“十五五”電力規劃需打出全要素協同“組合拳”

——第三屆新型電力系統高質量發展研討會觀察

在日前舉辦的第三屆新型電力系統高質量發展研討會上，記者獲取了一組數據：2024年山東省電力現貨市場負電價頻率達14%；光伏大規模發展導致蒙東地區電力系統存在130萬千瓦的爬坡里程缺口；“十五五”期間，預計發電機組退役更新年均新增規模增長率達8%，最高年增長率達30%。

這些數字是我國電力系統向高比例新能源、高比例新市場主體、高比例電力電子設備、高概率極端氣候氣象加速演進的呈現，其背后是我國新型電力系統建設面臨的深層矛盾：既要承接超歐美主要國家10倍的年均減排任務，又要保障全社會年均4%~6%的用電增長率。

當西班牙大停電等事件敲響警鐘，我國“十五五”電力規劃該如何破題？

“‘十五五’以及中長期電力規劃要統籌優化好各階段‘安全、綠色、經濟、共享’四重目標，開展源、網、荷、儲、技術、市場、政策等跨行業跨領域全要素協同規劃，找準轉型發展節奏和路徑，走出一條具有中國特色的新型電力系統建設道路。”國家電網有限公司副總工程師兼國網能源研究院董事歐陽昌裕告訴記者。

規劃理念革新

從“剛性預測”到“彈性適應”

截至2024年底，我國新能源裝機達14.1億千瓦，首次超過火電成為第一大電源類型。這一結構性變化，標志著電力系統從“火電基荷+新能源補充”向“新能源主體+靈活電源支撐”轉型。

隨著可再生能源高比例滲透、極端氣候氣象事件頻發、源荷不確定性增強等新型挑戰的涌現，以滿足預測負荷需求、落實剛性基礎設施擴容的傳統“預測—落實”規劃范式已出現“水土不服”現象。

“‘十五五’時期的電力系統規劃不僅要把應對不確定性的整體適應性納入規劃范疇，還要發揮中長期預警對規劃的支撐作用。”國網能源研究院能源戰略與規劃研究所規劃一室室主任伍聲宇告訴記者，對此，國網能源研究院創新提出了“適應性—預警”規劃范式理念。

記者了解到，“適應性—預警”范式在規范性規劃層面不局限于滿足未來負荷需求、確保供電可靠性，更延伸至人工系統對自然系統的適應性，以及人工系統和人文社會之間的耦合演化，且更加關注極端擾動下電力系統的生存與恢復能力，強調對漸進式、結構性變化的長期適應能力。

“實體性規劃層面包括深化規劃目標、構建預警體系、創新市場機制三個方面。”國網能源研究院能源戰略與規劃研究所研究員王照琪說。

在規劃目標方面，“適應性—預警”規劃范式從實體性規劃層面補強現有規劃指標體系，即為適應新能源和新型負荷為增量主體的電力系統新結構，提升對深度不確定性的適應能力；為適應氣候氣象風險、系統連鎖故障、地緣政治沖突等“小概率—高損失”事件，提高系統韌性；為適應源網荷雙向互動新模式、強化需求側資源管理，需要提高配/微電網的自平衡、自安全水平和主配微協同能力；為適應電網形態演化和協同演進特征，需提高跨時空尺度協調能力。

在強化預警體系建設方面，王照琪解釋稱，對潛在危機預警不足是目前出現供需缺口的一個直接原因，因此“重應急、輕預警”的局面必須加以調整，對應急過程中的措施成效和危機演變進行“在線預警”，把危機從潛在、發生到消失的全過程閉環迭代入下一輪預警，形成不斷優化的循環體系。

在創新市場機制方面，針對能源電力系統市場屬性增強的新特點，要建立“物理風險—經濟信號—行為響應”的閉環控制邏輯。“當電網出現諸如設備過載、供電緊張等物理風險時，可將預警信號和市場交易參數結合起來，通過調整市場交易參數數值，引導市場主體做出相應反應。”王照琪舉例說道，從傳統的計劃調控為主，逐漸向依靠市場機制調節轉變，既能適應市場屬性的變化，又能通過預警信號及時做出調整，保障電力系統的穩定運行和高效發展。

程序性規劃層面，以規劃體系拓展為基點，引導編制與銜接、實施與調整、評估與監督全方位發力，提高能源電力規劃范式的中長期適應性。

市場機制重塑

從“政策驅動”到“市場協同”

“新能源全面入市，意味著其產業發展邏輯從‘政策驅動’向‘市場驅動’轉換。”國網能源研究院戰略與規劃研究所研究員龔一莼表示。

隨著《關于深化新能源上網電價市場化改革促進新能源高質量發展的通知》（136號文）的出臺，我國新能源產業正式告別政策哺育期，步入全面市場化階段。

當政策“護航”逐漸退場，市場機制開始主導資源配置，新型電力系統建設迎來前所未有的深刻變革，“負電價”的出現，就是市場深化的“壓力測試”。

今年“五一”小長假，山東省電力現貨交易市場發電側連續5天出現負電價情況，累計時長約46個小時，這已不是山東首次出現負電價現象——2023年“五一”假期間，山東電力現貨市場曾連續22小時出現負電價；2024年“五一”假期間，山東負電價小時數為19個小時。

“負電價本質是發電商為應對電力瞬時過剩的有償發電行為。”清華大學能源互聯網創新研究院市場交易平臺研究室主任郭鴻業通過與美國、澳大利亞等國家電力市場對比研究，揭示了其雙重類型：固有負電價和機制負電價。

固有負電價是電力系統物理特性與電力市場邊際出清基本原理的共同結果，屬低頻次且不可避免的現象。“其成因之一是凈負荷需求空間小導致特定時刻供過于求，燃煤機組為確保穩定開機狀態而報負價，導致市場出清為負電價；成因之一是有些新能源主體通過環境溢價收回了部分成本，在現貨市場中的理性報價下限為負價。”郭鴻業說，網絡阻塞與機組組合約束也可能導致市場出清在特定時刻產生負價，另外，經營主體只有在市場出清后才能知曉各個時段的電價，價格預測不準確導致靈活性資源的決策存在滯后性。

機制負電價是特定市場機制所誘發的結果，其頻率會隨著新能源滲透率的提升而顯著提升，受特定市場機制影響較大，其來源也具有多樣性，例如不合理的結算機制激勵新能源報負價，高比例中長期交易削弱了現貨市場的優化效果，傳統分時電價機制抑制了用戶側靈活性。

“負電價是市場深化的代價。”郭鴻業告訴記者，應對之策在于分類治理：對于固有負電價，應當接受并允許其在合理范圍內體現市場的實時供需關系，并從資源配置的角度優化系統供需結構、提升系統調節能力；而對于機制負電價，應當通過完善市場機制的手段進行適當干預，防止因不合理的市場機制設計造成高頻的負電價，產生偏移的價格信號。

區域實踐探索

從“資源錯配”到“協同共生”

“十四五”以來，我國全社會用電年均增長6.7%，東部地區用電量增速相對領先。國網能源研究院能源戰略與規劃研究所研究員馮君淑預測，未來我國對能源電力的需求仍然強勁，“十五五”全國全社會用電量年均增速預計達到5%以上。

而據國網新疆電力經濟技術研究院新型電力系統規劃研究中心專責于國康透露，目前新疆全口徑本地負荷不到6000萬千瓦，而電源裝機截至2024年底已達到1.92億千瓦，源荷比接近3比1，未來源荷比的差距將進一步加大。

這組數據正是我國資源與需求時空錯位的真實體現，這種錯位也正倒逼著我國進行一場全要素協同的區域革命，讓西部的清潔能源與東部的用電需求從“錯配”走向“共生”。

今年3月，國家能源局發展規劃司在題為《深入謀劃“十五五”能源發展 推動新型能源體系建設邁出新步伐》的文章中提出，要引導高載能產業、靈活調節負荷等向可再生能源資源富集地區有序轉移，推動“西電西用”。

“產業西移和西電西用是破解區域發展失衡的一大策略，不僅可以重塑國家產業鏈韌性，還能優化能源資源配置，提升能源利用效率。”國網能源研究院能源戰略與規劃研究所研究員趙秋莉說道，西部地區省級電力平均二氧化碳排放因子普遍低于東部，產業西移和西電西用還能促進產業低碳轉型，支撐“雙碳”目標實現。

在推動綠電消納方面，甘肅省做出了示范。國網甘肅省電力公司競技技術研究院研究員劉旭敏介紹，甘肅大力推進源網荷儲一體化建設，截至今年一季度，已分五個批次批復項目9個，涉及負荷479萬千瓦、新能源1068萬千瓦、儲能248萬千瓦；完成6個“負荷類”虛擬電廠的評估審查，聚合資源規模達到56.31萬千瓦；批復增量配電網項目24個，已建成項目1個，涉及分布式新能源3兆瓦。

不過，針對高負荷企業所配套的調節資源不足、配套新能源與負荷距離較遠等現實挑戰，劉旭敏告訴記者，甘肅省創新提出“綠電聚合供應”新模式，將配套新能源與負荷就近接入公網，通過智能調度實現優先匹配。

“隨著電力系統經濟調節資源用盡，‘綠氫遠方來’將逐漸成為全國電力資源優化配置的重要補充。”馮君淑提到，預計2060年，西部和北部地區有超過一半的新能源發電轉化為氫能東送，通過跨區遠距離輸氫運送至華東、西南、華北、南方等受端區域，再轉化成一次發電能源進行氫基發電。

趙秋莉建議，促進西部新能源與產業協調發展，要做好頂層設計，優化產業布局，積極探索“新能源+”融合發展，打造“西電西用”典型模式，此外，還要發揮區域力量，協同打造西北新型電力系統構建與現代化產業體系建設聯合體。

“十五五”時期的電力革命，核心在于規劃理念、市場規則、產業鏈韌性的系統性重構。正如歐陽昌裕所言：“構建新型電力系統是‘源網荷儲碳數智治鏈’一體化融合創新發展的經濟社會環境巨系統工程。”在這一進程中，如何平衡安全與效率、公平與發展、技術創新與制度變革，將是持續的核心命題。