中德能源与能效合作：中国智能电网发展成就与趋势（附报告）

摘要

2014年以来，中国智能电网发展加快，尽管中国电网仍以公用大电网为主导、计划经济特征依然显著，但智能电网新的影响因素明显加强，主要反映在可再生能源的跨越式发展、分布式电源的涌现以及用户侧对公平市场环境的要求提高。主要体现在：

首先，以风电、光伏为代表的可再生能源的跨越式发展是中国智能电网最显著特征。截至2021年底，中国可再生能源装机规模突破10亿千瓦，其中风电、太阳能装机均跃升至世界第一。中国提出2060年前实现碳中和的目标，风电、太阳能为主的可变可再生能源的规模化发展是实现碳中和的重要途径。但可变可再生能源的功率具有随机波动性的特点，如何解决电网调峰问题和发用电平衡问题，是发展智能电网的首要挑战。

其次，可再生能源具有分布广、密度低的特点，在靠近负荷的地方建设分布式电源成为可再生能源发展的最经济的方式，分布式电源的地位日益重要。分布式电源的发展，增强了用户侧参与电网调节和电力市场交易的能力和意愿，但也增加了传统电力调度运行机制的负担，也对传统的电力系统利益格局带来了冲击。

尽管中国智能电网在技术发展和市场化改革方面都取得了突破性的进展，但仍存在来自技术、机制等方面较多的挑战。首先是新能源的发展带来电网平衡困难和安全挑战；其次，建立支撑可再生能源、分布式能源发展的市场机制仍面临诸多束缚；再次，数字化的应用和推广仍不普遍，数字化业务水平仍处于初级阶段。

展望未来，智能电网的发展方向包括：

第一，发展多种储能技术，提升可变可再生能源的消纳能力。当前最经济有效的储能是抽水蓄能，中国推出了颇具雄心的抽水蓄能发展目标。但未来随着电化学等新型储能技术的进步和成本的下降，新型储能也将成为储能的主力。同时，用户侧海量电动汽车，在合适的引导机制下也将成为重要的储能资源。

第二，以分布式电源为核心的局域微平衡支撑电网柔性发展。分布式电源的发展，将给中国电网带来更多元的发展趋势。预计至2030年，中国分布式新能源装机将达到4亿千瓦，将形成海量的微电网与公用电网协同运行的格局，微电网内部的微平衡成为整个电力系统平衡的重要基础。

第三，数字化技术全方面应用于电力生产，全面支撑智能电网业务更高效运营，促进电力企业管理提升和业务转型。其主要应用包括：设备的在线监测、控制；智能运维的开展；对交易的全面支撑；高比例新能源电力系统的规划、仿真与运行等。

第四，用户侧新型主体广泛发展，形成多元的市场参与方式。包括电动汽车与电网的互动，通过虚拟电厂聚合可控负荷参与电网调节等。第五，绿色交易体系发展健全。与传统能源相比，可再生能源具有低碳、绿色环保优势，但可再生能源调节性能差，在电力市场竞争中将处于明显的劣势。为了弥补可再生能源竞争力的不足，将逐步健全可再生能源的绿色交易体系。

为了促进智能电网的更快发展，建议加大新型储能、数字技术、智能微电网等技术的支持力度。同时，在市场机制上，健全适应高比例新能源新型电力系统的市场机制，完善绿电-绿证-碳市场协同政策，凸显可再生能源的环境价值，促进企业积极采购绿电。

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