未来新型电力系统的建设需要在适应能源电力消费增长的前提下，通过加快发展可再生能源并努力解决消纳问题的同时，加强对需求侧的管理，缓解用电过快增长给保供和低碳转型带来的压力。
近期，国务院提出关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见。电力系统是绿色转型的主战场。2020年以来，电力需求增长速度远超GDP增长速度，一次能源增长速度紧跟GDP增长速度，并在2023年超过GDP增长速度。尽管近年来以风光为主的可再生发电增长迅速，但能源消费和电力消费增长带来的需求压力，使电力系统难以摆脱对煤电的依赖。在需求侧，能源消费和电力消费在经济增长放缓的情况下依然保持较高增速。电力系统保供压力有增无减。在供给侧，尽管近五年风电光伏发电量平均增长达到了22.25%，但2023年风电光伏的发电量占全社会用电量的比重仅16%左右。由此来看，其实际发电增量依然有限，且高电力需求增长使电力系统增加了对煤电的依赖。未来新型电力系统的建设需要在适应能源电力消费增长的前提下，通过加快发展可再生能源并努力解决消纳问题的同时，加强对需求侧的管理，缓解用电过快增长给保供和低碳转型带来的压力。
新型电力系统发展前景及面临的问题
通过梳理近五年能源电力供需可以发现，在经济增长逐渐放缓的背景下，能源电力消费依然保持较高增速。2023年一次能源消费增长5.7%，电力消费增长6.8%，均已超过GDP增速。在一次能源消费增量中，煤炭贡献近40%，一次电力贡献23%，且煤炭消费增量中超过65%用于煤电。从发电量来看，虽然风电光伏增量贡献很大，但煤电的发电量增量贡献仍占68%。综合来看，GDP增长放缓并未使能源电力消费同步降低。
第一，能源和电力消费快速增长。
一次能源消费增速在2023年超过GDP增速，这一现象在过去四十多年中，仅在2002~2005年重工业快速发展阶段出现过。分品种来看，石油天然气消费占比总体稳定，煤炭占比的下降以及一次电力占比的增加，是中国能源消费结构转变的主要因素。然而，尽管近几年大部分行业通过电气化煤炭消费逐年下降，但煤炭消费仍然出现增长趋势，这是由于煤电行业贡献了绝大部分煤炭消费增量，同时煤化工行业的煤炭消费也呈现逐年增长态势。从一次能源消费分行业来看，近几年第二产业对一次能源消费增长的贡献超过80%，居民生活消费带来的增长贡献有18%左右，第三产业波动较大，但在一次能源消费增量中的占比较小。具体到第二产业来看，制造业增量贡献超过80%，制造业中石油化工、煤化工及化学原料等产业贡献超过50%。
电力消费增速自2020年开始已经连续三年超过GDP增速。电力消费的持续高速增长给电力系统带来很大的保供压力，增加了低碳转型的难度，需要正确理解电力消费增长，才能有的放矢。分行业来看，第二产业近五年的平均增量对电力消费增长的贡献超过54%。第二产业中的电力消费增量主要还是来自以重工业为主的制造业，工业电气化对电力消费增长拉动明显。第三产业和生活消费贡献分别为25%和20%左右。在电力供给侧，虽然风电光伏为主的可再生发电装机量连年迅猛增加，但新增发电量仍无法满足新增用电需求。2023年，煤电发电量增长了5%左右，仍占到总发电量近六成。可以看到，在面临高速增长的电力需求时，由于水、风、光发电靠天吃饭导致供给能力的不确定性，电力系统依然需要煤电来保障电力的稳定供给。
总体而言，近年来能源消费中电力占比越来越高，而非化石能源发电又无法满足这部分电力的增长，导致煤电发电量和用煤仍有增长，同时，石油化工和煤化工等产业的快速发展也在不断增加原料用能，进而推动煤炭为主的能源消费增长。从电力消费来看，工业电气化和新兴制造业发展推动第二产业用能结构持续调整，带来电力消费不断增长。第三产业和居民生活消费用电也保持稳定增长。
第二，通过对近五年能源电力增长因素的评估发现，能源电力消费有可能继续保持一段时间的高速增长。
从消费侧看，电力消费可能随着电力消费的增长和非化石能源发电占比的增加而不断增长，石油化工、煤化工等产业的快速发展也会使原料用能进一步增加，进而推动煤炭、石油、天然气等化石能源消费增长，短期内风、光发电难以有效替代煤电，使得煤电带来的煤炭消费维持增长态势。目前，全国工业电气化程度不足30%。工业电气化进程正在加速推进。在此情景下，即使经济发展增速放缓，用能结构调整也会带来不少的电力消费增长。同时，新能源设备制造、电动汽车及电池等以用电为主的新兴制造业发展也会随着新能源和电动车发展而带来更多电力消费。第三产业方面，5G通信、数据服务、电动车充电等高耗电的新兴服务正在快速崛起，特别是AI等新兴数字化产业带来巨大的算力和数据服务需求，正在带动大量的电力消费增长。在城乡居民生活消费方面，中国人均生活用电与发达国家相比仍然差距较大。随着生活水平的进一步提高，智能家居、个人电动汽车普及，居民用电仍然有较大增长空间。另外，气候变化带来极热、极冷等极端天气越来越频发，势必也将进一步拉动各行业和居民对制冷取暖的需求。由此，能源和电力消费仍然有很大增长潜力，将从需求侧给新型电力系统建设带来很大挑战。
第三，虽然可再生发电发展迅速，但电力系统仍显现出对煤电的较大依赖。
以风电光伏为主的可再生发电发展迅速，装机容量连年保持20%左右的增长速度。2023年，风电光伏装机合计占总装机的36%，煤电装机占比下降至40%。然而从发电量看，2023年风电光伏发电量占比不到16%，煤电发电量占比58%左右。风电光伏发电除了具有较大波动性之外，在地理分布上，风光优质资源与用电高峰地区也具有源汇不匹配的问题。时间和空间上的挑战增加了风电光伏发电的消纳难度，且随着风电光伏在电力供给侧占比的不断增加，消纳难度还将进一步加剧。综上所述，如何解决风电光伏消纳问题，从而切实推动风电光伏对煤电的替代，也是新型电力系统建设的一大挑战。
新型电力系统发展政策建议
一是关注能源电力需求，正确理解需求和管理需求侧增长。
新型电力系统建设在强调低碳电力的同时，满足电力需求增长依然是第一要务。在近几年经济增长放缓的背景下，能源电力消费仍然保持高速增长，这意味着我们需要理解需求增长逻辑，并管理电力需求。未来需要进一步注重提高用能效率来控制电力消费增长。同时，要进一步推动建设合理有效的电力市场机制，通过市场手段有效摊销成本并调节电力供需平衡。继续加强节能环保宣传，结合阶梯电价等政策设计提高社会整体节能意识。
二是加强对化工及金属冶炼等高耗能产业的能效监管，平衡产业发展和用能需求增长。
近年来，以煤化工为代表的化石能源加工产业贡献了较多的煤炭消费增量，金属生产加工等重工业电气化进程则持续增加了电力需求。因此，在发展相关产业时，要严格控制能耗及排放指标，建立有效的监管体系，在保证产业发展的同时降低电力系统的保供负担。在传统重工业电气化进程中，要注意把控用能效率，通过合理的指标体系建设和监管模式保障电气化进程的高效性。
三是进一步推动可再生能源发展，增量同时更要保质。
出台政策加快各地风光等可再生发电项目的建设，从而保障新能源的国际竞争力，增强对煤炭的替代能力，加快新型电力系统的建设。关注新能源市场的长期可持续发展活力，维持市场秩序，通过完善行业规范，出台市场条例，加强市场监管等方式调控新能源市场，减少恶意竞争和劣币驱逐良币等现象的发生，在增加体量的同时保证新能源发展质量。目前国内市场的新能源设备价廉物美，鼓励能源企业利用这一机会加大电力低碳转型力度。
四是注重储能和智能电网等新技术发展，完善新能源消纳政策，尽可能解决新能源消纳问题。
目前很多地区已开始推动风光配储来帮助消纳，未来需要进一步发展储能和智能电网等有助于消纳可再生能源的新技术，同时完善新能源消纳相关政策规范，推动电力市场机制建设，通过政策激励和市场调节，长期可持续地解决可再生能源消纳问题。
五是做好迎接AI等新兴产业快速发展的准备，提前筹划产业相关的区位布局、用能政策及管理办法。
AI产业属于电耗大户，在实际运行中面临着降成本、用电安全、绿色发展等需求。因此，一方面，根据AI及相关行业特点有针对性地设计能效标准、用能政策、电价机制等监管措施，以便在AI及相关行业快速发展时能够保证其较高的用能效率、绿电比例和灵活调节能力，控制其可能带来的电力消费冲击。另一方面，要高度重视电力和AI算力的协同发展。当前，国家也是提出了“到2025年底，国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超过80%”的目标。面向如此高比例绿电目标，一是在基础设施的规划建设上，需要考虑绿色电力和算力的协同布局。比如结合新能源大基地建设，探索绿电就近接入的源网荷储模式。二是提升算力与绿色电力协同运行水平，如挖掘算力中心的调节能力，更好与新能源发电特性匹配，提高源荷互动能力。
（林伯强系厦门大学管理学院讲席教授、中国能源政策研究院院长，黄辉系自然资源保护协会项目高级主管）
