第06版:理论·评论

中国能源报 2026年09月07日 Mon

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以绿电耦合为抓手 赋能美丽中国建设

■贺红生 《中国能源报》(2026年09月07日 第 06 版)

  党的二十大作出推进美丽中国建设重大部署,明确要求协同推进降碳、减污、扩绿、增长,把加快发展非化石能源、建设新型电力系统,作为经济社会发展全面绿色转型的关键举措。当前,我国风电、光伏装机规模持续快速扩张,已经成为新增电力供给的主体力量。绿电耦合推动多领域多要素联动协同,把资源禀赋优势转化为产业优势、生态优势,为美丽中国建设提供可落地的技术路径与制度安排。

  ■我国绿电发展现状

  与风光电源固有特性

  根据国家能源局公开统计数据,截至2025年末,全国可再生能源总装机达到23.4亿千瓦,占全国电力总装机比重约60%。其中风光合计装机18.4亿千瓦,历史性超过火电,成为我国第一大电源板块。从发电量看,2025年全国风光合计发电量突破2.19万亿千瓦时,在全社会用电量中的占比持续抬升,绿色电力供给保障能力显著增强。供给格局上,集中式风光大基地与分布式光伏同步推进,“三北”地区风电基地、中西部光伏基地,叠加厂房屋顶、工业园区等分布式光伏场景,共同构成多层次的绿色电力供给体系。

  风电、光伏属于典型波动性、间歇性、随机性电源,二者虽具备一定时空互补效果,但也给电力系统运行带来现实挑战。

  光伏发电依赖光照条件,仅在白天出力,夜间发电归零;云层移动会造成短时间内出力剧烈起伏,午间发电出力达到峰值,晚间用电高峰阶段出力快速回落,昼夜出力断层特征十分突出。风电出力受风速变化直接影响,往往夜间、清晨风力条件更好,白天风力偏弱,呈现明显反调峰特点,用电负荷低谷时段风电大发,用电高峰阶段出力反而不足,部分时段还会出现长时间无风工况,出力预测难度较大。

  风光电源属于逆变型电源,大规模接入电网之后,电压、频率调节控制难度明显增加;遇到极端气象条件,风光出力会同步大幅下滑,容易形成供电缺口,给电力保供带来压力。同时,我国风光资源主要分布在西北、华北、东北区域,用电负荷集中在中东部地区,资源与负荷逆向分布矛盾客观存在,需要配套长距离大容量输电通道予以支撑。

  实践表明,风光电源运行中的短板,不能简单依靠持续增加装机规模来化解,需要统筹用好市场机制、可调负荷、储能设施、新型电网等多类手段,对冲新能源出力不确定性。

  ■美丽中国建设的重点任务

  《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》明确美丽中国建设的总体方向与重点任务,主要包含四个维度:一是稳妥有序推进碳达峰碳中和,大力发展非化石能源,加快构建新型电力系统;二是持续深入打好污染防治攻坚战,不断改善大气、水、土壤环境质量;三是统筹“山水林田湖草沙”一体化保护和系统治理,提升生态系统多样性、稳定性、持续性;四是推动经济社会发展全面绿色转型,加快产业结构、能源结构、生产生活方式绿色变革,将绿色发展要求贯穿产业发展各环节全过程。

  能源绿色转型是美丽中国建设的关键环节。绿电既是降碳减排的重要载体,也能够同步带动工业领域减污增效、产业迭代升级。但风光电源与生俱来的短板说明,仅仅依靠发电端规模扩张,很难完整实现转型目标,必须构建多层次的绿电耦合体系,打通制度、产业、电网三个关键环节,实现能源、产业、生态协同共进。

  ■绿电耦合赋能

  美丽中国建设的三条路径

  一是“绿电—绿证—高耗能企业绿电消费—碳市场”耦合,夯实制度市场基础。

  绿电价值包含物理电量价值和环境减排价值两个部分。推动绿电、绿证、高耗能企业绿电消费约束、碳市场相互耦合,核心就是打通绿电价值实现全链条,依托市场机制倒逼高耗能产业转型升级,把生态效益转化为市场约束,落实为企业的实际行动。

  绿证是绿电环境权益的凭证,1个绿证对应1兆瓦时绿电的环境权益,分为证电合一、证电分离两类交易模式;开展绿电交易,实现电量与绿证同步流转;对钢铁、电解铝、水泥、多晶硅、大型算力数据中心等高耗能高排放主体,实行绿电消费考核约束;碳市场以碳排放配额为刚性约束工具。几类工具联动运行,构建形成“生产—交易—消费—考核—减排核算”完整闭环。

  以往绿电消费以企业自愿认购为主,激励约束力度有限。近年来相关政策作出调整,对电解铝、钢铁、水泥等高耗能行业设置差异化强制绿电消费比例;新建国家算力枢纽节点的数据中心绿电消费占比不低于80%,存量项目设置过渡期达标目标,绿电消费正式纳入能耗双控、碳排放评价体系,倒逼高耗能企业主动采购绿电、自建风光新能源项目。

  从地方实践看,内蒙古将绿电消费要求嵌入新建高耗能项目节能审查、碳排放评价环节,电解铝、煤化工等新建项目必须落实绿电消费指标,推动高耗能产业与新能源项目同步布局。江苏绿电交易活跃度持续走高,2025年全口径绿电交易规模位居全国前列,为高耗能企业采购绿电搭建通畅渠道。

  绿电、绿证、高耗能企业绿电消费、碳市场协同耦合,一方面能够扩大绿电市场化需求,消纳风光发电产能,缓解弃风弃光问题;另一方面以市场化约束推动高耗能行业降碳减污协同治理,助力产业绿色转型。

  二是“绿电—绿氢—合成醇—合成氨”耦合,拓展绿电就地消纳新型负荷。

  针对部分风光基地外送通道资源紧张、新能源出力波动大的现实痛点,依托绿电开展电解水制绿氢,进一步加工生产合成氨、合成甲醇,把间歇性波动电能转化为可长期存储的化工产品,将不可控的电力负荷转变为可调可控的化工生产负荷,实现新能源就地就近转化,培育“风光发电-电解制氢—绿色化工”完整产业链,为大规模消纳绿电开辟工业应用场景。

  绿氢、绿氨、绿甲醇属于零碳化工原料,既可以直接作为化工生产原料,也能够充当储能介质、清洁燃料,对传统煤化工、化肥产业低碳改造意义重大。在风光大发时段,电解槽满负荷运行消纳富余绿电;风光出力不足时,动态调低化工装置生产负荷,依靠化工负荷跟随新能源出力变化,破解风光发电波动带来的消纳难题。

  推进“绿电—绿氢—合成醇氨”耦合发展,能够培育新型工业可调负荷,化解风光大基地消纳瓶颈,同步推动传统高碳化工产业绿色升级,服务工业领域降碳任务。

  三是“绿电—储能—负荷侧调节—新型电网”耦合,筑牢电力系统运行底座。

  随着高比例绿电大规模接入系统,电网电压、频率稳定运行压力加大,仅依靠发电侧调节手段已经难以满足现实需要。推动绿电与多元储能、可调负荷、新型电力系统深度耦合,搭建源网荷储协同运行体系,是保障绿电安全可靠供给的技术基础。

  储能承担两大核心功能,一是平抑风光短周期出力波动,二是实现跨时段能量转移,把午间光伏富余电量转移至晚间用电高峰释放;负荷侧调节重点挖掘工业可调负荷、商业负荷、居民柔性负荷潜力,推动电力运行由“源随荷动”向“荷随源动”转变;新型电网涵盖特高压外送通道、配电网升级改造、智能调度体系、构网型新能源技术,打通新能源送出、分配、调度全链条。通过三者协同发力,补齐风光电源间歇性短板,保障高比例绿电安全稳定供给。

  绿电、储能、负荷侧调节、新型电网耦合,着力解决高比例新能源下电力系统安全运行难题,让大规模风光发电安全服务经济社会发展,为美丽中国建设夯实稳定电力基础。

  ■坚持系统思维,

  推动绿电耦合赋能美丽中国建设

  上述三条绿电耦合路径并非彼此割裂,而是相互支撑、有机统一的整体。制度市场耦合重点解决绿电消费主体、考核约束、价值兑现问题;绿电绿氢化工耦合聚焦富余绿电消纳,培育新兴绿色产业;源网荷储与新型电网耦合守住电力系统安全稳定底线。三条路径协同发力,系统性破解风光新能源先天短板,落实美丽中国建设降碳、减污、扩绿、增长总体要求。推进绿电耦合高质量发展,还需要抓好四方面重点工作。

  第一,强化统筹规划布局。风光基地开发建设阶段,同步谋划储能、送出工程、耦合配套产业,杜绝“重发电、轻配套”的建设倾向,推动风光、储能、电网、绿氢化工项目同步规划、同步落地。

  第二,持续健全市场制度规则。理顺绿电、绿证、碳市场之间核算边界,切实防范环境权益重复计算,细化完善高耗能企业绿电消费考核配套细则,降低经营主体参与门槛,稳定企业参与预期。

  第三,加大关键技术创新攻关。推动电解槽、长时储能装备造价下降,加快构网型逆变器、虚拟电厂等技术迭代升级,系统性提升耦合系统整体经济竞争力。

  第四,坚持因地制宜分类施策。风光资源富集地区,优先发展“绿电+绿氢绿氨”就地转化模式;负荷集中的中东部地区,重点布局分布式光伏、储能,挖掘柔性负荷调节潜力;高耗能产业集聚区域,严格落实绿电消费约束政策,形成差异化、各具特色的发展格局。

  美丽中国建设离不开能源体系绿色转型,风电光伏绿色电力是转型进程中的核心力量。推进绿电耦合发展,就是从制度市场、绿色化工产业、新型电网三个维度发力,推动多要素深度协同,多路径同向发力,真正把我国得天独厚的风光资源优势转化为生态优势、产业竞争优势,以能源绿色转型赋能美丽中国建设。

  (作者系山西省运城市能源局一级调研员、高级工程师)