中國能源轉型的主要挑戰(zhàn)與智慧能源建設的發(fā)展趨勢

【摘要】新質生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力，這在客觀上要求能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色低碳轉型。當前能源轉型的主要挑戰(zhàn)，是緩和新能源發(fā)電能力的迅速增長與新能源消納能力之間的緊張關系。在這一背景下，依托數(shù)字化和智能化技術的智慧能源建設成為未來發(fā)展的關鍵。智慧能源目前有四個主要發(fā)展方向：微電網(wǎng)的智能規(guī)劃和運營，微電網(wǎng)通過需求側的優(yōu)化參與電網(wǎng)輔助服務，微電網(wǎng)通過需求側優(yōu)化參與電力現(xiàn)貨市場，電動汽車充電網(wǎng)絡與電網(wǎng)的耦合。智慧能源能有效改善能源消納問題，引領能源體系的轉型，實現(xiàn)安全、經(jīng)濟和環(huán)境這三大價值，數(shù)字化建構和智能化運營是其中最關鍵的一步。智慧能源的未來發(fā)展，將為新質生產(chǎn)力的提升提供強有力的支撐，推動社會整體向更加智能、高效、可持續(xù)的能源體系轉型，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標奠定堅實基礎。

【關鍵詞】新質生產(chǎn)力" 能源消納" 智慧能源" 微電網(wǎng)" 電力市場

【中圖分類號】F426.2" " " " " " " " " " " " " " " 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2025.14.008

2024年1月，習近平總書記在二十屆中央政治局第十一次集體學習時明確指出：“綠色發(fā)展是高質量發(fā)展的底色，新質生產(chǎn)力本身就是綠色生產(chǎn)力?！盵1]習近平總書記強調：“必須加快發(fā)展方式綠色轉型，助力碳達峰碳中和”“做強綠色制造業(yè)，發(fā)展綠色服務業(yè)，壯大綠色能源產(chǎn)業(yè)”。[2]2024年2月，習近平總書記在二十屆中央政治局第十二次集體學習中進一步強調：“能源安全事關經(jīng)濟社會發(fā)展全局。積極發(fā)展清潔能源，推動經(jīng)濟社會綠色低碳轉型，已經(jīng)成為國際社會應對全球氣候變化的普遍共識。我們要順勢而為、乘勢而上，以更大力度推動我國新能源高質量發(fā)展，為中國式現(xiàn)代化建設提供安全可靠的能源保障，為共建清潔美麗的世界作出更大貢獻?！盵3]

能源作為現(xiàn)代社會發(fā)展的基石，其轉型和升級對提升綠色生產(chǎn)力具有至關重要的作用，也是新質生產(chǎn)力的重要組成部分。當前，為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的目標、推動經(jīng)濟社會高質量發(fā)展、同時也為確保國家未來的能源安全，中國能源體系正在經(jīng)歷一場翻天覆地的變革。目前中國能源轉型的核心任務是在保證安全高效的基礎上，向著更清潔低碳、柔性靈活、智慧融合的方向發(fā)展。新能源的不穩(wěn)定性要求能源的需求端更加柔性靈活，能源的供給端有更強的平抑波動的能力。要實現(xiàn)這一點，數(shù)字化和智能化技術的支撐必不可少。本文將應用先進的信息、通信和控制技術，實現(xiàn)智能化管理的能源體系，稱為智慧能源。智慧能源絕不是能源信息的數(shù)字化展示，而是以決策、優(yōu)化和調度能力為內核的能源管理體系。我們認為，未來的一段時間內，以數(shù)字化基礎設施和智能化運營能力為支撐的智慧能源，將成為新能源體系改革的核心驅動力和重要保障。智慧能源不僅能夠助力我國能源體系向新能源轉型，還將促進形成具有戰(zhàn)略意義的新興產(chǎn)業(yè)，推動形成新質生產(chǎn)力，成為助力中國經(jīng)濟向高質量發(fā)展轉型的關鍵力量。

中國能源轉型發(fā)展的階段性成果

新型能源體系的突出特征之一就是非化石能源逐步替代化石能源成為主體能源。這一能源結構的轉型既是實現(xiàn)“雙碳”目標、應對氣候變化的迫切需要，也是確保國家能源安全的關鍵舉措。為實現(xiàn)“雙碳”目標，一方面，中國能源體系必須經(jīng)歷一場深刻的革命性變革。據(jù)張希良等研究估算，到2060年，為實現(xiàn)“碳中和”目標，中國風力和光伏發(fā)電的比重需占到發(fā)電總量的近60%。[4]這一數(shù)據(jù)表明，在未來40年內，中國將從火電占比近70%的能源結構，轉型為風光發(fā)電占比60%的新格局，而且這一轉型目標需要在電力生產(chǎn)總量從7.5萬億千瓦時（2020年）增長到15.1萬億千瓦時（2060年）的動態(tài)增長過程中實現(xiàn)。[5]這意味著，到2060年，中國風力和光伏發(fā)電的總量要達到8.7萬億千瓦時，遠超中國今天生產(chǎn)和生活用電量的總和。

另一方面，確保國家能源安全的需求要求中國從依賴大量進口化石能源的消耗模式，轉向更多利用國內的可再生能源。根據(jù)中石油經(jīng)濟技術研究院與海關總署數(shù)據(jù)，2023年中國原油消費量約為7.56億噸，其中進口量為5.6399億噸，對外依存度高達74.6%。[6]習近平總書記在2021年視察勝利油田時指出：“中國作為制造業(yè)大國，要發(fā)展實體經(jīng)濟，能源的飯碗必須端在自己手里?！盵7]充分利用中國豐富的風能和太陽能資源，發(fā)揮風電和光伏發(fā)電等新能源對傳統(tǒng)化石能源的替代作用，對于提升國家能源安全保障能力至關重要。由此可見，能源轉型已成為中國發(fā)展面臨的重要任務，這不僅是實現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展的要求，也是保障能源安全的要求。

在一系列政策的鼓勵和指引下，中國新能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展已成為全球能源轉型的亮點。目前，中國風電光伏產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了從“跟跑”“并跑”到“領跑”的跨越式發(fā)展，在新能源技術和裝備制造水平方面全球領先，建成了世界上最大、最完整的新能源產(chǎn)業(yè)鏈，在全球產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導地位。技術創(chuàng)新方面，中國同樣展現(xiàn)出顯著的國際競爭優(yōu)勢?！吨袊哪茉崔D型》白皮書顯示，截至2023年底，中國并網(wǎng)風電和光伏發(fā)電合計裝機容量已達到10.5億千瓦（見圖1），占全國總裝機容量的36%。[8]截至2024年11月底，中國累計發(fā)電裝機容量已達到約32.3億千瓦，同比增長14.4%。其中，光伏和風能發(fā)電分別達到8.2億千瓦和4.9億千瓦，同比增幅分別為46.7%和19.2%。[9]這些數(shù)據(jù)不僅展現(xiàn)了中國新能源產(chǎn)業(yè)的快速增長，也凸顯了新能源在能源結構轉型中的重要作用。中國光伏和風電產(chǎn)業(yè)之所以能夠在全球范圍內取得領先地位，根源在于中國在新能源技術領域的持續(xù)創(chuàng)新和突破。這一成就得益于中國經(jīng)歷了從引進國外先進技術、深入消化吸收到自主創(chuàng)新的三個發(fā)展階段。通過積極參與國際合作，中國迅速縮小了與國際先進水平的差距，并在吸收各國所長的基礎上，實現(xiàn)了技術的跨越式發(fā)展。中國在新能源技術革新和產(chǎn)業(yè)擴張方面的顯著成就，為全球能源的綠色低碳轉型提供了強大的推動力。

中國能源轉型面臨的主要挑戰(zhàn)

隨著新能源發(fā)電裝機容量的迅猛發(fā)展，消納問題已成為能源轉型過程中的關鍵。在中國，風電和光伏發(fā)電的裝機容量正以驚人的速度擴張，這對電網(wǎng)的消納能力提出了前所未有的挑戰(zhàn)。一方面，新能源如風能和太陽能的隨機性、間歇性和波動性特征，使得電力供應的不穩(wěn)定性日益增加，電網(wǎng)的調節(jié)壓力也隨之上升。例如，風力發(fā)電在夜間風速較大時產(chǎn)出較多，而光伏發(fā)電在夏季中午陽光充足時達到高峰，這與用電需求的高峰時段存在“錯位”，易導致“棄風棄光”現(xiàn)象。2023年，河南和山東等光伏發(fā)電大省相繼出現(xiàn)在陽光充足時段限制光伏上網(wǎng)的情況，顯示出消納能力的瓶頸。據(jù)全國新能源消納監(jiān)測預警中心發(fā)布的《2024年2月全國新能源并網(wǎng)消納情況》顯示，該月全國光伏發(fā)電利用率降至93.4%，首次跌破95%。[10]2024年的前四個月中，甘肅、青海、寧夏、新疆和西藏等地區(qū)的新能源利用率多次跌破95%的門檻，10月上述五個地區(qū)的光伏發(fā)電利用率均低于90%。特別是西藏，1月至4月期間光伏發(fā)電利用率僅為71.8%，而10月這一比例進一步下降至65.5%，遠低于全國其他地區(qū)普遍超過90%的光伏發(fā)電利用率。這些數(shù)據(jù)表明電網(wǎng)的消納能力已接近極限。[11]

另一方面，新能源發(fā)電的弱支撐性和低抗擾性意味著，隨著新能源裝機容量的增加，電力系統(tǒng)需要平衡的發(fā)電波動大幅增加，這使得電力系統(tǒng)平衡的難度和安全穩(wěn)定運行的風險持續(xù)累積。[12]此外，電力系統(tǒng)消納能力建設相對滯后、市場機制不完善以及電力系統(tǒng)調節(jié)能力不足等問題也日益凸顯。

因此，在當前形勢下，實現(xiàn)能源轉型目標的主要挑戰(zhàn)并非新能源設備的生產(chǎn)和安裝，而是緩和新能源發(fā)電能力的迅速增長與新能源消納能力有限之間的矛盾。黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》強調：“加快規(guī)劃建設新型能源體系，完善新能源消納和調控政策措施?！盵13]為保障新型能源體系的健康、高效和可持續(xù)發(fā)展，同時確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行并提升新能源的消納能力，國家在政策層面已出臺多項舉措。2024年5月28日，國家能源局發(fā)布《關于做好新能源消納工作 保障新能源高質量發(fā)展的通知》明確強調：“做好新形勢下新能源消納工作，是規(guī)劃建設新型能源體系、構建新型電力系統(tǒng)的重要內容，對提升非化石能源消費比重、推動實現(xiàn)“雙碳”目標具有重要意義?！盵14]當前，新能源消納問題已超越了單純的生產(chǎn)和建設范疇，凸顯為如何高效利用和整合新能源的問題。國家能源局已明確提出多項措施，包括但不限于加快推進新能源配套電網(wǎng)項目建設、積極推進系統(tǒng)調節(jié)能力提升和網(wǎng)源協(xié)調發(fā)展、充分發(fā)揮電網(wǎng)資源配置平臺作用等，著力增強電力系統(tǒng)對新能源的消納能力，確保新能源的有效融入和優(yōu)化配置。[15]

智慧能源建設的未來發(fā)展方向

當前，對新能源消納問題的研究主要集中在能源供給側和配置側，涉及儲能技術、電力市場等方面的深入探討。然而，無論是新型能源體系的改革還是新能源消納問題的解決，都需要供給側、配置側和需求側三方面的協(xié)同作用。能源體系改革是一項系統(tǒng)性工程，要求我們在能源結構改革的基礎上，優(yōu)化能源配置端，增強需求端和供給端的適應性，以推動整個系統(tǒng)朝著清潔、安全、高效、彈性的目標發(fā)展。在能源消納的過程中，需求側的重要作用不可忽視。用能企業(yè)的節(jié)能改造、新能源替代以及綜合能源改造等措施，可以有效減少對高污染能源的依賴，減輕電網(wǎng)負擔，促進新能源的消納。其中，微電網(wǎng)技術的發(fā)展和應用是提升需求側新能源消納能力的重要手段。

以數(shù)字化和智能技術支撐的需求側能源轉型，可以為整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供支撐。例如，在供給側新能源因天氣導致發(fā)電不足的情況下，需求側可以通過靈活響應降低用電負荷，甚至能夠利用儲能資源（包括電動汽車）轉為電力的供給方。需求側的智慧能源建設是增強新能源消納能力的關鍵策略。我們認為以下四個發(fā)展方向值得關注和探討。

微電網(wǎng)的智能規(guī)劃和運營。依托數(shù)字化和智能化的微電網(wǎng)建設是智慧能源在需求側發(fā)揮作用的關鍵。智能微電網(wǎng)指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、負荷、監(jiān)控和保護裝置等組成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。[16]微電網(wǎng)可以直接作用在用戶端，電源以當?shù)乜稍偕茉窗l(fā)電為主。對于能源需求側來說，微電網(wǎng)能彈性地滿足其供能需求，通過大數(shù)據(jù)和智能管理系統(tǒng)對能源使用進行管控，從而增加本地電壓的穩(wěn)定性，降低能耗，減少供電短缺等問題。對于電網(wǎng)體系來說，微電網(wǎng)可以被看作是一個微小的電力單元，能夠在極快的時間內滿足內外部供電輸電需求，通過微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間的能源交換，可以增加整體電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著用能企業(yè)越來越多地接入分布式能源，向能源產(chǎn)銷一體化轉型，涵蓋本地新能源、儲能、負荷設備與能源管理系統(tǒng)的微電網(wǎng)形態(tài)，將成為新型電力系統(tǒng)架構下用能企業(yè)不可或缺的能源基礎設施。中國的微電網(wǎng)示范項目，如福建寧德霞浦西洋島微電網(wǎng)示范項目和浙江寧波慈溪氫電耦合直流微網(wǎng)示范工程，都在促進新能源的高質量發(fā)展和提升電力系統(tǒng)對新能源的消納能力方面發(fā)揮了重要作用。因此，微電網(wǎng)作為新能源消納的重要渠道，其開發(fā)和運營尤為關鍵。

2024年10月9日，國家能源局綜合司就《分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設管理辦法（征求意見稿）》公開征求意見，其中提及“大型工商業(yè)分布式光伏必須選擇全部自發(fā)自用模式”。根據(jù)此項規(guī)定，6兆瓦以上的大型工商業(yè)分布式光伏項目將無法再進行余電上網(wǎng)的模式。[17]這釋放出一個強烈的信號，工商業(yè)分布式光伏的項目，在未來有可能全部被要求自發(fā)自用，不能選擇“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”模式。這種離網(wǎng)運作的模式，毫無疑問有助于減少分布式風光項目對電網(wǎng)形成的擾動，這是解決新能源消納問題的重要措施。但是不能上網(wǎng)，意味著分布式風光項目的業(yè)主必須建立涵蓋風光發(fā)電能力、儲能設備、負荷調整能力和電動汽車正反向充電在內的智能運營體系，確保實現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定和成本優(yōu)化。也就是說，這在客觀上將推動微電網(wǎng)用戶側的發(fā)展。其中，有很多管理方面的問題需要解決。[18]

從技術層面來講，以先進的信息、通信和控制技術為支撐的數(shù)字化和智能化運營，是微電網(wǎng)高效運行的必要支撐。國家能源局在《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》中也進一步明確了微電網(wǎng)的發(fā)展方向，提出要“推動數(shù)字化智能化技術在煤炭和油氣產(chǎn)供儲銷體系全鏈條和各環(huán)節(jié)的覆蓋應用，提高行業(yè)整體能效、安全生產(chǎn)和綠色低碳水平”“加快新能源微網(wǎng)和高可靠性數(shù)字配電系統(tǒng)發(fā)展，提升用戶側分布式電源與新型儲能資源智能高效配置與運行優(yōu)化控制水平”。[19]這表明政策層面高度重視微電網(wǎng)的智能化、數(shù)字化發(fā)展，力圖通過技術進步實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化升級。

微電網(wǎng)通過需求側的優(yōu)化參與電網(wǎng)輔助服務。一方面，智能微電網(wǎng)的規(guī)劃與運營能夠增強電力系統(tǒng)的局部自給自足能力，通過支持分布式新能源的就近消納有效減輕對中央電網(wǎng)的依賴；另一方面，智能微電網(wǎng)還能依靠其敏捷的運行控制和能量管理功能，在面對能源生產(chǎn)側的供給波動和緊急狀況時迅速反應，確保電力供應的連續(xù)性和可靠性，提升電網(wǎng)的新能源消納能力。

這也就是說，微電網(wǎng)作為能源轉型的重要組成部分，通過需求側管理，能夠顯著增強電網(wǎng)的輔助服務能力，包括頻率調節(jié)和峰谷負荷平衡，從而提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性與可靠性。在需求側管理領域，微電網(wǎng)可以利用包含人工智能和數(shù)字孿生技術在內的智能化技術，優(yōu)化電力資源的配置和消耗，提高能源利用效率。這種優(yōu)化不僅關乎電力供應環(huán)節(jié)，更深入拓展至需求側響應特性的精準管控?；趦糌摵勺钚』瓌t，電力系統(tǒng)可通過需求響應技術使負荷曲線與可再生能源發(fā)電曲線更加吻合。在可再生能源發(fā)電能力過剩時，利用其負荷和儲能資源，消耗新能源電力；在發(fā)電能力不足時減少電力的消耗，甚至轉為電力的供應方。這種微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的協(xié)同作用不僅能為電力系統(tǒng)的運行優(yōu)化提供強有力的支持，而且在增強新能源消納能力、優(yōu)化能源結構、提升能源效率方面也能發(fā)揮重要作用。微電網(wǎng)在未來可以成為虛擬電廠的一個重要組成部分，參與電網(wǎng)調度，提升電網(wǎng)的新能源消納能力。正是基于這個考量，《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》中強調了積極發(fā)展智能微電網(wǎng)的重要性，明確指出“創(chuàng)新電網(wǎng)結構形態(tài)和運行模式”“積極發(fā)展以消納新能源為主的智能微電網(wǎng)，實現(xiàn)與大電網(wǎng)兼容互補”“推動構建新型電力系統(tǒng)”。[20]上述內容凸顯了微電網(wǎng)在能源系統(tǒng)多樣化和演進中的重要作用，尤其是在提高新能源利用效率和降低經(jīng)濟成本方面。

參與電網(wǎng)輔助服務，需要以強大的數(shù)字化與智能化能力為基礎?！蛾P于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》強調了數(shù)字化智能化技術在推動能源產(chǎn)業(yè)基礎高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化方面的關鍵作用。[21]通過應用數(shù)字化智能化技術，微電網(wǎng)能更有效地參與電網(wǎng)的輔助服務，提升電網(wǎng)的整體性能和效率，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供堅實的支撐。

微電網(wǎng)通過需求側優(yōu)化參與電力現(xiàn)貨市場。2023年，國家發(fā)展改革委辦公廳、國家能源局綜合司聯(lián)合發(fā)布《關于進一步加快電力現(xiàn)貨市場建設工作的通知》，要求“分布式新能源裝機占比較高的地區(qū)，推動分布式新能源上網(wǎng)電量參與市場”“通過市場化方式形成分時價格信號，推動儲能、虛擬電廠、負荷聚合商等新型主體在削峰填谷、優(yōu)化電能質量等方面發(fā)揮積極作用，探索‘新能源＋儲能’等新方式”。[22]在電力現(xiàn)貨市場中，電力的價格隨市場供需關系實時波動，例如圖2所示的山東電力市場情況。由于新能源占比的提升，在風力和光照條件很好的時段，新能源發(fā)電增加，會形成負電價的狀況；在風力和光照條件不好的時段，新能源發(fā)電不足，則會形成電價飆升的局面。如果以分布式微電網(wǎng)為基礎的用戶側主體能夠具備精準的新能源發(fā)電預測和靈活的負荷調整能力，那么完全有可能在負電價時段購入電力，在高電價時段出售電力，從而實現(xiàn)套利。這不但能夠豐富分布式能源業(yè)主的盈利模式，同時也有助于在新能源滲透率不斷提高的情況下，提升新能源消納能力，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

作為需求側能源優(yōu)化的平臺形式，微電網(wǎng)可以借助數(shù)字化技術提升智能化水平，積極參與電力現(xiàn)貨市場，從而增強其在市場中的競爭力，實現(xiàn)能源的高效配置。這一模式已經(jīng)在一些地區(qū)得到實踐，尤其是在國家電投的多個綜合智慧能源項目中，需求側優(yōu)化參與電力現(xiàn)貨市場的應用已經(jīng)取得了顯著成效。以國家電投的12個綜合智慧能源項目為例，這些項目被收錄于《2023年綜合智慧能源優(yōu)秀項目案例集》，覆蓋產(chǎn)業(yè)園區(qū)型、集群樓宇型等多種類型，充分展現(xiàn)國家電投在需求側優(yōu)化和電力現(xiàn)貨市場參與方面的先進實踐。[23]以北京未來科學城綜合智慧能源示范項目為例，通過建設屋面光伏、地面光伏、微風風力發(fā)電機組以及儲能系統(tǒng)，企業(yè)自供電率達到18%，推動綠色電力入網(wǎng)。這些項目不僅提升了能源利用效率，還通過參與電力現(xiàn)貨市場，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益的最大化。由此可見需求側優(yōu)化在電力現(xiàn)貨市場中的重要性，以及微電網(wǎng)在推動能源轉型和提升經(jīng)濟效益方面的雙重價值。當然，以先進的信息、通信和控制技術為支撐的數(shù)字化和智能化運營，也是微電網(wǎng)能夠高效參與電力現(xiàn)貨市場的關鍵。

電動汽車充電網(wǎng)絡與電網(wǎng)的耦合。過去幾年，電動汽車在中國飛速發(fā)展。電動汽車的車載電池作為一種儲能的形式，也可以參與電網(wǎng)的運行。電動汽車與電網(wǎng)的集成是智慧能源進步的一個關鍵領域。應用先進的智能充放電技術可以實現(xiàn)電動汽車與電力系統(tǒng)之間的互動，從而優(yōu)化電網(wǎng)負荷，提升新能源的消納能力?；谲嚲W(wǎng)互動的電動汽車充電策略，電動汽車充電網(wǎng)絡的發(fā)展可以增強新能源的消納能力，有效實現(xiàn)電動汽車與電網(wǎng)的協(xié)調優(yōu)化，還能通過智能充電技術優(yōu)化電網(wǎng)負荷，提升能源利用效率。相關研究顯示，通過對電動汽車充電負荷進行靈活調控，電力系統(tǒng)可在充分保障用戶充電需求的前提下，改變充電負荷的時空布局，將部分原本依賴火電供應的電力轉移至新能源發(fā)電，這不僅能夠提高新能源的本地消納，還能減少整個耦合網(wǎng)絡的碳排放總量。[24]這種優(yōu)化不僅能夠提升能源效率，還可以減少溫室氣體排放。針對類似的嘗試，2024年1月3日，國家發(fā)展改革委等部門聯(lián)合發(fā)布《關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》，明確了充電網(wǎng)絡的動態(tài)發(fā)展方向。該政策旨在通過建立新能源汽車與電力供應網(wǎng)絡之間的雙向信息和能量交流體系，挖掘動力電池作為可控負荷或移動儲能的調節(jié)潛力，為新型電力系統(tǒng)的高效和經(jīng)濟運行提供強有力的支持。[25]此外，根據(jù)國家能源局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2024年1月到9月，中國電動汽車充電設施增量約為283.7萬臺，截至9月底，中國的電動汽車充電設施總數(shù)高達1143.3萬臺，同比增長49.6%。其中，公共充電設施332.9萬臺，私人充電設施810.4萬臺。[26]這一趨勢預示著電動汽車充電網(wǎng)絡市場的巨大潛力?；诖?，一些領軍的充電樁企業(yè)，例如特來電，以“充電網(wǎng)、微電網(wǎng)、儲能網(wǎng)”為載體構建虛擬電廠平臺，聚合電動汽車有序充電、光伏微網(wǎng)、移動儲能、梯次儲能等資源，實現(xiàn)調頻調峰、需求側響應、聚合售電、綠電消納和碳交易等功能，直接通過為電網(wǎng)提供輔助服務的形式，提升電網(wǎng)的新能源消納能力。[27]

上述四個部分共同構成一個全面的發(fā)展策略，旨在通過提升需求側能源系統(tǒng)的智能化和數(shù)字化水平，推動整個電力系統(tǒng)向更加清潔、安全、高效和彈性的方向發(fā)展。這一發(fā)展策略的核心在于通過微電網(wǎng)技術、電動汽車充電網(wǎng)絡的集成、需求側管理和智能充電技術的應用，實現(xiàn)能源結構的優(yōu)化和能源效率的提升，進而有效解決能源消納問題，加快形成新質生產(chǎn)力，推動社會可持續(xù)發(fā)展。

結語

在當前形勢下，實現(xiàn)能源轉型目標的主要挑戰(zhàn)，并不在于新能源設備的生產(chǎn)和安裝，而是在于緩和新能源發(fā)電能力的迅速增長與新能源消納能力有限之間的矛盾。用戶端智慧能源的發(fā)展是提升新能源消納能力的主要措施之一。目前主要有四個發(fā)展方向：微電網(wǎng)的智能規(guī)劃和運營；微電網(wǎng)通過需求側的優(yōu)化參與電網(wǎng)輔助服務；微電網(wǎng)通過需求側優(yōu)化參與電力現(xiàn)貨市場；電動汽車充電網(wǎng)絡與電網(wǎng)的耦合。

數(shù)字化和智能化支撐的用戶側智慧能源的發(fā)展，可以實現(xiàn)三個方面的價值。安全價值方面，智慧能源系統(tǒng)通過精準的負荷側管理，利用大數(shù)據(jù)和先進的算法，能夠預測并識別潛在的能源風險，實現(xiàn)更加精確的能源調控。這種技術的應用，可以在能源風險發(fā)生時，通過智慧終端的調控來遏制危險的擴散，從而保障能源供應的穩(wěn)定性。經(jīng)濟價值方面，智慧能源通過精細化管理，能夠識別并減少能源的浪費，提高能源使用效率，降低能源使用成本。同時，借助智慧能源的精確測算和管控，用戶側可以積極進入包含電力市場在內的新能源市場進行交易，通過套利獲取額外的經(jīng)濟收益。環(huán)境價值方面，智慧能源的發(fā)展有助于減少對化石能源的依賴，降低碳排放，緩解全球氣候變化帶來的負面影響。通過優(yōu)化能源結構，智慧能源行業(yè)能夠為實現(xiàn)“碳中和”目標提供強有力的支持。

要實現(xiàn)用戶側智慧能源的發(fā)展，數(shù)字化和智能化的基礎設施構建與運營管理必不可少。正是這些大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、云計算和感知技術的深度整合，才能實現(xiàn)微電網(wǎng)內部風光發(fā)電能力、儲能、負荷和電動汽車的優(yōu)化配置和運營，也才使得微電網(wǎng)參與電力市場輔助服務和電力現(xiàn)貨市場成為可能。隨著技術的持續(xù)進步和全球對可持續(xù)發(fā)展目標的共同追求，智慧能源的未來發(fā)展將為新質生產(chǎn)力的提升提供強有力的支撐，推動社會整體向更加智能、高效、可持續(xù)的能源體系轉型。

（本文系國家社會科學基金重大項目“新型能源體系構建的路徑與政策研究”和國家社會科學基金“‘雙碳’目標下資源環(huán)境經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展研究”的階段性成果，項目編號分別為：23amp;ZD095、22VRC180；上海交通大學安泰經(jīng)濟與管理學院博士研究生劉博彧對本文亦有貢獻）

注釋

[1][2]《習近平在中共中央政治局第十一次集體學習時強調：加快發(fā)展新質生產(chǎn)力扎實推進高質量發(fā)展》，2024年2月1日，https：//www.gov.cn/yaowen/liebiao/202402/content_6929446.htm。

[3]《習近平在中共中央政治局第十二次集體學習時強調：大力推動我國新能源高質量發(fā)展，為共建清潔美麗世界作出更大貢獻》，2024年3月1日，https：//www.gov.cn/yaowen/liebiao/202403/content_6935251.htm。

[4]張希良、黃曉丹、張達等，《碳中和目標下的能源經(jīng)濟轉型路徑與政策研究》，《管理世界》，2022年第1期。

[5]《2020年全社會用電量同比增長3.1%》，2021年1月20日，https：//www.nea.gov.cn/2021-01/20/c_139682386.htm。

[6]《中石油經(jīng)研院發(fā)布〈2023年油氣行業(yè)發(fā)展報告〉》，2024年2月28日，https：//www.xinhuanet.com/energy/20240228/366b278089eb4f8b805669ceabb813c5/c.html；《2023年12月份能源生產(chǎn)情況》，2024年1月17日，https：//www.stats.gov.cn/sj/zxfb/202401/t20240116_1946618.html。

[7]《總書記的能源足跡｜勝利答卷——從勝利油田看我國油氣行業(yè)增儲上產(chǎn)新動能》，2024年5月24日，https：//www.cpnn.com.cn/zt/zt2024/nyzl2024/nyzj2024dt/202405/t20240524_1703837.html。

[8]《〈中國的能源轉型〉白皮書（全文）》，2024年8月29日，https：//www.nea.gov.cn/2024-08/29/c_1310785406.htm。

[9]《國家能源局發(fā)布2024年1-11月份全國電力工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)》，2024年12月20日，https：//www.nea.gov.cn/20241220/73f189cc6e6540caafac2b819623fc08/c.html。

[10]《權威｜2024年2月全國新能源并網(wǎng)消納情況》，2024年4月2日，https：//news.bjx.com.cn/html/20240402/1369510.shtml。

[11]《2024年10月全國新能源并網(wǎng)消納情況20241129》，2024年11月29日，https：//www.pvmeng.com/2024/11/29/32442/；《2024年4月全國新能源并網(wǎng)消納數(shù)據(jù)公布》，2024年5月31日，https：//www.ne21.com/news/show-195427.html。

[12]《對新型電力系統(tǒng)演進趨勢的認識》，《中國能源報》，2023年6月5日，第2版。

[13]《中共中央關于進一步全面深化改革 推進中國式現(xiàn)代化的決定》，2024年7月21日，https：//www.gov.cn/zhengce/202407/content_6963770.htm？sid_for_share=80113_2。

[14][15]《國家能源局關于做好新能源消納工作 保障新能源高質量發(fā)展的通知》，2024年5月28日，https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202406/content_6956401.htm。

[16]《“十四五”規(guī)劃〈綱要〉名詞解釋之64｜智能微電網(wǎng)》，2021年12月24日，https：//www.ndrc.gov.cn/fggz/fzzlgh/gjfzgh/202112/t20211224_1309317.html。

[17]《國家能源局綜合司關于公開征求〈分布式光伏發(fā)電開發(fā)建設管理辦法（征求意見稿）〉意見的通知》，2024年10月9日，https：//zfxxgk.nea.gov.cn/2024-10/09/c_1212404143.htm。

[18]徐婉迪、魏來、羅俊等，《儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來的能源革命及其關鍵管理科學問題》，《系統(tǒng)管理學報》，2021年第1期。

[19][21]《國家能源局關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》，2023年3月28日，https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023-04/02/content_5749758.htm。

[20]《國家發(fā)展改革委 國家能源局關于印發(fā)〈“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃〉的通知》，2022年1月29日，https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-03/23/content_5680759.htm。

[22]《國家發(fā)展改革委辦公廳 國家能源局綜合司 關于進一步加快電力現(xiàn)貨市場建設工作的通知》，2023年10月12日，https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202311/content_6913560.htm。

[23]《國家電投12個項目入選〈2023年綜合智慧能源優(yōu)秀項目案例集〉》，2023年7月31日，https：//www.ccpitep.org.cn/cnt_18184.html。

[24]葉宇劍、袁泉、湯奕，《面向雙碳目標的交通網(wǎng)-電網(wǎng)耦合網(wǎng)絡中電動汽車負荷低碳優(yōu)化方法》，《中國電力》，2023年第5期。

[25]《國家發(fā)展改革委等部門關于加強新能源汽車與電網(wǎng)融合互動的實施意見》，2023年12月13日，https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202401/content_6924347.htm。

[26]《增長49.6%！前三季度電動汽車充電設施數(shù)量同比增速折射三大趨勢》，2024年11月2日，https：//www.gov.cn/lianbo/bumen/202411/content_6984504.htm。

[27]《特來電發(fā)布虛擬電廠平臺和充電網(wǎng)創(chuàng)新產(chǎn)品》，2022年10月31日，https：//www.xinhuanet.com/auto/20221031/c61a061a88b1479b85a86129a86c7203/c.html。

責 編∕李思琪" 美 編∕周群英