隨著大規模集中式、分布式新能源逐步接入，電力系統在供需平衡、清潔能源消納等方面面臨重大挑戰。改變以火電為主的傳統電力系統運行方式，主動構建適應新能源占比逐漸提高的新型電力系統，是“雙碳”戰略目標指引下實現能源電力領域綠色低碳轉型的必由之路。

　　發展綜合服務是支撐新型電力系統構建的重要舉措。綜合能源服務可以在多能協同互補、分布式能源開發利用、微電網建設應用等方面發揮積極作用，推動源網荷儲協同互動，提高終端電氣化及能效水平，是加快能源產業數字化、智能化轉型的重要路徑，是提升能源系統效率和可再生能源比重的重要手段，有利于電力系統安全高效運行。

　　市場環境變化

　　在新型電力系統建設背景下將面臨很多新的環境變化，主要涉及政策、市場、技術、用戶端變化。

　　一是政策趨勢變化：低碳化成為必然趨勢。《“十四五”可再生能源發展規劃》提出，“十四五”期間可再生能源在一次能源消費量增量中占比超過50%，可再生能源發電量增量占比超過50%的目標。這意味著可再生能源將成為能源消費增量主體，必然要求推動構建新型的電力系統，這為綜合能源服務開展多能互補、源網荷儲一體化提供了新的商機。

　　二是市場變化：全國統一電力市場體系建設提速。這將打破跨省跨區交易壁壘，現貨市場、綠電交易將迎發展新機遇，為綜合能源服務發展開拓了新的市場。

　　三是技術變化：數字技術與能源技術深度融合。根據《“十四五”數字經濟發展規劃》，到2025年，數字經濟核心產業增加值占國內生產總值比重達到10%。數字化與能源技術融合，成為今后綜合能源服務業務的重點拓展方向。

　　四是用戶需求變化：從“以生產為中心”向“以用戶為中心”轉變。新能源大規模接入電網要求必須構建源網荷儲友好互動體系，倒逼綜合能源服務提高用戶滿意度，重點在節能等服務環節上提高核心競爭力。

　　面臨的新挑戰

　　同時，針對新型電力系統的高滲透可再生能源、高比例電力電子設備、高增長的電力負荷需求特點，同樣面臨著諸多挑戰：一是能源供應。新能源“小發電量、弱穩定性”特點突出，冬夏期間電力需求存在較大缺口。二是安全運行。系統運行特性日趨復雜，電壓、頻率調節能力方面面臨嚴峻考驗。三是清潔消納。新能源出力與負荷存在反調峰特性，系統調峰能力明顯不足。

　　就電網而言，由于其“雙高”、“雙峰”特性明顯，備用容量明顯不足。極端情況下，2030年電網備用容量缺口將達到2億千瓦。新型電力系統背景下，電網將面臨更大挑戰：

　　一是電網傳統同步穩定和新形態穩定問題交織。高比例新能源機組連鎖脫網加大了故障沖擊，高比例電力電子設備帶來寬頻振蕩、無法實現鎖相同步等問題，對電網頻率穩定造成威脅。

　　二是電壓控制和電壓穩定問題突出。大規模新能源并網地區電壓調節壓力顯著增加，直流集中饋入地區電壓調節性能下降，存在直流與新能源的電壓協調控制問題，交流短路容量不足時，協調控制十分困難。

　　三是頻率調節和頻率穩定問題突出。直流及新能源替代常規電源，系統頻率調節能力顯著下降。單一直流故障、多回直流同時換相失敗，對送受端電網產生巨大有功功率沖擊。

　　市場發展機遇及市場潛力預測

　　新型電力系統建設下，挑戰與機遇并存，既需要我們重點解決當前新能源消納與系統調節能力不足的矛盾、各領域高耗能、高污染的困境，又需要我們順應數字化、電力市場化大趨勢，提前籌劃布局并挖掘新的市場潛力。

　　靈活調節資源市場亟待建立

　　當前，國內可再生能源發展迅猛，社會用電短期峰值負荷不斷攀升，新能源消納與系統調節能力不足的矛盾越發凸顯，系統靈活性提升的重要性也日益提升。據統計，截至2020年底，全國靈活調節電源占比達到18.5%。而《十四五現代能源體系規劃》提出，到2025年，靈活調節電源占比達到24%左右。在全國統一電力市場體系頂層設計下，具備靈活調節能力的火電、儲能、抽蓄、用戶側需求響應等或優先受益。

　　開展需求響應是近期提升電力系統靈活調節能力的重要途徑，潛力大、前景好。

　　新型電力系統具有多元化、小型資源化、分散化的特點，通過以綜合能源服務商或VPP身份參與需求響應是支撐新型電力系統用好的有效手段。隨著可再生能源大規模接入，電網“雙高”、“雙峰”特性明顯，備用容量不足。有專家預計中國2030年可再生能源裝機將達16.5億千瓦，這意味著電力系統也需要相應地加速提升靈活調節能力，但僅僅依靠煤電靈活性改造是無法完全滿足未來新型電力系統的靈活性需求的。

　　預計“十四五”期間電網負荷最大日峰谷差率將達到36%，“十五五”期間將達到40%，電網調峰壓力持續增加。預計2025年、2030年全社會用電最大負荷將達到15.7、17.7億千瓦，需構建可調負荷資源庫約分別為7850萬千瓦、10620萬千瓦，測算屆時投資規模規模分別至少約為785億元、1062億元。

　　抽水蓄能是當前技術最成熟、經濟性最優、最具大規模開發條件的綠色低碳清潔的電力系統靈活調節電源，與風電、太陽能發電、核電等聯合運行效果最好。

　　為落實新型電力系統要求，構建以抽蓄作為儲能主體推動風光大規模發展的重要舉措迎來發展新局面。截至2021年底，全國已建抽水蓄能裝機容量3639萬千瓦，同比增長15.6%。2021年9月，國家能源局發布《抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035年)》，到2025年抽水蓄能投產總規模達到6200萬千瓦以上;到2030年投產總規模達到1.2億千瓦左右。據此測算，“十四五”期間投資額約為3700億元，投資增幅達150%，之后投資增速逐漸下降，至2040年總投資約2.1萬億元。

　　新型儲能是建設新型電力系統、推動能源綠色低碳轉型的重要裝備基礎和關鍵支撐技術，也是實現碳達峰、碳中和目標的重要支撐。

　　“十三五”以來，我國新型儲能實現由研發示范向商業化初期過渡，實現了實質性進步。電化學儲能、壓縮空氣儲能等技術創新取得長足進步，2021年底新型儲能累計裝機超過400萬千瓦。根據2021年4月國家發改委、國家能源局發布的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》指出，到2025年，實現新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變，裝機規模達3000萬千瓦以上;到2030年，實現新型儲能全面市場化發展。據此測算，到2025年，電化學儲能新增投資約520億元。

　　近中期煤電運行靈活性改造仍舊是2021-2030年電力系統脫碳過渡時期的重要靈活性資源。

　　由于目前我國火電占比較高，且火電機組靈活性改造具有調峰能力提升顯著、單位調節容量投資小、周期短見效快等優點，因而實施火電靈活性改造是提升電力系統靈活性較為現實可行的選擇。2021年10月，國家發展改革委、國家能源局聯合印發《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》。通知提出，存量煤電機組靈活性改造應改盡改，“十四五”期間完成靈活性改造2億千瓦，可增加系統調節能力3000-4000萬千瓦。

　　據中電聯統計，煤電靈活性改造單位千瓦調峰容量成本約在500-1500元。根據國家規劃及中電聯所統計的單位成本進行測算，“十四五”期間煤電靈活性改造投資額約為 150-600億元。

　　節能市場是長期奮斗戰場

　　工業領域由于其巨大的能耗占比，成為首當其沖的節能對象。目前，工業部門能源消費占全國總終端能耗的65%，工業碳排放接近全國排放總量的40%左右，是我國最主要的碳排放部門之一，其中鋼鐵生產占15.2%，為全國第二大排放源和工業領域第一大排放源。

　　根據2022年6月工信部等六部門印發的《工業能效提升行動計劃》提出，到2025年，重點工業行業能效全面提升，數據中心等重點領域能效明顯提升，綠色低碳能源利用比例顯著提高，節能提效工藝技術裝備廣泛應用，標準、服務和監管體系逐步完善，鋼鐵、石化化工、有色金屬、建材等行業重點產品能效達到國際先進水平，規模以上工業單位增加值能耗比2020年下降13.5%。重點持續提升用能設備系統能效，實施電機、變壓器、鍋爐等設備能效提升計劃，加強重點用能設備系統匹配性節能改造和運行控制優化。

　　公共機構節能推廣是目前較易推廣的重要節能領域。一是國家對公共機構節能率先垂范有要求。二是開展公共機構的節能業務風險相對較小，公共機構用能費用靠國家財政撥付，用能穩定。據統計，全國目前有158.6萬家公共機構(由中央或地方財政全部或部分支出運行成本的公共建筑，包括政府機關、醫院、學校、場館設施)，2020年能源消費總量1.64億噸標煤，占全國總能耗3%左右，預計公共機構能源托管業務市場規模在5000億元以上。公共機構用能也是參與需求響應、實現綠電交易的負荷資源，節能和能效服務市場空間和潛力大。據國家發改委、能源局今年5月發布的《關于促進新時代新能源高質量發展的實施方案》提出，到2025年，公共機構新建建筑屋頂光伏覆蓋率力爭達到50%。

　　數據中心、5G基站等新型基礎設施將成為今后最具節能潛力市場的新寵。數據中心是高耗能的行業，電力成本占數據中心營運成本50%以上。隨著云計算、5G、虛擬貨幣等技術迅猛發展，數據需求呈幾何級增長，數據中心的數量及用電規模也急劇攀升。國家能源局數據顯示，2020年中國數據中心耗電量突破2000億千瓦時，創歷史新高，耗能占全國總用電量2.7%，預計到2030年數據中心用電量可能在2020年基礎上增一倍。另外，隨著我國的5G技術迅猛發展，5G基站的能耗同樣驚人。截至2021年底,我國累計建成并開通5G基站142.5萬座,基本實現鄉鎮以上覆蓋。值得注意的是,2021年5G網絡整體能耗約250億度,碳排放超過1500萬噸。預計2026年4G全部升級為5G后，基站耗電量將占全社會用電量的2.1%，運營商將承擔較大的電費成本。

　　數字化市場成為未來主攻方向

　　數字化是能源領域重點發展方向，未來市場規模更大。《“十四五”數字經濟發展規劃》的出臺為我國數字經濟發展提供了良好的政策和資金保障。預計未來5年數字經濟相關的總投資在15-20萬億元人民幣。

　　根據彭博新能源財經(BNEF)的數據，數字技術在能源領域應用廣泛，2017年的市場規模達到520億美元，約占全球數字技術應用市場的44%。在這520億美元中，有46%(240億美元)用于化石能源電廠的運行管理(如傳感器、數字采集和解析以提高電廠效率)，35%用于智能電表(180億美元)。

　　預計到2025年，全球能源領域的數字化市場規模將增長到640億美元，該數字技術應用包括大數據、機器學習/人工智能、云計算、區塊鏈等。其中，電網自動化預計將占100億美元，家庭用能系統的規模也將達到110億美元，超過風電光伏運行以及間歇性接入60億美元的市場規模。

　　從業務拓展方向看，重點推動5G、云計算、邊緣計算、物聯網、大數據、人工智能等數字技術在節能提效領域的研發應用，積極構建面向能效管理的數字孿生系統。推動企業深化能源管控系統建設，基于能源管控系統探索實施數字化碳管理，協同推進用能數據與碳排放數據的收集、分析和管理。推動重點用能設備、工序等數字化改造和上云用云。推廣以工業互聯網為載體、以能效管理為對象的平臺化設計、智能化制造、網絡化協同等融合創新模式。這將成為今后開展綜合能源服務重點開拓領域。

　　能源交易市場是未來重要的新興市場

　　全國統一電力市場的建設提速，將打破跨省跨區交易壁壘，現貨市場、碳市場、綠電交易將迎發展新機遇。

　　電力現貨市場化交易電量占比將大幅提升，輔助服務費用或破千億。目前中國已經初步建立了覆蓋中長期、現貨、輔助服務交易的電力市場體系。2022年上半年，全國各電力交易中心組織完成市場交易電量2.48萬億千瓦時，市場交易電量占全社會用電量的比重約為60.6%。現貨市場試點逐步推廣，現貨電量比重或進一步提升。預計到2023年底，市場化交易電量占比將達到80%左右，參與交易的市場主體數量將增加到800多萬戶，是之前的80倍，屆時綠色電力交易占比也將逐漸提高。

　　同時，輔助服務市場機制逐漸完善，用戶側參與費用分攤，市場規模有望擴大，預計到2025年輔助服務費用或突破千億元規模。屆時，大量用戶入市有望帶來售電公司第二曲線，技術型售電公司、負荷聚合商、虛擬電廠等新業態有望脫穎而出。

　　全國統一碳市場將帶來千億級市場規模。目前我國碳排放總量超100億噸/年，以2025年納入碳交易市場比重30%-40%測算，未來中國碳排放配額交易市場規模將在30億噸以上，與歐盟總排放量水平相當。基于中國碳論壇及ICF國際咨詢公司共同發布的《2020中國碳價調查》的研究結果，2025年全國碳排放交易體系內碳價預計將穩定上升至71元/噸，全國碳排放權配額交易市場市值總規模將達到2840億元。全國碳市場首批以2225家發電行業起步，預計“十四五”期間，石油、化工、建材等八大行業控排企業大約有8000-10000家。

　　未來綠電需求或至萬億千瓦時，高耗能行業將成為綠電交易重點市場。根據中電聯數據統計，2021年度全國各電力交易市場綠色電力交易量達6.3億千瓦時，2022年一季度綠色電力交易量已經達到21.7億千瓦時。

　　隨著全國碳市場擴大及歐盟碳稅啟動，將有更多鋁冶煉、化工、鋼鐵、水泥、石化加工、互聯網等高碳高耗能企業進入綠電市場。據國際能源署(IEA)預測，若要達成“雙碳”目標，中國在2020-2060年期間，電力行業快速低碳轉型的同時用電量將增加130%，2030年和2060年的用電量將分別超過9萬億千瓦時、16萬億千瓦時，其中可再生能源電力比重將從2020年的約25%上升到2030年的40%和2060年的80%。據此推算2030年來自可再生能源發電的綠電將超過3萬億千瓦時，與2021年我國新能源年發電量1萬億千瓦時相比，未來9年，綠電交易具有巨大的增長空間。（作者：封紅麗）