系统规划设计
未来需进一步加强规划引领，坚持系统观念，推动规划设计体系革新升级。
一是以规划设计支撑电力先行，保障国民经济稳定发展。电力先行、保持必要地备用，是国民经济发展的重要保障。1994~1998年间，亚洲发生金融危机，国内经济增速放缓，电力需求增速持续下降。受此影响，1998~2002年我国发电装机增速由9.1%连年下降至5.3%，但这一时期，由于国家采取相应的宏观调控政策，经济增长快速回升，电力需求急剧增加，发电装机不足导致多个省份用电告急。之后，通过加快发电项目规划建设，恢复了电力平衡。实践证明，电力要做好先行官，需要做好规划设计工作，保持适度超前发展，宁让电等发展、不让发展等电。
二是加快推动适应新型电力系统的规划设计体系革新。未来，新能源逐步成为主体电源，源网荷储各环节都将出现较大变量和多重约束。亟须发展统筹供给与消费、电源与电网、新能源发展与调节能力建设等多约束多目标的最优决策规划技术。推动电力规划由传统“负荷预测—电源规划—电网规划”的单线程规划向“源网荷储融合规划”升级，同时考虑市场等因素，实现电力系统安全充裕、绿色低碳、经济高效的多目标统筹优化。
三是加强规划设计与建设、运行等环节的有效衔接。当前规划设计和贯彻执行仍缺少有效约束，部分项目纳规积极，但执行落实情况不佳，未来需严格按规划推动源网荷储协同发展、按时投运。同时，在规划设计阶段，充分兼顾建设运行要求，考虑源荷高度不确定性，开展多时间尺度、多运行方式、多典型场景的生产运行模拟和仿真分析，以应对“双高”特性带来的系统安全稳定运行风险。（作者单位：电力规划设计总院）
责任编辑：杨娜
校对：江蓬新