中国建成全球规模最大电力供应系统 2023电力系统产业现状分析

• 黄文玉 2023年9月7日 来源：互联网 人民日报海外版 804 49
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电力系统是由发电、供电(输电、变电、配电)、用电设施以及为保障其正常运行所需的的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成的统一整体。电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

据国家能源局局长章建华2023年9月6日介绍，中国已建成全球规模最大的电力供应系统和清洁发电体系，其中，水电、风电、光伏、生物质发电和在建核电规模多年位居世界第一。截至今年上半年，累计发电装机总量达到27.1亿千瓦，其中可再生能源装机达到13.22亿千瓦，历史性超过煤电，10年增长约3倍。

数据显示，10年来，中国人均发电装机由0.92千瓦提升至1.8千瓦，人均用电量由3919千瓦时增至近6116千瓦时，超过英国、意大利，接近德国、法国等国家。同时，全方位加强能源国际合作，为稳定全球能源市场、推动绿色低碳转型，发挥了应有的作用。目前，中国海外非化石能源投资已超过化石能源，相继建成一批清洁、高效、质优的绿色能源合作标志性项目。

电力系统的概念及行业概况

电力系统是由发电、供电(输电、变电、配电)、用电设施以及为保障其正常运行所需的的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成的统一整体。电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。

电力系统的主体结构有电源(水电站、火电厂、核电站等发电厂)，变电所(升压变电所、负荷中心变电所等)，输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。

建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配，减少总装机容量，节省动力设施投资，且有利于地区能源资源的合理开发利用，更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。电力系统的出现，使用高效、无污染、使用方便、易于控制的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术高低已成为一个国家经济发展水平的标志之一。

电力系统产业发展现状分析

20世纪以后，人们普遍认识到扩大电力系统的规模可以在能源开发、工业布局、负荷调整、系统安全与经济运行等方面带来明显的社会经济效益。于是，电力系统的规模迅速增长。世界上覆盖面积最大的电力系统是前苏联的统一电力系统。它东西横越7000千米，南北纵贯3000千米，覆盖了约1000万平方千米的土地。

电力系统中存在大量非线性负荷: 大规模电力电子应用装置( 节能装置、变频设备等) ， 大功率的电力拖动设备、直流输出装置、电化工业设备( 化工、冶金企业的整流) 、电气化铁路、炼钢电弧炉( 交、直流) 、轧机、提升机、电石机、感应加热炉及其它非线性负荷。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年电力系统产业深度调研及未来发展现状趋势预测报告》显示：

目前我国新能源发电量占比已超13%。分析指出，新能源渗透率占比达到15%至20%时，将会给电力系统的安全稳定运行带来严峻挑战。新能源电力生产因在时间上较难与实际电力需求相匹配，在安全保障上，需要电力系统以及管理方式发生重大改变。新型电力系统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，是新型能源体系的重要组成部分，也是实现“双碳”目标的关键载体。

大型电力系统是现代社会物质生产部门中空间跨度最大、时间协调要求严格、层次分工非常复杂的实体系统。它不仅耗资大，费时长，而且对国民经济的影响极大。所以制订电力系统规划必须注意其科学性、预见性。要根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好电力负荷预测。在此基础上按照能源布局制订好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等。电力系统的规划问题需要在时间上展开，从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题，需利用系统工程的方法和先进的计算技术。

新型电力系统的重要特征是新型电源结构。蓝皮书提出，为实现“双碳”目标，需要大力发展非化石能源发电，构建多元绿色低碳电源供应结构。考虑我国用电刚性增长需要以及新能源可靠替代能力还有待提升，要稳住煤电电力供应基本盘，大力建设新型煤电。为加快提升新能源安全可靠替代能力，需积极打造“新能源+”模式，通过创新设计储能与新能源协同的智慧调控模式，使电站出力特性接近常规电源。

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