高温、暴雨、雪灾……随着气候变化的加剧，极端天气事件的频发可能导致电力供需严重失衡，电力安全保供是我国电力发展的首要命题。新型电力系统以电源侧可再生能源的高比例并网和需求侧多样化资源的大规模接入为特征，电力系统结构日益复杂，系统性风险显著增大。
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自然资源保护协会（NRDC）与北京绿源碳和科技有限公司7月27日共同发布的《考虑气候风险的电力系统保供能力提升路径与机制研究》（以下简称报告）认为，在气候风险冲击下，可再生能源为主的电力系统主要面临长时间的资源充裕度不足和灵活性不足的问题，火电为主的电力系统主要面临的是负荷尖峰时段资源充裕度不足的问题。各地区需要按照电力供需紧张形势和资源条件制定针对性方案，把调动需求侧资源、释放可调节负荷潜力作为实现电力系统供需平衡的关键优先选项。
开展极端气候风险与电力保供问题研究非常必要
“我国电力低碳转型近十年来取得了长足的进步，以风、光为代表的可再生能源实现了跨越式发展，为新型电力系统的建设打下了良好基础。但另一方面，电力安全保供面临着系统结构转型和气候风险事件频发的双重压力。”NRDC北京代表处首席代表张洁清表示。
国家气候中心副研究员王阳认为，当下极为关键的是通过研究提升对风光水等可再生能源发电规律性的认识。区域性高温干旱、大范围寒潮、雾霾、沙尘、台风、暴雨等极端天气气候事件通过影响可再生能源发电出力，破坏能源基础设施，进而影响能源电力安全。
2022年，生态环境部等17部门联合印发了《国家适应气候变化战略2035》，提出到2035年，全社会适应气候变化能力显著提升，气候适应型社会基本建成。
传统电力系统的火电占比高，依靠自身的稳定可靠、风险抗性高的优势，应对外部性气候风险的不可抗力通常采取“抵御”的措施。相比之下，新型电力系统的源、荷两侧的气候敏感性和脆弱性特征逐渐显现，物理意义上的“抵御”能力明显不足，其应对策略需转向“适应”气候风险。
国家电网三级顾问蒋莉萍表示，在新能源占比越来越高的新型电力系统下，电力保供形势与气候条件的关系会越来越密切。因此，开展极端气候风险与电力保供问题研究非常必要。
中电联计划财务部计划处处长张卫东认为，电力系统非常复杂，从某些角度看是非常脆弱的系统。在双碳目标的背景下，电力系统将成为能源系统的基础和枢纽。电力系统在应对灾害性气候方面应加强事后重建能力，而在应对极端气候方面需要调整电力行业的生产方式，提升系统的适应能力，发展可再生能源，并开发调节性资源。
源网荷储齐发力，横纵系统需协同
据介绍，报告从新型电力系统气候适应性的视角，聚焦气候风险对中长期电能量平衡的影响，探讨了气候风险下新型电力系统平稳转型和高效保供的有效策略。
报告选取西部以高比例可再生能源为主的电力送端大省青海，以及东部以火电为主的电力受端大省广东作为典型案例。通过量化青海极寒与广东高温的气候场景，模拟两地2025年电力系统的安全保供运行特性，从经济性的角度探讨了电力保供组合方案，并设计了电力系统保供能力提升路径。
在场景模拟结果的基础上，报告结合我国电力市场化改革和应急保障制度，报告设计了以“价格”体系为核心的电力市场保供机制，通过对各类电力资源供需平衡贡献进行有效定位和合理定价，发挥市场价格工具和兜底保供电价在极端天气下的资源引导作用。
报告强调，新型电力系统适应气候风险的关键基础是统筹“源网荷储”多环节资源。电力送受端省份要以源网荷储协同为破局点，挖掘区域间协同调峰的电力互济保供潜力，在西部地区，通过提高预测精度等手段提升新能源发电的可调性和可控性，在东部地区，实现“发电于民”、“藏电于民”，分布式电源形成点状支撑网络来提升电力可靠供应能力。
在蒋莉萍看来，在我国可再生能源将成为主体电源的背景下，建立气候韧性的电力系统，需要在规划建设新型能源体系的总体架构下，依靠源网荷储纵向协同以及与其他用能系统的横向协同。
就提升可再生能源发电的保供能力而言，一是需要提升其发电出力的可预测性和可调度性；二是要加强对项目发展与建设的科学合理布局；三是要结合气候方面的研究，更准确地把握各种时间尺度下的风光出力特性、规律，并纳入国家预警预报体系，通过建立更好的协同机制，发挥可再生能源的保供作用。
电力需求侧管理是缓解用电高峰供应压力、应对尖峰负荷最经济的手段。张卫东认为，随着经济发展和电能替代水平的提升，需求侧的潜力越来越大，配合创新技术和管理手段，将在商业、工业、交通等领域发挥更大的作用。
国家发展改革委也在加快推动印发电力需求侧管理办法。在需求侧资源管理方面，报告建议强化需求侧资源管理，形成“虚拟电厂”调节效应，作为应对季节性尖峰用电紧张、缓解系统保供压力的首要措施。
将气候适应性理念纳入电力系统发展规划顶层设计
今年6月，国家能源局正式对外发布《新型电力系统发展蓝皮书》，我国新型电力系统建设进入全面启动和加速推进的重要阶段。
提升新型电力系统的气候风险适应性，顶层设计走好全局“一盘棋”尤为重要。报告提出政策建议，将气候适应性理念纳入到电力系统发展规划体系中，在标准完善、资源规划、协同部署、机制保障等方面引导电力系统的气候适应性演变；制定近中期新型电力系统气候适应性的方案指引，前瞻性地防范气候风险事件对电力安全的冲击、降低潜在的安全风险；立足区域资源环境特征，评估区域电力规划对气候风险的适应能力，调整资源部署策略和策略，提升我国新型电力系统的韧性保供能力。并加强气候风险预警预报工作，建立应急事故响应机制。明确电力保供工作中各主体的功能和责任，协调各方利益，通力合作应对气候风险。
报告提出，强化电力系统的天气气候信息监测预测功能，实现数字化气候风险预警与防范应对，并将季节性电力保供工作常态化，积累经验、弥补短板，提升应对极端天气冲击的供电韧性和响应速度。
对此，王阳也建议，对于构建新型电力系统以及保障国家能源电力安全来说，气象部门首先可利用全国高密度的气象观测台站、测风塔、卫星遥感、再分析资料等开展精细化的可再生能源资源详查和评估。评估过程不仅要关注风光水资源的平均状态，更要关注其波动态，尤其是极端态；其次是提供精准的风能、太阳能资源预测，这里尤其要强调的是中长期预测，这些预测信息可以用于指导能源电力企业的生产、调度和运行，并帮助他们提前预判可能的气候风险。
