关于推进源网荷储一体化高质量发展的建议

刘富荣 李冰 钟松德 等

一、加快推进源网荷储一体化的重要意义

（一）实现我国碳达峰碳中和战略目标的重要抓手

为应对全球气候变化，习近平总书记在2020年9月召开的联合国大会上表示，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。同年12月，习近平总书记在气候雄心峰会上宣布，到2030年，中国风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。截至2022年底，全球已有超过120个国家提出或准备提出碳中和目标，这一范围覆盖了全球88%的二氧化碳排放、90%的GDP和85%的人口。在以习近平同志为核心的党中央大力推动下，发展新能源已成为我国实现碳达峰碳中和战略目标、推进能源生产和消费革命、推动能源转型的重要措施，也是我国能源经济可持续发展的必由之路，新能源已成为“十四五”及未来能源发展的主旋律。

为实现“碳达峰、碳中和”目标，着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系，提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率，贯彻新发展理念，更好地发挥源网荷储一体化和多能互补在保障能源安全中的作用，积极探索其实施路径，国家发展改革委、国家能源局在广泛征求各方意见的基础上，于2021年2月正式印发《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》。意见中明确提出源网荷储一体化实施路径，通过优化整合本地电源侧、电网侧、负荷侧资源，以先进技术突破和体制机制创新为支撑，探索构建源网荷储高度融合的新型电力系统发展路径，利用存量常规电源，合理配置储能，统筹各类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源，积极实施存量“风光水火储一体化”提升。

（二）应对欧美碳关税限制的底气

2022年12月13日欧洲议会与欧洲理事会达成临时协议，正式确定建立欧盟碳边境调节机制（以下简称CBAM），并于2023年10月1日起正式生效，全球首个碳关税机制进入实施阶段。美国紧跟欧盟制定碳关税政策，2022年6月，美国《清洁竞争法案》（以下简称CCA）草案公布，向外界展示了美国碳关税的雏形。欧美发达国家和地区积极推动碳关税，将碳减排成本转嫁给发展中国家，给出口国增加经济负担，对包括中国在内的发展中国家的经济贸易造成巨大冲击，各国加快推动低碳经济转型迫在眉睫。

碳关税是欧美发达国家对发展中国家形成制衡并振兴和提高其竞争力和影响力的限制手段。欧美碳关税政策的出台，不仅是出于减少碳排放、保障能源安全和国家安全的考虑，更深层次的目的是寻找下一轮引领世界经济潮流的经济增长点，以振兴和提高欧美在全球的竞争力和国际影响力，对包括中国在内的发展中国家形成制衡，争夺世界新话语权，确保欧美的领先地位。欧美通过碳关税政策将自身的碳排放责任转移出去，在一定程度上提升了在气候问题上的话语权。同时，碳关税政策将影响整个国际贸易体系，提升欧美进口商品成本，削弱进口商品价格竞争力，对发展中国家的产业、能源、贸易等带来不利影响。

源网荷储一体化可成为突破欧美碳关税壁垒的重要路径。面对碳达峰碳中和发展所带来的挑战和机遇，我国可再生能源装机规模逐年增加，截至2023年9月，可再生能源装机规模已达到49.6%。目前，我国拥有2500多家的国家级和省级工业园区，这些工业园区的碳排放量约占全国碳排放总量的30%、全国工业碳总排放量的80%。通过源网荷储一体化实现新能源就近、高比例消纳，最大程度地推动工业园区绿色发展和能源低碳化转型，建立低碳、零碳产业园并推动生产出口产品的企业向园区集聚，可有效化解碳关税的影响，为我国各产业绿色制造、零碳出口等奠定重要基础。

综上所述，加快推进源网荷储一体化，既是实现我国碳达峰碳中和目标的重要抓手，也是应对欧美碳关税限制的底气。同时，在全球能源革命浪潮下，我国电力行业致力于供给侧改革和清洁化发展，未来我国新型电力系统将具有安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合等主要特征，源网荷储一体化可高效和安全地提高电力系统功率动态平衡能力，助力新型电力系统的发展，为实现能源资源最大化利用提供解决方案。

二、源网荷储一体化效果及存在问题案例分析

（一）基于火电机组调峰、利用清洁能源调峰的源网荷储一体化案例

负荷是源网荷储一体化方案规划的基础，现状负荷调研的准确性和未来负荷预测方法的选择直接决定了一体化方案的合理性和准确性；当地的电源类型、储能条件是方案规划的依据。根据不同地区的工业类型、电源结构和负荷特性，因地制宜地选择合适方案是源网荷储一体化规划的原则，下面将针对不同地区、不同负荷水平和当地电源情况介绍源网荷储一体化的实施效果。

1.基于火电机组调峰案例

资源条件：某西北地区产业以化工业为主，能源化工企业大多实行全天24小时生产，用电负荷相对稳定，初步预计该地区最大负荷利用小时数将长期保持在7000小时以上。该地区用电均由火电提供，火电机组1009万千瓦，可再生能源电力消纳占比为零。2020年，该地区全社会用电量627.89亿千瓦时，同比增长16.5%，最大负荷897万千瓦。其中，工业生产用电量工业生产用电量553.7亿千瓦时、同比增长10.4%，其他用电量76.5亿千瓦时。

预计效果：基于源网荷储一体化，预计至2025年，新能源总装机1260万千瓦，配套新增调峰火电装机528万千瓦，40万千瓦/80万千瓦时配置储能。新能源年平均发电量约263亿千瓦时，相当于减少燃烧约820万吨标准煤，减少二氧化碳年排放量约2150万吨，减排比例26.2%。至2030年，新能源总装机3160万千瓦，年平均发电量约705亿千瓦时，相当于减少燃烧约2215万吨标准煤，减少二氧化碳年排放量约5810万吨，减排比例53.4%。

2.利用清洁能源调峰案例

资源条件：某东部沿海地区目前在渔业、针织、金属制品、滨海旅游等领域具有较好的产业基础，区内规模以上工业企业主要分布在针织服装、建材、家具制造（金属家具）等行业。三个产业中，第一产业主要为渔业，第二产业主要为纺织工业和建材工业，第三产业包括旅游、商业、娱乐等，主要用电大户为第二产业。根据典型用户的用电特点，纺织工业基本实行三班制连续运转，负荷率较高，且对供电可靠性要求较高；冶金、建材等重工业类用户大多数为连续生产型企业，负荷率较高且全年基本平稳，一级及二级负荷较多，供电可靠性要求较高。截至2020年底，该市电源装机总规模2481.70兆瓦，其中核电2506兆瓦、火电33兆瓦、可再生能源242.7兆瓦。该区域清洁电源资源条件好，可利用清洁核电+电化学储能作为新能源消纳支撑，打造近零碳智造示范区。

预计效果：示范区建成后，总装机规模达到1400兆瓦，核电装机300兆瓦，新能源装机占比79%，新能源电量占比50%以上；电化学储能总容量达到200兆瓦/800兆瓦时。区域内97%电力需求由风电、光伏、核电等清洁能源供应，3%电力来自大电网。按最新全国电网平均排放因子0.5810吨二氧化碳/兆瓦时测算，一体化示范区内平均碳排放因子0.02吨二氧化碳/兆瓦时，年碳排放量约8万吨；按示范区年用电量39亿千瓦时计算，相对全国平均用电碳排放每年减排220万吨二氧化碳，减排比例96%。相对于燃煤发电，每年减少燃烧约120万吨标准煤，减少二氧化硫年排放量约930吨，减少氮氧化物年排放量约1300吨，减少烟尘年排放量约280吨。

（二）源网荷储一体化效果分析

减少碳排放，实现清洁低碳。到2025年非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，到2030年非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右，风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。未来我国将持续推动清洁能源替代行动，制定更加积极的新能源发展目标。通过源网荷储一体化，促进新能源高比例、高质量就地消纳，提升新能源大规模开发和消纳能力，为构建清洁低碳的能源体系提供坚实基础。

提高效率，实现安全高效。随着新能源占比的快速提高，我国将加快推动常规电源从电量型电源向电量电力调节型电源转变，新能源将利用常规电源的可靠支撑能力逐步向系统主体电源转变。通过源网荷储一体化，将大规模的新能源消纳问题分解为分层分区自我消纳，利用源网荷储一体化自调节能力，提升新能源就地消纳比例，最大程度地实现局部自平衡，节约特高压输电走廊资源，降低大电网系统调节压力和安全风险，促进能源电力体系的安全高效运转。

灵活响应，实现柔性消纳。源网荷储一体化基于灵活储能技术、需求侧响应能力、智能调度控制水平的快速发展具备解决高比例新能源消纳的能力，大量用户侧主体兼具发电和用电双重属性，终端负荷特性由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变，灵活互动和需求侧响应能力不断提升。智能调度控制系统将深度参与生产消费运行维护等各环节，充分挖掘一体化内部各环节、多主体的柔性响应能力，增强新能源高比例消纳和源网荷储一体化发展的自平衡能力。

（三）存在的问题

1.源网荷储一体化依赖于当地的支撑调节电源

源网荷储一体化项目中的“源”大部分来自于风、光等新能源，新能源发电具有随机性、波动性，特别是在极热无风、连续阴雨等特殊天气下，新能源对高峰电力平衡支撑有限，增加了电力系统安全稳定运行的潜在风险。而新能源的高比例消纳，必然需要对间歇性的新能源提供相应的调节能力。对一个电力系统来说，调节能力来自于常规电源、可调节负荷和储能电站。储能电站、可调节负荷调节能力有限，相较而言，常规电源提供了目前90%以上的调节能力，具有性价比高、容量大和时间长等优点，源网荷储一体化的发展需基于当地常规电源提供的调节能力，对于当地调节电源资源不足的地区，源网荷储一体化项目发展受限。

2.源网荷储一体化开发模式、商业模式和盈利模式仍处于探索阶段

我国源网荷储一体化发展还处于初级阶段，一体化项目无论是由一个投资方运营，还是由不同参与方共同运营，均需考虑一体化内部源、网、荷、储不同参与主体之间的权责问题、开发模式、商业模式和盈利模式等，如何打通各环节横向壁垒、如何合理分配收益仍需探索，公平有效的价格定价和结算机制均还在探索之中，尚未形成成熟的运营模式。

3.源网荷储一体化项目的配套体制机制尚待完善

源网荷储一体化缺乏的不是技术能力，而是尚待细化完善的配套体制机制相关政策。自2021年印发《关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见》《关于报送“十四五”电力源网荷储一体化和多能互补工作方案的通知》后，缺乏进一步推进源网荷储一体化项目的实施方案。源网荷储一体化项目前期投资大，投资回收周期长，长期发展不确定性大。在市场竞争机制、投资回收模式、一体化项目考核方式等均未明朗的发展阶段，社会资本缺乏信心，参与意愿不强。

三、建议

（一）因地制宜，充分挖掘源荷调节潜能

基于当地新能源、常规电源及用电负荷条件，合理规划源网荷储一体化项目。针对“源”侧，基于大数据、云计算等先进技术，增加新能源进行精细化功率预测的准确性，另一方面推广应用深度调峰的灵活性改造技术和快速响应负荷变化技术，进一步提升常规电源对新能源的调节能力；针对“荷”侧，精细化制定负荷曲线及需求侧响应特性，同时采用电价信号或激励机制影响用户自主调整电力消费模式，精细化制定分时电价机制，充分调动用电负荷的响应能力。提升智能综合管理系统的调度能力，实现源网荷储协调发展，提高一体化项目调节能力和对新能源的消纳能力。

（二）完善参与方实施模式，建立交易结构和收益分配机制

探索建立源网荷储各方联合、投资、建设、运营的一体化实施模式，制定并完善一体化交易结构及协议框架等实施细则。一体化交易协议中应明确约定投资、建设和运营期间的资产权属，清晰界定各方的权责利关系。合理疏导一体化模式建设成本，建立定价调价和收益分配机制，引导市场收益在各主体间合理分配。建立有效的信息沟通机制，项目建设运营过程中及时交流工作进展、需求和问题，加强沟通协作、提升交易透明度，避免信息不对称影响一体化模式的正常运行。提出一体化交易模式的风险管控方案和风险分配机制，并对协议变更条件进行明确约定。明确各方的产出规模和质量标准，建立第三方评价标准和考核规则，确保源网荷储一体化依照协议顺利实施。

（三）完善体制机制配套，制定源网荷储一体化建设实施线路图

总结源网荷储一体化试点、示范的经验教训，综合考虑源网荷储一体化多场景和典型配置方式和运行方式。进一步完善辅助服务价格机制，完善调峰电源、储能、需求侧响应参与辅助服务相关规则，最大程度发挥各方调节作用。建立强有力的上下协调机制，明确各有关部门的协调责任，实事求是规范地方政府在产业配套等方面的诉求。研究制定源网荷储一体化建设实施线路图，完善配套政策，增强社会资本投资信心。

注：文中图片来源于网络，版权归原作者所有。

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指导教师：刘富荣