数字储能网讯:2025年9月24日,我国在联合国气候变化峰会上宣布,到2035年风电和太阳能发电总装机容量要力争达到36亿千瓦。新能源将加速成为电力系统的主体力量。面对高比例新能源接入,构建与之相适应的供给消纳与灵活调节体系,已成为新型电力系统建设的主要任务之一。
1.灵活调节体系定义
近年来,南方五省区的新能源发展迅速,但也面临一些问题和挑战。大量新能源接入电网,新能源出力的不确定性和波动性加大电力系统压力,系统灵活调节需求大幅增长,灵活调节资源短缺,电力电量平衡由确定性向概率性转变。因此,重新定义、梳理灵活调节资源,探索建立可观、可测、可控、可调的灵活调节能力体系,成为提升电力系统灵活性、适应新型电力系统建设的发展需要。
灵活调节的问题本质上是三个“一定”问题——“在一定时间内,系统需要根据净负荷曲线波动,上升/下降一定功率,并持续一定时间”。灵活调节能力具有两大关键特性:
● 时间特征性:资源与需求在各时间尺度上特性大不相同。
● 双向调节性:灵活调节需考虑向上、向下双向调节。

图1:灵活调节体系定义
2.国内外灵活调节体系发展现状
从国际经验看,欧美等国家的灵活调节体系更强调非计划性调节,在频率控制调节能力、频率恢复调节能力上,有更细致的分级与更开放的市场。同时,近年来持续细化颗粒度,新增了毫秒级响应时间服务(美国的RegD、英国的EFR、北欧的FFR、澳大利亚的FFR1)。当前,国内进入辅助服务市场交易的产品以调峰辅助服务居多,国外成熟电力市场体系中均未设置调峰辅助服务,相关能力的价值通过在现货主能量市场中解决;国内外在超短时波动调节能力上,都存在较大空缺。随着接入电网的可再生能源及电力电子装备的比例日益增大,在超短时的时间尺度上的灵活调节充裕度或将受到挑战。各国灵活调节能力产品的性能要求如下图所示。

图2:各国灵活调节能力产品性能对比图
3.灵活调节体系构建
从国内灵活调节体系构建来看,应结合供需两端现状分析:
● 供给侧,各类资源灵活调节特征不同,调节方向、响应时间、爬坡速率、服务持续时间和调节容量指标是关键。现阶段,整体上以煤电、水电、气电为主,抽蓄等为辅,满足秒级调节能力需求。新型储能响应性能有优势,能有效应对毫秒级的净负荷波动,但受容量约束较为严重。因此,灵活调节能力体系建设需“好钢用在刀刃上”。
● 需求侧,根据测算,近两年来,南方五省区新能源装机规模突飞猛进,每年约新增5000万千瓦,预计三年后新能源总装机容量将增加约一倍。2027年,南方五省区整体灵活裕度需求加速释放,对灵活调节的需求更加凸显。
4.灵活调节能力裕度评估
分析与评估灵活调节能力裕度时,可统计其指定时间范围内各响应时间尺度的最大需求与最小调节能力,将上调与下调拼接到一张图上,形成“可调域”。其次,纳入最大调节需求曲线,若需求曲线全在可调域内,则表示灵活调节裕度充足;若需求曲线超出了可调域,则超出部分对应的响应时间尺度存在缺额。
某区域秋季灵活调节能力裕度分析图如下所示。

图3:灵活调节能力裕度分析图(单位:兆瓦,分钟)
随着新能源渗透率大幅提高,新能源出力的急剧上升会导致系统急需减小出力,产生下调需求峰值;而新能源出力的急剧下降则会导致系统急需加大出力,产生上调需求峰值。因此,对于光伏装机容量较大的区域,新能源波动产生的调节需求峰值易与系统负荷曲线产生的调节峰值形成“峰上叠峰”。
例如,某区域在夏季灵活调节能力存在上调缺额。在下午时段,光照强度迅速变弱,光伏电站出力随之下降,导致系统电源侧总出力下降。另一方面,系统负荷迎来下午高峰。系统灵活上调需求在下午时刻出现了“峰上叠峰”,进而产生裕度缺额。当日灵活调节需求与能力曲线如下图所示。

图4:灵活调节需求与能力曲线(单位:兆瓦)
5.结论与建议
新发展形势下,加强电力系统灵活调节能力体系建设的重要性愈发凸显,除了深入分析供需两端的现状,应进一步考虑多时间尺度的平衡及不同区域的差异性;扩大研究时间范围并尽可能广地覆盖历史数据以准确评估灵活调节能力;考虑不确定事件的真实数据收集与偏差评估;同时,考虑在规划、建设、并网、运行各环节优化完善灵活调节能力体系的构建,具体建议如下:
(一)加速完善适配灵活调节资源的市场体系。以覆盖灵活调节资源全生命周期成本为核心,构建科学合理的收益机制。加快建立覆盖各类灵活调节资源固定投资成本的容量电价机制;具备条件的区域,推动灵活调节资源全面参与现货出清结算,通过峰谷价差回收变动成本。优化现货市场规则,适当扩大申报价格及出清价格上下限,确保价格准确反映系统供需关系。加快搭建“二次调频、快速调频、转动惯量、爬坡”等多维度辅助服务市场体系,充分彰显快速调节能力价值,全面提升电网安全稳定水平。
(二)优化面向灵活调节资源的调度运行规则。严格遵循国家政策及行业运行标准,强化各类灵活调节资源调用执行,全面提升利用效率。结合资源调节性能特点,制定差异化调度准则(如引导新型储能日均实现全电量“一充一放”,充分激发虚拟电厂、新型储能等灵活调节资源参与系统调控,减少煤电机组频繁深度调峰、日内启停等),严格执行调度指令并健全评价考核机制。
(三)强化灵活调节资源投产规划与机制设计,引导产业良性发展。综合考量电网结构、负荷特性、网架布局、平衡需求等因素,滚动研判系统调节缺口,科学开展灵活调节资源规划布局。引导新能源集成开发利用,明确新型电力系统建设中各类灵活调节资源的技术需求、装机规模及时序布局,精准测算不同类型资源的建设运行成本与经济性,细化完善适配的市场交易规则、价格形成机制,引导资源有序投产、高效利用。
(四)加快技术支持系统建设,实现灵活调节资源全维监控与统一控制。搭建统一的灵活调节资源大数据平台,规范数据传输标准,实现可调能力、实时状态、调用响应、调节效果等全维度实时监控;探索“单点直控+群调群控+分区协同”的调度控制模式,通过统一控制策略达成各类资源的精准响应与协同调控。


