2026新型电力系统建设方案

产业生态X应用场景×标准化建设 内容提纲 一、如何理解新型电力系统二、新型电力系统建设面临的挑战三、新型电力系统发展路径 一、如何理解新型电力系统 （一）党中央国务院的总体要求与部署 议上对能源电力发展作出了系统阐述，首次提出构建新型电力系统，为全球电力可持续发展提供了中国方案。国务院2030年前碳达峰行动方案也提出，构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统。 CCTV13 习近平主持召开 “要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。” 中央财经委员会第九次会议强调推动平台经济规范健康持续发展 把残达婚碳中和纳人生态文明通设经体布局 效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革构建以新能源为主体的新型电力系统。要实施重点行业领域减污降碳行动，工业领域要推进绿色制造，建筑领域要提升节能标准，交通领域要加快形成绿色低 （一）党中央国务院的总体要求与部署 党中央为能源电力发展指明了科学方向面对自年变高和世纪疫情相互叠加的复杂局面，党中央为新时代能源电力发展指明了科学方向，电力行业对党中央，国务院构建新型电力系统实施与能源电力保供并重。 （二）新型电力系统的内涵与特征 新型电力系统的基本内涵新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为重要特征，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为重要保障的新时代电力系统。 （二）新型电力系统的内涵与特征 新型电力系统的四大特征新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建了新型电力系统的“四位一体”框架体系。 （二）新型电力系统的内涵与特征 新时代电力系统需要“四个转变”在社会主义现代化新时代背景下，为完整、准确、全面贯彻落实党中央决策部署，积极响应新型能源体系建设要求、落实“双碳”发展战略，电力系统须立足新发展阶段、贯彻新发展理念，重点在供给结构、功能定位、系统形态、调控体系等领域顺应发展形势、响应变革要求，主动实现“四个转变” 新型电力系统建设面临的挑战二、 新型电力系统建设面临的四大挑战 （一）电力电量需求仍在高速增长 “双碳”战略实施过程中我国电力需求仍将保持刚性增长相较国际发达国家，我国自前人均用电量仍处于较低水平，未来存在较大增长空间。在当今世界各国均将能源转型作为重要国家战略的时期，发达国家电力需求已进入平台期，而我国电力需求仍将刚性增长，且增量巨大。 一）电力电量需求仍在高速增长 相较发达国家能源转型进程时间紧、任务重欧盟上世纪80年代碳达峰，预计2050年实现碳中和目标，从碳达峰到碳中和历时约70年；美国、日本分别于2007年、2008年实现碳达峰，从碳达峰至碳中和历时40年左右。我国从碳达峰至碳中和仅有30年时间，且用电需求增速明显高于发达国家碳达峰前后水平，“双碳”进程时间紧，任务重。 (一）电力电量需求仍在高速增长 用电结构中三产及居民将大幅提升，但二产仍维持约1/3比重双碳战略加速实施将推动我国产业结构持续优化调整，但我国作为制造业大国，二产仍将维持1/3左右比重，与德国（31%）、日本（40%）相似。预计2030年二产用电比重将由目前的68%下降至60%左右，仍是电力需求的基本盘，三产和居民用电比重由当前的30%提升至38%，是拉动用电增长的主要动力。 一）电力电量需求仍在高速增长 战略性新兴产业和电能替代是电力需求增长的重要驱动因素随着产业结构的优化调整，高端装备制造、新能源汽车、信息技术等战略性新兴产业增长势头强劲，将成为拉动用电增长的新动能。同时在双碳背景下，终端能源再电气化已成为当前能源结构调整的重要举措，据测算，交通、工业、建筑和居民等重点领域电能替代总潜力约7方亿干瓦时，将推动我国终端能源消费中电能占比从2020年的27%提升至2030年的35%。 (一)电力电量需求仍在高速增长 负荷增长明显大于用电量增长，负荷“尖峰化”特征显著随着第三产业和居民生活 用电比例持续提高，负荷“两峰两谷特性更加突出，各区域电网95%以上最大负荷持续时间普遍低于60小时对应用电量不足全年用电量的05%。2030年之前，最大负荷年均增速6，5%、用电量年均增速5%：2030至2060年，最大负荷年均增速2.5%、用电量年均增速2%，电力增速明显高于电量增速，供电保障难度增高。 （二）资源负荷逆向分布增大转型难度 未来较长时间中东部地区仍是用电需求主体，西电东送规模还需进一步扩大我国西电东送是我国资源票赋与能源需求的客观要求。在新发展格局下，随着经济结构和产业布局优化调整，用电负荷分布将逐步从中东部向西部转移，但考虑到产业转移的复杂性和多年形成的产业区域粘性，预计至2060年中东部用电量仍将占总用电量的65%左右。 （二）资源负荷逆向分布增大转型难度 难度1：电网特征发生显著变化，电网安全运行风险增加送电规模增大导致以电力电子装置为基础的直流系统单回容量大、馈入与送出密集，单一扰动对交流系统冲击强，对于潮流转移能力不足、频率和电压调节能力不足的交流系统极易引发多回直流连续换相失败甚至闭锁风险。在送端，主要体现为大规模新能源并网地区暂态过电压问题突出；在受端，主要体现为多直流馈入地区电压支撑能力下降。 （二）资源负荷逆向分布增大转型难度 难度2：输电通道建设难度增大受土地资源、城镇规划、生态保护等因素影响，自前输电线路走廊越来越稀缺，部分输电通道内线路距离较近且通道输送容量巨大，一旦因自然灾害或外力破坏导致密集通道全失，将对大电网形成大规模冲击，极易导致大面积停电事故。 （三）新能源尚未形成可靠替代 风电保证出力率约为5%，极端情况下最小出力基本为0风电的保证出力率是指风电出力累计时间概率为95%时的出力最小值，由于风电出力不规律性较强，经研究统计，即使在风资源较好的西北地区，风电保证出力率约为装机容量的5%。2021年，全国33个省级电网中21个风电最小出力为0，两个省份大于10万千瓦，其他均为0-10万千瓦。 （三）新能源尚未形成可靠替代 当前光伏可参与平衡比例仅占装机的2%光伏能否参与电力平衡主要由所在地区的负荷特性决定，仅系统最大负荷出现在午高峰的地区，光伏可参与平衡。当前全国可参与电力平衡的光伏容量仅占光伏总装机的约2%。 （三）新能源尚未形成可靠替代 高比例新能源电力系统跨季节平衡调节极为困难新能源出力特性与气象条件高度相关， 通常春、秋季新能源平均出力高于夏、冬两季，与用电需求存在季节性不匹配的问题。夏、冬季用电高峰期，新能源出力低于平均水平，而春，秋季新能源大发时的用电水平处于全年低谷。现有的储能技术只能满足日内调节需求，在新能源高占比情景下，系统跨季节供需矛盾将更加突出。 （三）新能源尚未形成可靠替代 罕见天象、极端天气下的供应保障难度更大随着全球变暖、气候异常的加剧，风飓风、暴雪冰冻，极热无风等极端天气事件不断增多增强，超出现有认知。罕见天象与极端天气具有概率小、风险高、危害大的特征，在新能源高占比情景下的影响极大，推高供电保障难度。 2022年夏季，受极端高温干旱叠加疫情居家影响，全国21省最大负荷创新高，区域高温时间综合强度达1961年以来最强，同时长江于流和主要支流来水同期最枯，浙江、安徽、湖南、河南、江西、四川、重庆等省份采取有序用电措施。 （四）电力系统运行压力持续增加 电力系统结构日益复杂，系统性风险显著增大我国电力系统规模和电压等级居世界首位，自前已形成六大区域电网为主体的全国联网格局，各区域电网电压层级复杂，高低压各层级电网之间、送受端电网之间协调难度大。特高压交直流电网送受端强耦合特性复杂，给电网稳定性分析和控制带来巨大挑战。 （四电力系统运行压力持续增加 电力系统安全稳定运行接近极限多回直流密集馈入引发系统连锁故障风险急剧提升，例如X电网自前受入直流已达到13回，受电比例约25%，安全稳定运行已接近极限。 XX电网目前受入直流13回，合计功率8580万千瓦，受入比例约25%。 （四）电力系统运行压力持续增加 “双高”特征使得传统电力安全稳定问题更加突出在未来相当长的时间内，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，但随着新能源大量替代常规电源，维持同步稳定的物理基础被不断削弱。 电压调节能力下降，高比例新能源接入地区电压控制困难，高比例受电地区动态无功支撑能力不足 （四）电力系统运行压力持续增加 “双高，特征导致新型稳定问题逐步占显、新能源机组具有电力电子设备普遍存在的脆弱性，对系统扰动耐受能力不足，面对频率、电压波动容易脱网，使故障演变过程更加复杂，叠加进一步扩大的远距离输电规模，大面积停电风险显著增加。同步电源占比下降、电力电子设备支撑能力不足导致宽频振荡等新形态稳定问题。 三、新型电力系统发展路径 总体发展路径 按照党中央提出的新时代“两步走”战略，锚定“双碳”战略目标，制定新型电力系统“三步走”发展路径，即加速转型期（当前至2030年）、总体形成期（2030年至2045年）、巩固完善期（2045年至2060年）。 （一）加速转型期（当前至2030年） 新型电力系统发展以支撑实现碳达峰为主要目标，加速推进清洁低碳化转型。推动各产业用能形式向低碳化发展，非化石能源消费比重达到25%。新能源成为发电量增量主体，煤电仍是电力系统“压舱石”。电网形态以区域互联电网为主，分布式智能电网进入发展起步期。终端电气化水平、用户侧灵活调节和响应能力逐步提升。储能多场景多技术路线规模化发展。 （二）总体形成期（2030年至2045年） 我国经济社会发展将进入相对高级的发展阶段，碳排放由峰值水平平稳降低，用电需求在2045年前后达到饱和，跨省跨区电力流规模进入峰值平台期。新能源成为装机主体，煤电加速清洁低碳转型。电网柔性化、数字化、智能化转型，大电网与分布式并举。全社会各领域电能替代普及。规模化长时储能技术突破，满足日以上平衡调节需求。新型电力系统基本形成。 （三）巩固完善期（2045年至2060年） 随着支撑新型电力系统构建的重大关键技术取得创新突破，以新能源为电量供给主体的电力资源与氢能等其他二次能源融合利用，助力新型能源体系逐步成熟完善。新型输电组网技术突破，电力与能源输送深度耦合协同。用户侧与电力系统高度灵活互动，储电、储热、储气、储氢等多类型储能协同运行，能源系统运行灵活性大幅提升。 新型电力系统关键技术 系统电力电量平衡：一体化时序生产模拟系统 通过破原网何1合区可控马济方法终源荷双向响应的分层协调时序电力电量平衡计算方法能够绘新能源利用率、可再生能源 新型电力系统关键技术 安全稳定控制：新型电力系统安全稳定仿真与控制 机电暂态仿真难以计及微秒级快速响应和宽频带特性，精度不能满足需求，新型电力系统驱需采用全电磁暂态仿真。自前基于国家电网超算仿真平台已实现万节点级区域电网全电磁暂态高效仿真，并对青像直流、张北柔直、锡盟直流等实际电网工程开展了专题仿真分析 电力电子设备大规模接入导致电网运行方式复杂多变，预案式策略表匹配的典型方式选取极其困难。传统预案式控制依赖典型方式下生成的预想故障集，控制失效风险日益凸显。自前基于响应的安全稳定控制技术已应用于实际电网，基于测量信息实时计算控制策略可有效应对多次故障扰动冲击，保障互联电网的安全稳定运行。o 新型电力系统关键技术 安全稳定控制：构网型新能源发电设备 新型电力系统的基础仍是交流同步运行机制，而风电、光伏及储能通过电力电子设备并网后，由于其外特性为跟随电网电压频率和相位的锁相同步电流源，月所以其对电网的响应和支撑能力较差。未来需重点突破自