国家能源局：新型电力系统构建上的储能“定位”

新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建起新型电力系统的“四位一体”框架体系。

为指导电力行业科学推进新型电力系统建设，国家能源局在组织11家研究机构开展碳达峰碳中和背景下电力系统转型若干重大问题研究的基础上编制了《新型电力系统发展蓝皮书》(以下简称《蓝皮书》）。

《蓝皮书》全面阐述新型电力系统的发展理念、内涵特征，制定“三步走”发展路径，并提出构建新型电力系统的总体架构和重点任务。

《蓝皮书》明确，新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高质量发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为有力支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统，是新型能源体系的重要组成部分和实现“双碳”目标的关键载体。

新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建起新型电力系统的“四位一体”框架体系。

《蓝皮书》提出，按照党中央提出的新时代“两步走”战略安排，锚定“3060”战略目标，以2030年、2045年、2060年为构建新型电力系统的重要时间节点，制定新型电力系统“三步走”发展路径，即加速转型期（当前至2030年）、总体形成期（2030年至2045年）、巩固完善期（2045年至2060年），有计划、分步骤推进新型电力系统建设。

在总体架构与重点任务方面，《蓝皮书》提出要加强电力供应支撑体系、新能源开发利用体系、储能规模化布局应用体系、电力系统智慧化运行体系等四大体系建设，强化适应新型电力系统的标准规范、核心技术与重大装备、相关政策与体制机制创新的三维基础支撑作用。

具体到储能方面 ，《蓝皮书》分别在新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征中特别提到了储能。

在安全高效方面，多时间尺度储能协同运行，支撑电力系统实现动态平衡。“大 电源、大电网”与“分布式”兼容并举、多种电网形态并存， 共同支撑系统安全稳定和高效运行。适应高比例新能源的电力市场与碳市场、能源市场高度耦合共同促进能源电力体系的高 效运转。

在清洁低碳方面，新型电力系统中，不同类型机组的灵活发电技术、不同时间尺度与规模的灵活 储能技术、柔性交直流等新型输电技术广泛应用，骨干网架柔 性灵活程度更高，支撑高比例新能源接入系统和外送消纳。同时，随着分布式电源、多元负荷和储能的广泛应用，大量用户侧主体兼具发电和用电双重属性，终端负荷特性由传统的刚性、纯消费型，向柔性、生产与消费兼具型转变，源网荷储灵活互动和需求侧响应能力不断提升，支撑新型电力系统安全稳定运行。辅助服务市场、现货市场、容量市场等多类型市场持续完善、 有效衔接融合，体现灵活调节性资源的市场价值。

在智慧融合方面，新型电力系统以数字信息技术为重要驱动，呈现数字、物理和社会系统深度融合特点。为适应新型电力系统海量异构资源的广泛接入、密集交互和统筹调度，“云大物移智链边”等先进数字信息技术在 电力系统各环节广泛应用，助力电力系统实现高度数字化、智慧化和网络化，支撑源网荷储海量分散对象协同运行和多种市场机制下系统复杂运行状态的精准感知和调节，推动以电力为核心的能源体系实现多种能源的高效转化和利用。

而在新型电力系统“三步走”中，《蓝皮书》也具体提到储能的发展。

新型电力系统加速转型期（当前至 2030 年）：储能多应用场景多技术路线规模化发展，重点满足系统日内 平衡调节需求。作为提升系统调节能力的重要举措，抽水蓄能 结合系统实际需求科学布局，2030 年抽水蓄能装机规模达到 1.2 亿千瓦以上。以压缩空气储能、电化学储能、热（冷）储能、火 电机组抽汽蓄能等日内调节为主的多种新型储能技术路线并存，重点依托系统友好型“新能源 + 储能”电站、基地化新能源配 建储能、电网侧独立储能、用户侧储能削峰填谷、共享储能等模式，在源、网、荷各侧开展布局应用，满足系统日内调节需求。数字化、智能化技术助力源网荷储智慧融合发展。云大物移 智链边等数字化技术，以及工业互联网、数字孪生、边缘计算 等智能化技术在电力系统源网荷储各侧逐步融合应用，推动传 统电力发输配用向全面感知、双向互动、智能高效转变。适应 新能源大规模发展的新型调度控制体系逐步建成，源网荷储协 调能力大幅提升，以数字化转型促进新型电力系统高质量发展。

新型电力系统总体形成期（2030 年至 2045 年）：电网稳步向柔性化、智能化、数字化方向转型，大电网、分布式智能电网等多种新型电网技术形态融合发展。跨省跨区电力流达到或接近峰值水平，支撑高比例新能源并网消纳，电网 全面柔性化发展，常规直流柔性化改造、柔性交直流输电、直 流组网等新型输电技术广泛应用，支撑“大电网”与“分布式 智能电网”的多种电网形态兼容并蓄。同时，智能化、数字化 技术广泛应用，基于大数据、云计算、5G、数字孪生、人工智 能等新兴技术，智慧化调控运行体系加快升级，满足分布式发电、 储能、多元化负荷发展需求。

规模化长时储能技术取得重大突破，满足日以上平衡调节需求。新型储能技术路线多元化发展，满足系统电力供应保障和大规模新能源消纳需求，提高安全稳定运行水平。以机械储能、 热储能、氢能等为代表的10 小时以上长时储能技术攻关取得突破，实现日以上时间尺度的平衡调节，推动局部系统平衡模式向动态平衡过渡。

新型电力系统巩固完善期（2045 年至 2060 年）：储电、储热、储气、储氢等覆盖全周期的多类型储能协同运行，能源系统运行灵活性大幅提升。储电、储热、储气和储氢 等多种类储能设施有机结合，基于液氢和液氨的化学储能、压 缩空气储能等长时储能技术在容量、成本、效率等多方面取得 重大突破，从不同时间和空间尺度上满足大规模可再生能源调 节和存储需求。多种类储能在电力系统中有机结合、协同运行， 共同解决新能源季节出力不均衡情况下系统长时间尺度平衡调 节问题，支撑电力系统实现跨季节的动态平衡，能源系统运行 的灵活性和效率大幅提升。

在加强储能规模化布局应用体系建设章节，《蓝皮书》提到：

积极推动多时间尺度储能规模化应用、多种类型储能协同运行，缓解新能源发电特性与负荷特性不匹配导致的短时、长时平衡调节压力，提升系统调节能力，支撑电力系统实现动态平衡。

一是统筹系统需求与资源条件，推动抽水蓄能多元化发展和应用。抽水蓄能电站建设周期长，开发布局应统筹电力系统需求、站点资源条件，在满足本地电力系统需求的同时，统筹考虑省际间、区域内的资源优化配置，合理布局、科学有序开发建设。积极推进在建项目建设，加快新建项目开工建设，重点布局一批对电力系统安全保障作用强、对新能源规模化发展促进作用大、 经济指标相对优越的抽水蓄能电站。创新抽水蓄能发展模式与场景应用，因地制宜开展中小型抽水蓄能电站建设，探索推进水电梯级融合改造，统筹新能源资源条件与抽水蓄能建设周期， 持续推动新能源与抽水蓄能一体化发展。

二是结合电力系统实际需求，统筹推进源网荷各侧新型储能多应用场景快速发展。发挥新型储能支撑电力保供、提升系统调节能力等重要作用，积极拓展新型储能应用场景，推动新型储能规模化发展布局。重点依托系统友好型“新能源 + 储能” 电站、基地化新能源开发外送等模式合理布局电源侧新型储能。

加速推进新能源可靠替代。充分结合系统需求及技术经济性，统筹布局电网侧独立储能及电网功能替代性储能，保障电力可靠供应。积极推动电力源网荷储一体化构建模式，灵活发展用户侧新型储能，提升用户供电可靠性及用能质量。推动用户侧智能有序充电，探索智能车网双向互动新模式，有效发挥电动 汽车储能充放电资源的峰谷调节作用。加强源网荷储协调调度， 探索源网荷储安全共治机制，保障电力系统安全稳定运行。

三是推动新型储能与电力系统协同运行，全面提升电力系统 平衡调节能力。建立健全调度运行机制，充分发挥新型储能电力、 电量双调节功能。推动可再生能源制氢，研发先进固态储氢材料，着力突破大容量、低成本、高效率电氢转换技术装备，开 展大规模氢能制备和综合利用示范应用。推动电化学储能、压缩 空气储能等新型储能技术规模化应用。优化新型储能发展方式，充分发挥储电、储热、储气、储冷、储氢优势，实现多种类储 能的有机结合和优化运行，重点解决中远期新能源出力与电力负荷季节性不匹配导致的跨季平衡调节问题，促进电力系统实时平衡机理和平衡手段取得重大突破。

值得一提的是，在附件·世界主要发达经济体能源电力转型镜鉴中提到2点有关储能的借鉴之处。

推进多时间尺度储能规模化发展。在碳中和背景下，各 国大力发展以电池储能、压缩空气储能等为代表的长时间储能技 术，以提高电力系统调节能力和对新能源的消纳能力。美国国家 可再生能源实验室（NREL）预计，2050 年储能功率和储能容量 将分别达到 2 亿千瓦和 12 亿千瓦时以上，储能规模相较目前将 增长约 10 倍。美国能源部已投入大量资金用于支持全钒液流电 池、压缩空气储能等技术研发。2050年，电网储能时长将以4小时、 6 小时、8 小时为主，三类储能分别约占储能配置总量的 34%、 25% 和 19%。日本积极推动储能规模化发展，预计到 2030 年储 能规模将比 2019 年增加 10 倍，商用和家用蓄电池市场规模将 达到 2400 万千瓦时，车载蓄电池市场规模也将扩大到 1 亿千瓦 时。英国主要以投入公共资金支持储能技术创新，通过发布“工业战略挑战基金”、开展“法拉第挑战计划”等措施鼓励对电 池储能延寿、系统规模提升、回收利用等方面进行深化研究。

积极推进电力市场建设。美国、日本和欧盟一些国家和 地区为适应绿色低碳发展需求，在市场设计层面积极构建促进 能源低碳转型的市场机制，具体表现在通过丰富市场化交易品 种，完善需求侧资源参与市场交易机制等方面。美国各 ISO/RTO 在已有制度的基础上，不断扩大市场范围，出台了多项政策鼓 励储能等灵活性资源参与电网调节。CAISO 和 MISO 两家电力系 统运营商推出了灵活爬坡产品以通过价格手段引导市场调节资 源响应净负荷快速变化，提升新能源可调度性。此外，英国通 过政策和市场机制改革，对电力灵活性市场、储能，需求侧响应等方面的政策与市场规则进行调整，消除涉及储能系统并网 与市场化的制度障碍。