新能源電量滲透率，即新能源發電量與電力系統總發電量的百分比，體現了電力系統消納新能源電量的能力。近年來，隨著我國新能源發電裝機容量快速提升，新能源電量滲透率也在逐步增長，成為和裝機率、消納率一樣被業內關注的概念。

目前，全國多數省區的新能源電量滲透率在6%~13%區間，一些新能源發展較快的省區則更高，例如2023年1~11月，江蘇省的新能源電量滲透率達到16%，河北省和內蒙古自治區的新能源電量滲透率已超過20%。

從長遠看，保持一定的電量滲透率提高是落實“雙碳”目標的需要，也是能源行業對綠色發展的追求，但在當前的電網結構和市場條件下，滲透率過高會增加消納的難度。

目前，作為綠電消納的主要手段，電網承擔了我國大型風電光伏基地的外送任務，分布式新能源則直接接入配電網；煤電機組等靈活性資源在電源側發揮了調峰調頻的作用，新能源配儲和獨立儲能在2022年后實現了快速發展。

面對不斷增加的消納難度，提高外送能力和靈活性調節水平迫在眉睫。

外送：更安全更高效

2023年12月，我國以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地建設進入投產高峰期，多個大型新能源基地的配套電網項目也陸續投運，錫盟400萬千瓦新能源送出工程就是其中之一。

這條通道輸送錫林郭勒盟阿巴嘎旗、蘇尼特左旗、錫林浩特市3地9座新能源電站所生產的綠電，預計每年外送電量138.9億千瓦時，節約標準煤約444.5萬噸。

在“十四五”以及未來一段時間，我國主要外送通道建設都會圍繞清潔能源大基地的消納需求展開。然而，通道從規劃到建成需要3~5年，而大型新能源基地的周期約為1~2年，兩者建設周期存在差異。因此，借助技術手段挖掘通道的外送能力就非常關鍵。

柔性直流輸電技術是優選技術之一。隨著大型新能源基地建成投運，大量常規直流送入會對電網造成較大沖擊，容易造成換相失敗、相互影響等問題，柔直技術在電力輸送過程中響應速度快、可控性好、適應性強，可為無源系統供電，無需提供無功功率，適合風電、光伏發電接入和遠距離傳輸。

根據中國工程院院士饒宏等人的研究，目前，柔性直流輸電接入受端電網時基本采用跟網型控制，主要目標是傳輸功率，同時為電網提供無功支撐。未來，隨著基于電力電子變換器新能源發電和柔性直流輸電等大規模發展和高比例接入，電力系統的慣量將會逐步下降，系統的頻率將更加敏感，頻率穩定問題會更加突出。從電力電子變換器的角度出發，構網型控制是應對這一挑戰的有效手段。通過構網控制，可以進一步發掘柔性直流輸電的調頻能力和慣量支撐能力，但由于對外呈現電壓源外特性，交流故障時面臨更加嚴峻的限流保護和故障穿越挑戰。

在新能源大基地加快建設的同時，分布式新能源的發展速度也在加快。以分布式光伏為例，根據國家能源局公布的數據，2023年前三季度，我國新增光伏發電裝機容量1.29億千瓦，其中分布式光伏發電裝機容量占比達到52%。

越來越多的分布式新能源直接接入配電網，電源類型更多元，電力流向也更為復雜，其發電出力大小以及波動考驗著配電網的適配、調節、傳輸能力。同時，隨著電力市場化進程加速推進，更多新能源有望參與電力現貨市場，屆時，市場主體根據自身情況報價參與市場交易，電網運行面臨的不確定因素將增加，潮流也會更為復雜多變。

要減輕配電網的壓力，可以借助虛擬電廠技術聚合分布式資源，提高可調資源的可控性和實時響應能力，以提升系統的調節能力。近年來，國網冀北電力、國網上海電力、國網江蘇電力等公司開展了關于電力需求響應和虛擬電廠的試點應用。2021年5月，上海曾進行過一次虛擬電廠需求響應行動。在虛擬電廠的調控下，公共汽車站充電樁開始充電，大型企業生產線開始運轉，近萬個5G通信基站內蓄電池機組啟動儲能。這批被啟動的發電機組，在城市用電低谷時段造出41.2萬千瓦的負荷。適當提升的用電負荷不僅有助于消納清潔能源，也緩解電網調峰壓力，減少發電機組的能效損耗。據統計，在虛擬電廠需求響應行動的兩天內，上海市消納清潔能源123.6萬千瓦時。

2023年國家能源局發布的《新型電力系統發展藍皮書（征求意見稿）》指出，將積極培育電力源網荷儲一體化、負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用戶的新業態新模式，整合分散需求響應資源，打造具備實時可觀、可測、可控能力的需求響應系統平臺與控制終端參與電網調度運行，提升用戶側靈活調節能力。

對于虛擬電廠，國家能源集團新能源技術研究院儲能中心主任、國家能源集團儲能專業首席專家廖海燕建議，和虛擬電廠相關的各項技術都已經存在，但要讓虛擬電廠能耗最低、運行效率更高，需要優化算法，讓參與各方能借助更可行的算法受益。

調節：更靈活更經濟

2024年1月1日起，煤電容量電價和電量電價的“兩部制”電價政策正式開始實施。這項政策充分體現煤電對電力系統的支撐調節價值，推動煤電向以基礎保障性和系統調節性電源并重為主轉型。

在用于調峰的靈活性資源中，煤電機組改造潛力大、投資成本低。從“十三五”開始，我國就針對煤電靈活性改造提出目標。“十四五”以來，改造目標進一步細化——2021年，國家發展改革委發布《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》，這份通知明確了煤電機組靈活性改造要應改盡改，提出了“‘十四五’期間完成存量煤電機組靈活性改造2億千瓦，增加系統調節能力3000萬~4000萬千瓦”的目標；2023年10月底由多部委發布的《加強新形勢下電力系統穩定工作的指導意見》提出，新建煤電機組全部實現靈活性制造，現役機組靈活性改造應改盡改，支持退役火電機組轉應急備用和調相功能改造，不斷提高機組涉網性能。

此前，出于多方面的原因，煤電靈活性改造的速度和效果始終未達預期。價格機制被認為是影響靈活性改造的最大問題。隨著容量電價機制的執行，上述問題有望得到緩解。根據測算，2024～2025年，多數地方通過容量電價回收固定成本的比例為30%，少部分靈活性改造進展較快的省市，每千瓦可以拿到165元的容量補償。

隨著新能源發電在電力系統中的占比不斷提升，煤電機組需要參與更多深度調峰。但由于深度調峰和快速升降負荷，機組運行偏離設計工況，深度調峰改造對機組經濟性、安全性、環保性提出挑戰。在某煤電裝機和新能源裝機大省，部分煤電企業為配合負荷曲線變化反復啟停機組，導致機組故障頻發。

煤電機組改造需要提高技術水平，結合調峰機組的實際需求進行改造。廖海燕建議，無論是老舊機組改造還是新建機組研發，都需要打破目前設計中的范式，讓煤電機組在快速啟停的同時降低煤耗，適應未來電力系統對靈活性資源的需求。

也有煤電從業人士認為，鑒于每臺機組機型、運行狀況、改造目的不同，在保障安全、經濟、可靠的前提下，應為每臺機組選擇合理的改造技術方案。對于新建機組，則需具備20%的深調能力和必要的經濟性，既承擔火電機組應承擔的靈活性調峰責任，又避免深調投資改造性價比低的不合理。

根據國家能源局和中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會的統計數據，截至2023年9月底，我國已投運抽水蓄能裝機容量達5000萬千瓦，新型儲能項目累計裝機規模為2123萬千瓦。

多部委發布的《關于加強新形勢下電力系統穩定工作的指導意見》指出，我國將有序推進具備條件的抽水蓄能電站建設，探索常規水電改抽水蓄能和混合式抽水蓄能電站技術應用，新建抽水蓄能機組應具備調相功能。這份《意見》還明確，將積極推進新型儲能建設，充分發揮電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、氫儲能、熱（冷）儲能等各類新型儲能的優勢，結合應用場景構建儲能多元融合發展模式，提升安全保障水平和綜合效率。

目前來看，各類新型儲能技術仍有一些局限性，解決方案也并不是那么完美，未來，行業仍需尋求技術創新，以發現更多新的賽道。