落基山研究所-电力行业需求侧灵活性系列：工业灵活性潜力及发展现状-230930

　　保障新型电力系统安全稳定亟待需求侧灵活性发挥重要作用

　　电力系统灵活性是指在一定经济成本约束下电力系统快速响应供需两侧大幅度功率与电能波动的能力。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标下，中国可再生能源装机迅速增加、发电比重快速增长。http://www.hibor.com.cn（慧博投研资讯）2021年10月，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》指出，“构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统”，“到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右”，“到2030年，非化石能源消费比重达到25%左右”。截至2022年底，我国风电、光伏在电力系统中装机占比29.6%，发电量占比13.7%。2023年6月，国家能源局组织发布的《新型电力系统发展蓝皮书》指出，要在建设新型电力系统的加速转型期（当前至2030年）推动新能源成为发电量增量主体，并达到装机占比超过40%、发电量占比超过20%的目标，还要在总体形成期（2030年至2045年）、巩固完善期（2045年至2060年）推动非化石能源发电逐步转变为装机主体和电量主体。建设新型电力系统的阶段性目标层层推进，意味着未来以风电、光伏为代表的可再生能源电力渗透率将继续快速提升，加剧电源侧出力的波动性和不确定性，再叠加需求侧的波动性，电力系统未来将会面临更为严峻的供需平衡挑战。因此，电力系统的灵活性亟待提升，以保障电网运行的可靠性、稳定性和安全性。

　　电力系统灵活性的提升难以依靠单种技术或单一路径实现，必须在电力系统的多个环节深挖潜力、共同发挥作用。目前，我国的电力系统灵活性主要来自于灵活性改造后的煤电机组、常规水电、抽水蓄能、电化学储能、气电机组等。其中，煤电机组灵活性改造率仍较低，“十三五”煤电灵活性改造实际完成不到6000万千瓦，而且爬坡速度较慢、启停时间较长、煤耗升高等问题也使得煤电机组无法成为理想的调节手段。常规水电具有明显的地域限制和季节性限制，其调节能力也受到流域内梯级调度、农业水利等影响。此外，发展气电受到国内气源不足的能源安全约束，抽水蓄能地域限制明显且建设周期较长，电化学储能也面临着调节时间较短、成本较高等问题。截至2022年底，具备快速调节能力的抽水蓄能、电化学储能、燃气发电仅占电力系统总装机的6.6%。因此，仅靠发电侧灵活性无法满足电力系统的稳定性和可靠性需求。电网侧的灵活性也受到线路输电能力、区域协调、电力市场等多个因素影响，调整较为复杂。而需求侧的灵活性分布广泛，可快速响应电力供需变化、实现多时间尺度负荷调节，同时调用成本较低，在提高电力系统灵活性方面具有明显的优势。因此，开发需求侧灵活性成为了保障电网安全稳定运行的迫切需求。