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电力系统的转型与安全

随着电力在能源终端消费比例的不断提高，电力系统的清洁转型是中国实现双碳目标的重点。2021年秋季以来频发的限电现象，也再次凸显需要将能源安全作为改革方案的立足点，在近期及中长期的能源转型目标中寻找到平衡点的必要性。

受能源资源禀赋的影响，目前煤电仍在中国电力结构中占据主导地位。国家电网能源研究所的《中国能源电力发展展望2020》就我国现有能源结构的碳达峰分析指出，煤电等常规电源将长期在电力平衡中发挥重要作用。煤电装机预计于2030年前达峰，峰值为12.5亿-13.5亿千瓦，未来宜通过延寿来发挥保底作用；核电、水电、气电等各类电源近中期将稳步发展。

要实现“双碳”目标，需要处理好发展和减排、当前和长远的关系。长期来看，电力结构的清洁化转型仍是大势所趋。2021年，可再生能源发电量达到2.48万亿千瓦时，占全社会用电量29.8%，2012年这一数字为21.3%。以风电、光伏为代表的清洁能源正逐步成为新增电源装机主体。中国的电力结构在过去10年清洁化成果显著，未来这一趋势仍将持续。

在兼顾能源安全和能源转型的背景下，中央经济工作会议明确，传统能源的退出要在新能源安全可靠的替代基础上。能源转型期间，天然气发电具有调节速度快、调峰幅度大、二氧化碳排放低等优势，将成为“〸四五”及以后重要的过渡能源。中电联《能源转型中的电力燃料供需格局研究》认为，从成本、对外依存度、化石能源特性上看，燃气发电可以适度推进，预计到2025年、2030年全国气电装机分别达到1.5、2.35亿千瓦。

不可或缺的调节性电源

构建有更强新能源消纳能力的新型电力系统，是“〸四五”以及未来中国能源转型、实现“双碳”目标的工作主线之一。在已有基础上，未来我国可再生能源比例还将继续提高，而这也将给电力系统带来新的挑战，需要兼顾当下及未来的电力消费需求和趋势。其中，以天然气发电、抽水蓄能为代表的调节性电源不可或缺，将迎来新的发展机遇。

全球来看，天然气发电都将在能源转型中扮演重要角色。国际能源署最新的《世界能源展望2021》中预计，在新兴市场和发展中国家，天然气发电在既定政策情境和承诺目标情境下，到2030年将增长大约三分之一。并且这两类情境下，到2050年气电都会是维持电力系统灵活性的重要角色。抽水蓄能也成为各国保障电力系统安全稳定运行的主要方式。据国际水电协会（IHA）统计，截至2020 年底，全球抽水蓄能装机规模为1.59亿千瓦，占储能总规模的94%。

当前中国燃气发电和抽水蓄能在电力系统中占比仅约为6%左右，而美国、德国、法国、日本、意大利等发达国家燃气发电和抽水蓄能在电力系统中占比均超过10%，中国与发达国家相比，灵活、高效、清洁的调节电源占比仍有较大差距。

推动能源绿色低碳转型，在工业、建筑、交通、电力等多领域有序扩大天然气利用规模，以及充分发挥燃气发电效率高、运行灵活、启停速度快、建设周期短、占地面积少等特点，将气电调峰作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分，是助力能源碳达峰，构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要实现途径之一。

截至2020年底，中国抽水蓄能电站已建、在建装机规模分别达3179万千瓦和5463万千瓦，均居世界首位。2021年9月，国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划（2021-2035）》，认为，抽水蓄能电站具有调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等多种功能，是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑。根据该规划，到2025年，我国抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上；到2030年，投产总规模1.2亿千瓦左右。这意味着中国抽水蓄能装机将在10年内增长近三倍。