RMI&清华大学-公用事业行业：高质量建成新型电力系统， 加速发展低零碳灵活性资源-240617

　　随着我国碳达峰、碳中和目标的提出，能源领域碳减排，尤其是以清洁低碳为核心目标的新型电力系统建设，是“双碳”目标实现的重要路径。http://www.hibor.com.cn【慧博投研资讯】在此背景下，我国大力发展以风电、光伏发电为主的新能源。http://www.hibor.com.cn（慧博投研资讯）2023年风电和光伏发电新增装机量在总新增装机量中占比为82%，并且截至2023年底累计装机量占比已从截至2020年底的24%增加到36%。

　　电源结构的变化和日益增长的用电需求对电力系统的调节能力和支撑能力带来了挑战。新能源自身的间歇性、随机性、波动性增加了系统调节需求，但其电力支撑能力又较常规电源不足。综合来看，新能源大规模高比例的发展不仅为电力的安全稳定供应增加了难度，也增加了新能源自身的消纳风险。另一方面，我国经济社会的发展将推动电力需求保持稳定增长，并且尖峰负荷规模持续增加，进一步增加了电力系统的调节需求。

　　在系统灵活性问题愈发凸显的背景下，新型电力系统的建设强调将柔性灵活作为重要支撑，要求不断提升源网荷储灵活互动和需求侧响应能力。我国持续推进各类灵活性资源建设，先后针对煤电机组改造升级、抽水蓄能和新型储能发展出台相关规划和指导意见；组织修订了《电力需求侧管理办法》，挖掘需求侧资源；并于2024年1月出台了《关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》，着力提升电力系统调节能力。

　　由于煤电资源禀赋充足、技术成熟并且具有成本优势，我国近期的灵活性调节能力建设仍以拥有灵活性调节能力煤电为主（包括煤电灵活性改造和新建煤电机组）。2022年和2023年，煤电项目核准速度加快，新核准的煤电项目分别为104GW和114GW，而在2017-2021年间每年平均新核准的煤电项目不超过50GW。截至2023年底，我国在建的煤电项目为140GW，宣布或者核准的煤电项目达268GW。然而，过度依赖煤电不仅使得灵活性供应结构过于单一，难以满足多时间尺度的灵活性需求，更在长期为“双碳”目标的实现带来了压力，并且煤电灵活性改造使得煤电机组能够在更低工况下运行，导致煤耗上升、设备寿命缩短、脱硫脱硝效果降低等问题出现。

　　除煤电以外的其他灵活性资源在清洁低碳方面更具优势，但在实际开发利用中仍面临挑战。一方面，部分灵活性资源技术成熟度有待提升，商业规模化程度有限；更重要的是，目前在电力规划、调度运行和市场交易等方面均未将低零碳灵活性资源充分纳入，并且相关政策制定者、系统规划和运行人员对此类新技术信心不足，在发展和应用低零碳灵活性资源方面动力有限，致使上述各类灵活性资源尚未在实际电力系统运行中充分发挥作用。

　　为更好地与“双碳”目标保持一致，高质量建成新型电力系统，我国急需加速发展低零碳灵活性资源，提前优化布局全面多元、清洁低碳的电力系统灵活性供应体系。在这一过程中，相关政策制定者、系统规划和运行人员需准确了解系统灵活性充裕度情况，有效评估各类资源在系统中的灵活性供应能力，从而确定最优的灵活性资源部署和调用方案，充分激发各类灵活性资源的潜力。

　　落基山研究所多年来深耕中国电力系统的低碳转型进程，在全国及地方等多个层面，针对政策法规、电力市场、技术创新等多个方面开展了一系列的研究。2022年以来，我们工作的核心关注点之一便是加速提升电力系统的灵活性与可靠性，支撑“安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合”的新型电力系统。在近年的工作中，我们发现针对系统灵活性问题，目前国内缺乏能够定量且直观评估电力系统灵活性供需的指标体系，低零碳灵活性资源在系统中发挥的作用难以得到有效评估，致使各相关方对低零碳灵活性资源的价值认识不足，阻碍了灵活性资源能力的有效释放。

　　为此，本报告从指标体系搭建、技术评估对比、省级案例分析等方面对我国电力系统灵活性资源的发展和评估进行了研究，并结合具体省份新型电力系统建设情况分析了低零碳灵活性资源在其中发挥的作用，最后针对研究中识别的低零碳灵活性资源发展障碍提出相应的政策建议。

　　在总结各类灵活性定义和灵活性指标的基础上，设计了直观型灵活性指标体系，从系统灵活性充裕度和资源灵活性大小这两方面刻画系统的灵活性供需情况，为相关政策制定者、系统规划和运行人员提供评估工具。

　　从技术性、经济性、政策导向等方面总结了我国源侧、网侧、荷侧、储侧的灵活性资源发展概况，并结合建设条件、碳排放等角度对除网侧以外的灵活性技术进行量化评分对比。

　　分别选取青海省和广东省两个省作为新能源外送大省和电力消费大省的代表，建立电力系统仿真模型并设置情景分析，应用搭建的指标体系评估两省在低零碳电力系统建设过程中灵活性充裕度情况和变化趋势，并从源网荷储等不同角度识别低零碳灵活性资源开发的机遇和挑战。

　　从科学评估电力系统灵活性供需、高度重视低碳灵活性相关技术的研发示范、统筹规划部署低碳灵活性技术、充分释放低碳灵活性技术效益等四方面针对相关方提出政策建议。