摘 要:電力安全關系國計民生，是國家能源安全的重要組成部分。近年來，世界范圍內地緣政治風險加劇，能源供求格局不斷重構與調整，疊加極端天氣頻發現象，能源價格波動日益頻繁和劇烈，對我國在“雙碳”目標下保障電力安全提出了更高的要求。面對復雜多變的國際形勢和日益增多的極端天氣事件，應進一步強化底線思維，加強各級政府、企業的協同配合，積極主動應對潛在的安全風險。

關鍵詞:電力安全 綠色轉型 新型電力系統 電力市場

【中圖分類號】X24 【文獻標識碼】A

中國電力行業發展現狀及其新趨勢

近年來，世界范圍內地緣政治風險加劇，能源供求格局不斷重構與調整，疊加極端天氣頻發現象，能源價格波動日益頻繁和劇烈，對我國在“雙碳”目標下保障電力安全提出了更高的要求。與此同時，電源建設、電網建設取得突破性進展，為保障電力安全打下了堅實的基礎，表現出如下突出特征。

低碳轉型升級步伐加快。長期以來，我國電力行業碳排放占國家碳排放總量的40%以上。在“雙碳”目標指引下，電力行業綠色低碳轉型步伐持續加快，清潔化成為電力行業的主要發展方向。2022年，6000千瓦及以上電廠供電標準煤耗301.5克/千瓦時，比2005年減少72.5克/千瓦時。同時，我國非化石能源消費占比達17.5%，比2015年累計提高5.4%。截至2022年底，常規水電、抽水蓄能、核電、風電、太陽能、生物質裝機容量分別達到了3.7、0.5、0.6、3.7、3.9和0.4億千瓦，非化石能源發電占總裝機容量比例已提升至49.6%。新能源的大規模快速發展，標志著電力行業綠色轉型已取得階段性成效。

裝備技術水平顯著提升。我國持續加強核能、光伏、清潔火電、風電等關鍵技術攻關，技術創新能力顯著提升。電力行業數字化水平不斷提高，電網數字基礎設施建設不斷推進。業已全面掌握三代核電技術、超超臨界發電技術，相關裝備制造能力全球領先。光伏電池轉換效率、大兆瓦海上風機發電技術取得突破。在電能傳輸領域，±800千伏特高壓直流技術取得國家科技進步獎特等獎，1000千伏特高壓交流技術得到廣泛應用。目前共營運特高壓線路30條，極大緩解了我國東西部電力供需不平衡的問題。

體制機制改革成就斐然。通過持續推進市場化改革，全國統一電力市場建設步伐加快，具備了中央與地方市場聯動，電力資源全國范圍內共享互濟的外部條件。電力中長期、現貨和輔助服務市場蓬勃發展，交易規模不斷擴大。2022年底全國各電力交易中心交易電量52543.4億千瓦時，占全社會用電量的比重達60.8%，其中中長期電力直接交易電量為41407.5億千瓦時，占交易總量的78.8%。市場逐漸發揮其價格發現功能，促進了新能源消納，在資源配置中的決定性作用進一步凸顯。

中國電力安全面臨的挑戰

新型電力系統建設對電網消納能力提出更高要求

新型電力系統建設是應對電源結構轉型，保障電力系統安全穩定運行的重要舉措。大規模新能源接入、交直流高耦合度是新型電力系統的重要特征。在此模式下，電網潮流波動加劇，電網交直流間的耦合關系日趨復雜。此外，可再生能源出力的間歇性將會對系統頻率、電網電壓產生重大影響。如何增強電網穩定性，如何處理毫秒級的新形態穩定問題是保障電力安全穩定的重要課題。

新能源資源與用電需求的時間錯配會進一步拉大峰谷差，加大電網供需平衡的難度。以新能源最為豐富的西北電網為例，晚高峰最小出力不足總裝機的1%，相鄰日發電量最大相差超4億千瓦時；資源高峰期棄電、負荷高峰期電力不足的現象并存，實際運行過程中不得不面臨“保消納”與“保供給”的艱難取舍。保障可再生能源的消納將會對電網的安全穩定造成威脅，難以兼顧我國的綠色發展需要和社會電力安全底線。

發電側面臨能源市場價格波動帶來的重大挑戰

受地緣政治、極端天氣、匯率波動的影響，未來國際能源供應緊張局面將會持續，能源價格仍面臨持續高位運行的風險。世界銀行發布的大宗商品展望報告中預估2023年主要能源價格將維持在遠高于過去五年平均值的水平。傳統能源價格上漲為電力企業帶來巨大成本壓力。在我國目前煤電為主的電源結構下，煤炭價格的波動嚴重影響了燃煤電廠的發電積極性。

對于新能源發電而言，雖然裝機容量大，成本低，但目前尚無法克服出力間歇性的影響。電力系統需要配備大量儲能、天然氣等靈活性電源，以提高電力系統柔性，保障系統安全。新能源發電成本降低難以覆蓋調節性成本的增加，資源投入加大的同時單位運行成本面臨上漲風險，難以維持電力穩定供應。

極端天氣頻發影響電力穩定供應

受全球氣候變暖影響，世界范圍內極端天氣頻發，所引發的自然災害嚴重威脅電力的安全穩定供應。我國幅員遼闊，低溫、雨雪、地震和臺風等自然災害頻發，預警難度大，樞紐變電站、大型發電廠和核心輸配電網絡受損風險高。近年來屢次出現因極寒或高溫天氣、地質災害、強降雨等因素造成的停限電現象，無疑對極端天氣下的電網設施安全韌性、發電機組出力穩定性提出了更高的要求。迎峰度冬、迎峰度夏供電壓力與低碳轉型目標疊加，保障電力安全的復雜、艱巨程度明顯提升。

除基礎設施外，雷暴、大風等極端天氣充分考驗全國各級電力系統的應急響應能力。面對極端天氣威脅，部分重要輸電線路及電力基礎設施的預防預警能力尚顯不足，應急保障、救援處置和故障恢復能力存在短板，嚴重威脅了電力系統安全穩定運行。此外，電力安全保障體系建設仍不完善，尚未形成應對極端天氣的長效機制，存在較大的電力供應安全隱患。

經濟波動、國際供應鏈重構影響電力供需

經濟發展是影響電力需求的根本性因素。電力消費與經濟增長周期間的強相關性進一步印證了電力供需與經濟發展水平之間的緊密聯系。在全球供應鏈重構與經濟復蘇背景下我國制造業訂單激增，用電量快速增長，適逢我國化石能源新增裝機核準量降低，疊加持續高溫和清潔能源出力不足等多重因素的影響，2021年秋季多地出現時段性缺電，背后均存在著經濟波動造成的電力需求非常規擾動的影響。

2022年以來，我國季度國內生產總值同比增長率波動幅度超過2%，對電力系統的調峰能力、應急儲備電源建設提出了新的挑戰。可以預見，經濟發展帶動的電力需求波動未來將會更加頻繁影響我國電力系統安全。全球產業鏈重構疊加地緣政治沖突，國際能源產業供需版圖發生深度調整，我國所面臨的外部環境更加復雜，能源供應鏈安全面臨重大考驗。尤其是以鋰、鈷、鎳為代表的關鍵礦物供應安全問題愈發突出，電氣裝備核心零部件供應風險加劇，將在一定程度上制約電力系統低碳轉型和電力安全穩定供應。

保障國家電力安全的對策建議

堅持底線思維，筑牢電力安全防線

面對復雜多變的國際形勢和日益增多的極端天氣事件，應進一步強化底線思維，加強各級政府、企業的協同配合，積極主動應對潛在的安全風險。一是堅持電力保供“全國一盤棋”，通過充分發揮特高壓、超高壓輸電線路通道作用，優化電力布局，做好跨省跨區電力調度應急保障預案，在關鍵時刻做到各省、各區域電力余缺互濟，提高電力系統韌性；二是將統籌中長期規劃與適度超前規劃結合，建立負荷預警機制，有效提高突發情況下的電力供應能力；三是堅守民生和重點產業的用電保障底線，合理控制高耗能產業用電；四是推動可調節負荷、電動汽車、虛擬電廠等新業態新商業模式的規模化、產業化發展，提高需求側管理水平和實時需求響應能力，引導用戶合理錯峰用電，提升電力系統資源裕度。

推動煤電清潔化進程，以市場機制引導煤電重新定位

結合以煤為主的資源稟賦特點，進一步優化煤炭產業布局，以煤炭行業提質增效為核心，強化智能化安全高效煤礦建設，加快落后產能改造及退出機制，保證煤炭供給充足。在建設山西、蒙東、蒙西、陜北、新疆五大煤炭供應保障基地的同時，應加強區域間煤炭資源互通和跨區域運輸及應急保障能力建設，建立區域煤炭開采、儲備體系。

短期內，煤電作為電源供給主體的地位很難改變，仍將扮演保障電力持續可靠供應“壓艙石”的角色。未來應持續完善頂層設計，加強煤炭清潔高效利用技術攻關，搭建煤電清潔化技術創新平臺；加快出臺配套政策，提升發電企業清潔化改造的動力和積極性；努力兼顧保障電力供應和清潔高效生產訴求；加強煤電機組靈活性改造，提升煤電調峰調頻能力、促進清潔能源與煤電的協調發展。

長期而言，構建完善的電力市場體系，通過政策引導和稀缺資源的價格傳導機制，鼓勵煤電企業合理安排發電計劃；通過完善輔助服務市場體系，鼓勵煤電參與調峰調頻，在促進清潔能源消納的同時保障電力供應；通過電力容量市場機制建設，確保煤電裝機容量維持在安全水平；完善煤炭交易機制，推動區域性和全國性煤炭市場的協調發展，保障煤電企業的可持續發展。通過以上多方面舉措，優化煤電產業結構，提升電力應急保障水平。

推進電力基礎設施管控，加強風險防治和應急管理

優化電網架構，加強電力互聯網絡建設和能源設施安全防護，完善聯防聯控機制，提升應急狀態下電網互濟支撐能力。對于密集線路、變電站、換流站等重要設施定期開展隱患排查，強化巡視維護制度。完善應急預案體系，為可能出現的極端天氣，建立電力安全應急指揮平臺，提升快速響應能力。重點關注氫能、電化學儲能等高風險設施，建立健全嚴格、完善的生產標準和安全防護制度準則。

堅持技術創新，推進電力安全新技術的攻關與應用，提升電網及關鍵電力設施狀態的實時監測能力；充分利用信息技術完善電力系統安全防控體系，推動電力行業安全研究和預警平臺建設，對于潛在的風險做到早發現、早處理；大力推進故障定位技術，提升故障修復速度；推進智能巡檢機器人的應用，提升電力系統日常安全監測能力，降低人力成本及安全風險；建立專家庫和決策支持系統，提升風險研判和預警能力。此外，為適應國際競爭新形勢對關鍵能源基礎設施建設的要求，還應提高關鍵信息的加密級別，保障信息安全；提高電力系統特別是分布式電源在應對網絡攻擊時的韌性，避免因網絡攻擊而影響用電安全。

加強電力供求預測，提高發電容量充裕性保障能力

復雜經濟形勢疊加極端天氣影響，電力需求波動長期客觀存在。未來應加強對供應鏈重構和極端天氣造成潛在沖擊的預測與分析，深度考慮超預期沖擊對于宏觀經濟形勢的影響，科學識別二者波動的相關性與規律性。其中，尤其應區分短期和中長期電力需求波動的特性，提高需求預測的準確性，對于潛在的負荷增長做到早準備、早防范，切實保障電力安全。

發電機組及相關設施投資周期長，難以應對電力需求的頻繁波動，需要提高發電容量充裕性保障能力，降低短時供給失衡所引發的電力安全風險。一方面，制定并出臺備用機組建設相關政策，在電網關鍵節點及負荷波動頻繁的區域推進戰略備用機組建設，保障燃料供應渠道暢通；另一方面，設計應對電力需求波動的容量市場機制，加強與輔助服務市場、電能量市場和中長期市場的耦合協同，以市場手段建立稀缺資源價格形成機制，最終形成保障發電容量充裕性的長效機制。

守住“存量”著眼“增量”，推動能源替代與儲能發展

堅持先立后破，在用好現有資源存量的同時，大力推動能源替代與儲能技術發展，提升增量；提高區域電網消納能力，統籌推進陸上風電和光伏發電基地建設；推進清潔能源制氫，促進煤電與清潔能源多能互補發展；加強青海、甘肅、內蒙等沙漠、戈壁區域大型風光基地建設，充分利用特高壓輸電線路和超高壓跨省輸電線路，在保障電力供應的同時提升清潔能源占比。

著重推進山東半島、長三角、閩南、粵東、北部灣等千萬千瓦級海上風電基地建設；完善頂層設計，促進配套政策落地，優化海上風電開發及管理模式，積極推動近海海上風電規模化發展；促進多能互補與資源轉化，大力推進海水淡化、儲能、海洋能等多種資源利用的配套設施建設，提高海上風電利用率；完善海上風電上網電價機制，鼓勵其申領綠證，參與市場化交易，打造電力資源新增長極。

作為挖掘資源潛力、促進電源結構清潔化的重要抓手，分布式風電及光伏發電基地的建設對于提升電力資源存量具有重要意義。充分利用屬地優勢，一方面，應在礦區、工業園區、經濟技術開發區等重點用電區域積極推進風電、分布式光伏建設；另一方面，以整縣為單位有序推進屋頂光伏和“千鄉萬村馭風計劃”，鼓勵分布式能源與其他能源設施的互補發展。

【本文作者為天津大學管理與經濟學部教授；本文系國家社會科學基金重大項目（項目編號：22&ZD104）和國家自然科學基金項目（項目編號：72243009）的階段性研究成果；天津大學管理與經濟學部博士研究生楊演燊對本文亦有貢獻】

責編：周素麗 蔡圣楠／美編：石 玉