我国电力工业现状及发展趋势

一、电力工业发展成就

在“四个革命一个合作”能源安全新战略指引下，能源电力行业发展取得举世瞩目的成就。

1.绿色转型有力推进，发电结构呈多元绿色低碳发展态势。电源结构由以煤为主向多元化、绿色化转变，发展动力由传统煤电增长向非化石能源增长转变。截至2023年9月底，全国全口径发电装机容量27.9亿kW。其中，非化石能源发电装机容量14.6亿kW，占总装机比重已达52.4%。分类型看，风电4.0亿kW、太阳能发电5.2亿kW、水电4.2亿kW。

2.节能增效与减污降碳成效显著。

建成全球最大的清洁高效煤电供应体系，煤电机组发电效率、污染物排放控制达到世界先进水平。2022年，我国6000kW及以上供电标准煤耗300.7克/kW?h，全国线损率4.82%。火电发电量二氧化碳排放824 克/kWh，单位发电量二氧化碳排放541克/kWh，十年间，我国单位发电量二氧化碳排放下降22.5%，火电烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量较峰值分别下降约98%、96%和92%。以年均3%的能源消费增速支撑了年均6.6%的经济增长，为推动绿色发展作出了积极贡献。

3.电网资源优化配置能力达到新水平。跨区跨省输电通道加快推进，截至2022年底，累计建成投运“十七交二十直”37个特高压输电工程，“西电东送”输送能力超过3亿kW。在电力系统快速发展的同时，供电可靠性保持高水平，全国用户平均供电可靠率从2012年的99.858%，上升至99.896%。

4.电力装备制造水平迈上新台阶。我国已经形成全球最大的清洁高效的煤电体系、最大的新能源发电体系、最大的特高压输电系统。这些体现了我国机械制造行业的能力和水平。

5.市场优化配置资源的能力进一步提升。2022年，全国市场交易电量5.25万亿kW?h，占全社会用电量比重为60.8%。通过辅助服务市场化机制，全年共挖掘系统调节能力超过9000万kW，促进清洁能源增发电量超过1000亿kW?h。

6.积极助力全国碳市场建设。电力行业率先进入全国碳市场。截至2022年底，全国碳市场总成交量2.3亿吨，累计成交额104.8亿元，是全球碳排放覆盖规模最大的碳市场。

二、电力工业面临的挑战

随着新能源占比的增加，电力系统在安全性、经济性上面临诸多挑战。

1. 电力系统的可靠性面临新挑战。

   新能源大规模接入，常规机组开机空间减少，电网转动惯量降低、调频能力下降，电网频率稳定问题突出。电力系统的发电、输电、变电和用电各个领域都广泛采用了电力电子装置，非线性负载越来越多，不仅向电网注入谐波电流，还大幅改变电网的谐波阻抗特性。这些都对电力系统的稳定性和可靠性产生严重影响。

2. 电力系统的电力电量平衡增加了难度。

   新能源发电具有随机性、波动性和间歇性，受天气和气候变化影响巨大，高比例接入电力系统后，对电力电量的平衡产生重大影响，传统电源不仅要跟随负荷变化，还要平衡新能源的出力波动，电力安全保障压力持续增大。

3. 电力系统的新能源消纳成本会进一步提升。

   新能源“平价上网”不等于“平价利用”。 “平价上网”电力系统灵活性电源投资、系统调节运行成本、大电网扩展及配网补强投资等系统成本在增加。煤电机组将更多承担系统调峰、调频、调压和备用功能，煤电利用小时数呈下降趋势，远低于设计利用小时。抽水蓄能、新型储能（转换效率分别为四度换三度、五度换四度）均有能量损失，也会增加系统成本。

   三、电力工业发展展望

   实现双碳目标，降低能源消耗的碳排放成为主战场。能源向电力转型、电力向清洁能源转型成为广泛共识。工业领域实现用能的电力替代是低碳转型的重要途径。提高全社会的电气化水平，提高电能在终端能源消费的比例，成为未来经济社会低碳发展的重要标志。

4. 推进中国式现代化带动电力需求刚性增长。

   新型工业化、新型城镇化和电气化发展持续激发新增用电需求。预计2030年全社会用电量达到12万亿kW?h，“十五五”期间保持中高速增长，2040年后逐步进入用电饱和增长阶段，2060年达到17万亿kW?h，相当于在2022年的8.6万亿kW?h基础上翻一番。

5. 实现碳达峰碳中和将促进电源结构深度调整。

   预计全国非化石发电装机容量从2030年的25.2亿kW提高到2060年的76亿kW，非化石发电装机占比相应地从61%提高到91%，支撑非化石能源消费比重超过80%。

6. 重大技术创新深刻影响新型电力系统建设路径。

   高效新能源发电、长周期储能、低成本CCUS等前沿技术突破，将推动电力产业链供应链提档升级。以太阳能发电为例，若钙钛矿技术实现规模化应用，预计2060年全国可减少太阳能发电装机8亿kW，有效缓解系统调峰压力，大幅节省硅料成本，节约建设用地高达四千万亩（相当于海南岛的国土面积），带来巨大的经济效益、环境效益、社会效益。

7. 核电是有效替代煤电的重要能源。

   核电作为清洁低碳高效的电源，具有能量密度高、出力稳定、转动惯量大等特征。中电联开展了《我国核电发展问题研究》，建议加快核电核准建设节奏，未来十年每年核准开工建设8~10台核电机组。《关于进一步推动新时代东北全面振兴取得新突破若干政策措施的意见》，提出要加快发展风电、光电、核电等清洁能源，建设风光火核储一体化能源基地。风光火核储一体化基地既能发挥风光电源边际成本低的经济特性，又能发挥核电、火电与储能供电可靠、调节灵活的安全特性，形成多能互补，进一步提升新能源开发消纳水平。

   5.强化供需协同，合理控制煤电峰值规模。预计2030年前煤电装机实现达峰，当需求侧响应负荷由5%提高到10%，煤电峰值规模可降低1亿kW。大部分工商业用户及居民用户都具备可观的负荷调节潜力，需要进一步挖潜。我国现役煤电机组平均寿命约15年，届时将自然退役，不存在资产浪费问题。而到碳中和阶段，仍需保留部分煤电提供转动惯量和调频调压服务，当前新建机组有40年甚至更长时间的运行期，也不存在资产浪费问题。

   6.持续推进电力技术创新、市场机制创新、商业模式创新。

   加快形成先进前沿技术创新牵引带动效应，加强基础前沿研究和源端技术研发，在高效新能源发电及主动支撑、新型储能、CCUS等重大关键技术和高端电力基础材料、电力气象、数字化智能化等重要支撑技术领域打造先发优势；建立“电-碳-证”多市场协同机制，加强可再生能源超额消纳量、绿证、碳排放权、CCER衔接，健全不同环境权益产品间的流通规则、核算方式和价格传导机制；培育电力新兴业态商业模式，支撑新型电力系统建设路径优化。