廣東靈活調節能力現狀及提升路徑分析

　　——《新型電力系統下廣東靈活調節能力分析及提升舉措》摘編

　　王雪辰/整理

　　(中能傳媒能源安全新戰略研究院)

　　在構建新型電力系統進程中，電力系統的運行特性發生了根本性的變化。新能源大規模接入電網，導致電力系統的靈活調節需求急劇攀升，傳統電力系統的靈活調節能力主要依賴于火電、水電等常規電源的調峰調頻功能，已經難以滿足系統運行和調節需求。

　　廣東是我國經濟最發達的省份之一，也是能源消費大省，同時還是西電東送的受端省份，其新型電力系統建設具有典型意義，受到廣泛關注。近年來，廣東的新能源發展取得顯著成績。以海上風電和分布式光伏為代表的新能源大量接入電網，新能源出力的不確定性和波動性加大了系統壓力和消納難度;其他類型電源(煤電、氣電)項目的規劃和投建在確保電力供應的同時，也可能推高碳排放;廣東電力負荷類型多樣且受時間、季節、天氣等多種因素影響，特性復雜，靈活調節資源在需求端仍有潛力可挖。廣東將分兩個階段不斷提升系統靈活性資源調節能力。

　　一、廣東電力供需基本情況

　　近年來，廣東新能源發展迅猛。其中，風電與光伏發電的發展尤為突出，不僅裝機容量持續攀升，發電滲透率也顯著提高。從2018年至2024年，廣東新能源裝機規模與發電量均呈現出顯著的增長趨勢。在裝機規模方面，從2018年的586.9萬千瓦逐步攀升至2024年的6212萬千瓦，其占比也從5.10%提升至30%。同時，新能源發電量也在逐年增加，2018年發電量為83.8億千瓦時，到2023年已達到501億千瓦時，占比從1.30%上升至6.10%。2025年春節期間，廣東新能源電力滲透率超過50%。

　　截至2024年6月底，廣東電源裝機2.054億千瓦，同比增長15.3%，其中燃煤、燃氣、生物質、水電、核電、蓄能(含儲能)、風電、光伏、其他的裝機容量占比分別為35.1%、21.1%、2.2%、4.6%、7.9%、4.9%、8.1%、15.6%、0.6%。截至2025年第一季度，廣東累計發電裝機容量達2.27億千瓦，同比增長14.1%。廣東發電裝機電源類型涵蓋傳統與新興能源，煤電、氣電、水電、核電、風電、光伏、生物質發電、儲能電源等多元互補。

　　作為國內最大的省級電網，2024年廣東統調最高負荷達1.567億千瓦，同比增長6.25%，穩居全國省級電網首位，也是全國首個用電負荷突破1.5億千瓦的省級電網。廣東電力負荷整體呈現“三峰三谷”的特點。三峰：早峰(約11時)、午峰(15—17時)、晚峰(19—20點);三谷：凌晨(4—6時)、中午(12—13時)、下午(18—19時)。

　　二、廣東靈活調節資源現狀

　　(一)電源側調節資源

　　煤電靈活性改造技術成熟、成本低、施工周期短，是短期提升系統靈活調節能力的較優選擇。在能源轉型初期，煤電機組仍是廣東電力主力，其靈活性改造乃提升系統調節能力關鍵。截至2024年6月底，廣東煤電裝機規模7217.9萬千瓦，占比35.1%。改造后的煤電機組可快速啟停、深度調峰且在較寬的負荷范圍內穩定運行。

　　燃氣發電機組具有啟停迅速、運行靈活等特點，啟停速度遠快于傳統燃煤機組，能夠迅速響應電網的需求變化。一是功率調節能力優異，可以在30%～100%的額定功率范圍內連續調節，且爬坡速率高，可達每分鐘額定容量的8%～12%;二是頻率調節特性顯著，能夠快速響應電網頻率的變化，提供一次調頻和二次調頻服務。廣東是我國氣電裝機容量最大的省份，到2024年底統調燃氣機組裝機容量超5000萬千瓦。省內燃氣發電廠主要集中在珠江三角洲地區，包括廣州、深圳、佛山、東莞、珠海等城市，這些地區經濟發展迅速且電力需求量大，同時又接近LNG接收站和跨省天然氣管道，易于獲取天然氣資源。

　　抽水蓄能作為一種大規模儲能方式，具有啟停時間短、調節速度快、工況轉換靈活的特性。抽水蓄能調節速度快于部分儲能技術，不僅可以調節電網電壓，還可以通過對電網頻率的調節來提高電網穩定性。此外，抽水蓄能憑借其快速靈活的運行特點，是承擔電力系統緊急事故的備用容量。截至2024年6月底，廣東抽水蓄能(含儲能)裝機容量1004.0萬千瓦，占比4.9%。全省目前已投運的抽水蓄能電站總裝機容量約900萬千瓦，每年可提供約80億千瓦時的調峰電量。

　　(二)電網側調節資源

　　電網側儲能能夠有效緩解局部電網壓力，提高電網的穩定性。在平衡電網負荷方面，電網側儲能可以在負荷集中區域的用電高峰時釋放電能，用電低谷時儲存電能;在輔助服務方面，可以為電網提供調頻、電壓支撐等多種服務。電網側主要通過獨立儲能、智能控制和西電東送來提升電網的靈活調節能力。

　　廣東新型儲能技術得到快速發展和應用。2024年廣東省投產、新開工和前期預備的新型儲能項目共43個，總裝機規模超過23吉瓦時。截至2024年11月，廣東新型儲能裝機規模達312萬千瓦/492萬千瓦時，已經大幅超過《廣東省推動新型儲能產業高質量發展的指導意見》設計要求。

　　智能電網技術具有信息化、自動化、互動化的特點。智能電網技術涵蓋發電、輸電、配電、用電等各個環節，實現了對整個電力系統的智能化管理。廣東已建成覆蓋全省的智能電網調度控制系統，實現了對95%以上電力設備的實時監控，智能變電站的覆蓋率達到80%。

　　跨區域電力交換發揮跨省區電網互濟能力，擴大平衡區域范圍，實現時間和空間上的擴展和互補。一定程度上可減少因系統靈活調節能力不足導致的棄電現象，同時也能有效解決新能源由于多日、周時間尺度出力不穩定而導致的供需失衡問題。廣東與周邊省份的電力互聯互通能力不斷提升。

　　(三)用戶側調節資源

　　廣東用戶側資源主要包括工業負荷、建筑負荷、電動汽車、分布式發電、分布式儲能等。2024年，廣東電網接入需求響應資源已超過最大負荷的5%，并推出靈活避峰需求響應，篩選完成負荷控制改造的用戶作為響應儲備，提升應對日內臨時缺口的能力。預計到2025年，可參與需求響應的負荷規模可能達到1000萬千瓦以上。

　　工業靈活調節資源主要有可轉移與可削減負荷，工業負荷需求側管理尚處探索示范階段。建筑負荷主要包括工商業建筑、居民建筑等，智能家居和樓宇是需求響應的重要場景，可借智能控制系統遠程操控、優化管理用電設備，根據電力系統需求自動調整用電行為。2024年1—10月，廣東建筑業用電量87.12億千瓦時，第三產業用電量1804.56億千瓦時，同比增長9.62%，城鄉居民生活用電量1358.02億千瓦時，同比增長7.93%。

　　電動汽車主要憑借其移動儲能特質同電網之間進行交互。南方電網公司探索V2G技術，利用電動汽車移動儲能特性促進其與電網互動。2024年上半年廣東電動汽車滲透率超50%。

　　工業園區和商業中心分布式發電可以實現能源的自給自足，提高能源利用效率，降低用電成本。2024年5月、6月廣東儲能項目備案數量共計318個，用戶側工商業儲能居多。從2024年6月儲能項目備案類型來看，用戶側(包含工商業/分布式)儲能數量有166個，占比接近95%。國家能源局數據顯示，2024年上半年，廣東光伏發電新增光伏裝機容量752.7萬千瓦，累計光伏裝機容量3274萬千瓦。其中，工商業分布式光伏新增360.1萬千瓦，位列全國第三。

　　(四)各類調節資源調節性能及經濟性能比較

　　不同調節資源在性能、成本和配置要求等方面存在差異。單純就經濟性而言，煤電靈活性改造和需求側資源成本較低，氣電、抽水蓄能等資源投資成本高，而電化學儲能盡管成本已降至較低水平，但受制于鋰電池等短時儲能技術持續放電能力不強及儲能收益機制不完善，以電化學儲能為代表的短時儲能技術整體經濟性不佳。此外綠氫、其他新型儲能仍處于推廣或試點階段，技術成熟度不高。需要綜合考慮各類調節資源特點和應用場景需求，因地制宜合理配置。

　　廣東在電源側、電網側和用戶側都建立了多元化的靈活調節資源體系。然而，隨著可再生能源占比的不斷提高，未來仍需進一步擴大靈活調節資源的規模，并不斷優化其局部調節能力。

　　三、廣東靈活調節提升路徑及具體舉措

　　當前廣東靈活調節能力整體未見明顯短缺。長期來看，隨著電氣化提速，廣東用電量持續維持較高增速。到2030年，廣東用電量預計將突破1萬億千瓦時，如不采取措施，工作日調峰缺口約1000萬千瓦。廣東計劃2025年可再生能源裝機比重超35%，2030年將達45%左右。為應對其快速波動，預計2025年1分鐘內快速響應需求或超1000萬千瓦。電力市場化改革深入推進，預計2025年廣東電力市場化交易電量占比超70%，調頻、調壓等輔助服務需求大增，2025年AGC調頻容量需求或超500萬千瓦。

　　在未來新能源大規模發展，系統靈活需求急劇增加的發展形勢下，靈活調節資源能力不足仍將是廣東新型電力系統建設的主要挑戰。面對春節調峰、汛期調峰、特殊天氣、西電東送影響和新能源消納等諸多難題，廣東仍需進一步挖掘其調節潛力。

　　在新型電力系統中，靈活調節能力需要被重新定義，其“能力”特征變得尤為重要，涉及的不僅是單一環節的優化，而是需要“源—網—荷—儲”全方位的協同，共同提高系統整體的調節能力和充裕性。結合廣東靈活調節資源稟賦條件及其功能定位，源側在較長時間內仍將作為靈活調節能力的主要手段，需持續加強其能力建設;網側亟待提升智能化手段，包括預測、監測、調控能力;荷側將是重點挖掘領域，在系統平衡中發揮更大作用，潛力有待激發;儲側建設發展迅速，一般作為新能源發電的重要輔助設施，平滑新能源出力，作為新能源發展的重要支撐。

　　綜合廣東經濟社會發展與新型電力系統建設推進情況，將廣東系統靈活調節能力提升路徑分為2025—2030年、2030—2035年兩個發展階段。

　　在2025—2030年這一發展階段：

　　一是推動煤電靈活性改造。綜合《新型電力系統發展藍皮書》中新型電力系統建設“三步走”發展路徑中對煤電機組發展規劃和廣東煤電發展實際情況，2025—2030年廣東煤電定位為基荷電源，逐步向支撐性兼調節性電源轉變，在2027年或稍后實現煤電裝機、發電量和碳排放的“三達峰”。2025—2030年，廣東可通過推動具備改造條件的煤電機組“應改盡改”、推動存量煤電機組靈活性改造、探索煤電機組深度調峰等舉措，持續推動煤電靈活性改造，計劃“十五五”內完成約3000萬千瓦的煤電靈活性改造目標。

　　二是加快抽水蓄能建設發展速度。通過增強大容量高水頭機組科技創新，研究中小型及可變速抽水蓄能技術，落實在建項目投產，力爭2025年抽水蓄能裝機超1000萬千瓦，力爭2030年末裝機容量達1588萬千瓦。

　　三是加強新型儲能發展規劃，加快項目布局。考慮“十五五”期間新增煤電和調峰氣電規模，抽水蓄能建設提速及積極推動煤電靈活性改造等因素，2025—2030年廣東新型儲能整體建設規模有限，主要針對系統削峰填谷能力、頂峰支撐能力、新能源調節消納能力等局部場景發揮作用，包括為局部斷面提供頂峰支撐、提高暫態電壓穩定性、改善電網末端電能質量和為新能源送出通道提供能量時移。

　　四是推動需求側資源建設和應用。積極開發電動汽車調節資源;推動柔性負荷資源接入，積極開發智能空調調節資源;積極開發分布式光伏、風電等調節資源;完善負荷管理機制和標準，研究多元負荷市場化機制，促進柔性負荷參與需求側主動調節。2030年，預計廣東接入需求響應資源占最大負荷比例將超過10%，有序用電資源占最大負荷比例將超過50%，負荷控制能力占比同步提升。

　　在2030—2035年中長期發展階段，廣東電力系統因可再生能源滲透率攀升，靈活調節挑戰加劇，需具備更系統、更強的短時間尺度(秒級到分鐘級)和長時間尺度(小時級到天級)的調節能力。

　　一是發揮氣電的重要作用。第一，加強燃氣管網建設，加快建成應急調峰儲氣庫;第二，加強天然氣調度與電力調度協同，統一氣量計劃申報與電力市場出清時間，提高氣量計劃申請的準確性;第三，加快調峰氣電項目建設，提升系統短時頂峰和深度調節能力;第四，嚴格把關供熱機組審核流程，定期抽查供熱機組熱電比，動態調整機組供熱資質;第五，探索并推動天然氣發電與新能源因地制宜融合;第六，逐步提高氣電的容量電價水平，合理回收氣電固定成本;第七，提出適應新型電力系統的同臺競價機制，加強氣電聯動，實現一次能源價格有效向電力市場傳導。整體來看，廣東燃氣項目投產帶動全省發電用氣量持續增長，到2030年，發電用氣預計將達340億立方米，超過廣東省天然氣消費量的60%。結合廣東省內電源項目建設的實際進度，預測2035年氣電運行規模約5600萬～6800萬千瓦。

　　二是擴大抽水蓄能的應用。2030—2035年，在前期規劃和建設的基礎上，更多的抽水蓄能電站將投入使用，2035年廣東抽蓄裝機總規模預計將達到1980萬～2200萬千瓦，相比2024年倍增。

　　三是深化煤電靈活性改造。在前期改造的基礎上，煤電機組的靈活調節能力將進一步提升。通過先進的控制技術和運行策略，使煤電在保證效率的同時，能夠更好地配合可再生能源的出力特性。“十五五”后，廣東新增電力需求主要將由新能源滿足，原則上不再新建煤電機組。屆時煤電定位為系統調節性電源為主，基礎保障性為輔。預計2030—2035年，煤電機組將加速完成存量機組靈活性改造，發電小時數穩步下降。

　　四是加大需求響應的規模化應用。隨著系統對負荷的監測電壓等級繼續下沉，監測頻度增加，實現分鐘級的監控成為可能。廣東電網接入更多可控用戶，提升可控負荷，實現更高水平的有序用電，為靈活調節釋放更多的需求側資源。通過持續開發需求響應交易品種、設計差異化的收益機制、擴大需求響應補償資金來源、拉大電力現貨市場峰谷價差等措施，激勵大規模的工業、商業和居民用戶積極地參與到電力系統的調節中。

　　五是加大新型儲能應用。新型儲能與區域電力系統發展相結合，以需求為導向，分層分區布局，在區域內調節發揮更多作用。同時，在電力市場規則的不斷優化下，獨立儲能將在新能源密集地區和負荷中心地區迎來更多發展機遇，并大幅提升區域靈活調節能力。要完善新型儲能相關標準，提升并網設備質量與建模精度，探索構網型新型儲能應用;優化完善新型儲能運行調用機制，逐步建立健全新型儲能參與現貨市場及各類輔助服務市場規則，優先以市場化方式提升新型儲能調用率;持續完善新型儲能參與市場化交易機制，推動其市場化交易。

　　2030—2035年，廣東將著力構建多元化、協同化的靈活調節資源體系。通過先進的能源管理系統和市場機制，實現氣電、抽水蓄能、煤電、需求響應、儲能和電動汽車等多種資源的優化配置和協調運行。