最近十年來(lái)，我國電力結構發(fā)生重大變化，2017年，非化石能源發(fā)電裝機占總裝機的比重已達41%。非化石能源占比逐步提高，將成為主導能源。預計2020年、2035年、2050年，我國一次能源消費總量分別為48億噸、58億噸、60億噸標煤。非化石能源消費分別為8億噸、18億噸、31億噸標煤，在一次能源消費中的占比將分別達到17%、32%、51%。 

   隨著(zhù)能源轉型的持續推進(jìn)，未來(lái)能源將呈現出清潔、低碳、快速的發(fā)展趨勢。煤炭和石油消費總量逐步下降，2035年、2050年合計占比將降至53%和30%。天然氣消費量逐步提高，2035年、2050年將達到16%和19%。風(fēng)能、太陽(yáng)能等非化石能源基本都用于發(fā)電，煤炭主要利用方式也是發(fā)電。預計2020年、2035年、2050年，發(fā)電用能分別達到23億噸、34億噸、39億噸標煤，占一次能源消費比重由目前的42%，提升至47%、59%、66%。在終端能源消費環(huán)節，體現為電能對化石能源的深度替代，包括存量替代和增量替代。預計2020年、2035年、2050年，電能占終端能源消費比重將由目前的23.5%，提升至25%、30%、40%。由此可見(jiàn)，電能與能源利用之間存在著(zhù)密切關(guān)系，電能在終端能源中的消費比重將進(jìn)一步加大。也因此，搞好電力規劃，對于合理利用好能源，將具有越來(lái)越重要的現實(shí)意義。 

   新形勢下電力發(fā)展面臨新問(wèn)題 

   全球正開(kāi)啟一輪以清潔低碳為主要特征的能源轉型。聯(lián)合國氣候變化《巴黎協(xié)定》加速了各國政府和企業(yè)的轉型步伐，以實(shí)現本世紀下半葉全球溫室氣體凈零排放的目標。BP預測全球將持續電氣化進(jìn)程，到2040年，約70%的一次能源增長(cháng)將用于電力生產(chǎn)，電力需求增長(cháng)比其他能源快3倍。IEA署長(cháng)畢羅爾明確表示，電力將成為能源的未來(lái)。 

   在新的能源體系目標下，電力發(fā)展也出現了新的問(wèn)題。傳統電力規劃中，電力需求作為規劃的邊界條件，相對固定。隨著(zhù)用戶(hù)能源消費模式的主動(dòng)性增加，電力需求更加柔性可調節，成為可規劃要素，從而改變電力供需平衡機理。 

   傳統電力規劃主要涉及常規電源和電網(wǎng)。風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等波動(dòng)性可再生能源大規模開(kāi)發(fā)利用，分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)、微電網(wǎng)、儲能等新型用能設備大量接入，電力系統與其他能源系統和行業(yè)的聯(lián)系程度更加緊密，電力系統變得更加復雜，也對系統安全性、經(jīng)濟性、靈活性等提出更高要求。 

   傳統電力規劃中，能源消費者僅作為規劃結果的被動(dòng)接受方，能源供應者的行為模式刻畫(huà)單一且相對固定。隨著(zhù)消費者產(chǎn)-銷(xiāo)-用的多重角色和多元化需求釋放，能源市場(chǎng)機制更加豐富完善，能源供應者的收益函數更加綜合復雜，各類(lèi)主體之間的互動(dòng)和影響大幅增加，帶來(lái)行為模式的不確定性，也使政策決策過(guò)程更加復雜化。 

   信息化智能化也對電力能源的發(fā)展帶來(lái)理論方法挑戰。大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)終端、虛擬現實(shí)等現代信息技術(shù)和人工智能快速發(fā)展并與能源技術(shù)深度融合，加之海量微小電力電子設備接入，實(shí)現電力系統電力電子化、物理信息一體化和智能化，對電力系統分析、優(yōu)化、設計和控制的理論和方法帶來(lái)全新挑戰。

   此外，使用電能替代散燒煤、燃油的能源消費方式改變了部分領(lǐng)域電力需求演化固有趨勢，這要求在需求預測環(huán)節充分考慮各行業(yè)電能替代潛力。一攬子節電計劃和能效項目實(shí)現與在電源側新建發(fā)電機組等效的作用，這要求將能效電廠(chǎng)與常規電廠(chǎng)進(jìn)行統籌求解。電力用戶(hù)接收到供電方發(fā)出的減負荷直接補償激勵，需求側資源具有實(shí)時(shí)響應潛力，這要求計及需求響應對削減系統峰荷、減少電源與電網(wǎng)擴容投資、作為靈活性資源促進(jìn)新能源消納等方面的作用。儲能既可等效于發(fā)電機組，亦可等效于用電負荷，支撐實(shí)時(shí)電力平衡。分布式發(fā)電減少集中式發(fā)電和大電網(wǎng)建設規模，要考慮其對電網(wǎng)潮流的影響。電動(dòng)汽車(chē)充電負荷較大，部分條件下可向電網(wǎng)反送電，可作為一種理想的需求響應資源或等效的儲能資源�？蓞⒄招枨箜憫�或儲能的運作方式，參與供需平衡，促進(jìn)系統優(yōu)化運行。 

   電力規劃應從整體把握 

   隨著(zhù)電力系統不同環(huán)節間耦合逐漸增加、電力系統與其他系統關(guān)聯(lián)趨于緊密，應更多考慮系統整體成本最小化。為更好保障對清潔能源的消納利用，可將新能源消納效果、清潔能源在能源電力結構中的占比等作為關(guān)鍵約束性目標。多能源系統耦合運行情況下，燃氣系統、熱力系統等其他能源系統可向電力系統傳遞風(fēng)險。信息物理系統不斷發(fā)展背景下，信息系統的安全故障也將危及電力系統。在規劃中需充分考慮通過(guò)多環(huán)節協(xié)調、多系統互補提高能效的方式，促進(jìn)系統整體效率提升。 

   能源電力系統特性日益復雜，企業(yè)投資與系統運行更加注重精益高效，未來(lái)規劃需更多借助計算機優(yōu)化算法�？绛h(huán)節、跨系統耦合關(guān)聯(lián)趨于緊密，電力系統不確定性因素逐漸增多。隨著(zhù)電力市場(chǎng)建設推進(jìn)與新型商業(yè)模式涌現，各類(lèi)電源與用戶(hù)側資源的投資決策主體增多，要研究市場(chǎng)環(huán)境下個(gè)體決策特征，在系統整體規劃中考慮多主體交互影響。 

   積極發(fā)展能源新業(yè)態(tài) 

   隨著(zhù)多能源系統聯(lián)系日益緊密，熱力系統、天然氣系統、交通系統等其他系統與電力系統進(jìn)行耦合，實(shí)現多系統協(xié)調優(yōu)化。各類(lèi)需求側資源與儲能也將納入規劃考慮范疇，通過(guò)打破能源生產(chǎn)、傳輸、消費、存儲環(huán)節界限，實(shí)現整體優(yōu)化。 

   分布式電源、微電網(wǎng)進(jìn)入發(fā)展窗口期，注重實(shí)現集中式發(fā)電與分布式發(fā)電協(xié)調發(fā)展、大電網(wǎng)與微電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展。隨著(zhù)新能源發(fā)電等波動(dòng)性元素在電力系統中的規模逐漸提高，靈活性正成為制約系統經(jīng)濟安全運行的關(guān)鍵因素。電力規劃時(shí)需確保系統靈活性資源發(fā)展規模與波動(dòng)性元素帶來(lái)的調節壓力相適應，以保障清潔能源消納利用效果。隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展進(jìn)步，能源電力用戶(hù)個(gè)性化需求日益增多。在用能方式、可靠性等方面的系統整體發(fā)展目標與個(gè)體差異化需求也將會(huì )進(jìn)一步得到發(fā)展。 

   （本文根據國網(wǎng)研究院副院長(cháng)王耀華在2018中國電力發(fā)展規劃論壇上的發(fā)言整理）