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国家电网'十五五'规划：构建新型电力系统的关键蓝图一、前言'十五五'规划是我国能源革命与新型电力系统建设的关键阶段，标志着我国电力系统从传统以煤电为主导的模式向高比例新能源消纳的转型进入决胜期。在这一关键历史节点，国家电网公司立足'双碳'目标，以构建安全、绿色、经济、共享的新型电力系统为总目标，系统谋划'十五五'电网发展路径，通过特高压输电、配电网升级、储能体系建设和数字化转型四大技术创新路径，全面支撑能源结构转型与高质量发展。
'十五五'时期是实现碳达峰目标的决胜期，也是新型能源体系和新型电力系统建设的攻坚期。随着新能源渗透率、电力电子化程度、供需随机性持续提升，电网发展面临安全保供、技术创新、体制机制等多重挑战。在此背景下，国家电网超前启动并科学制定'十五五'规划，确立了'四个面向'的创新导向——面向世界能源科技前沿、面向国家重大战略需求、面向能源电力主战场、面向人民美好生活向往，构建起'重大技术研发、重大装备研制、重大工程示范、科技创新平台'四位一体的能源科技创新体系，为能源电力行业高质量发展注入强劲动力。
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二、战略方向与核心任务'十五五'规划的战略方向明确聚焦三大核心任务，形成系统性、协同性的战略框架。
能源结构转型是首要任务。'十五五'时期是'双碳'目标实现的关键窗口期，预计到2030年，全国电源装机总量将达到5370 GW，其中风光装机超过2800 GW，占比超过52%，煤电装机将进一步下降至28.5%。国家电网将推动能源结构从以化石能源为主向非化石能源为主转变，确保新增用电需求绝大部分由新增清洁能源发电量满足，为实现'双碳'目标提供坚实支撑。
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电网布局优化是核心支撑。'十五五'规划将系统优化电网结构，构建坚强主干电网网架，筑牢安全保护和清洁能源广域调配基础；增强配电网承载多元开放接入和协调互动能力，强化分布式新能源就地消纳；因地制宜建设智能微电网，融入终端绿色用能场景，提升电网末端供电可靠性。规划将科学规划跨省区输电通道和电力数据工程，形成'主配微协同'的新型电网格局，实现能源资源优化配置。
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安全保障体系构建是根本保障。'十五五'时期电网将面临高比例新能源接入带来的系统安全风险，需要构建全方位的安全保障体系。国家电网将贯通'发-输-配-用'各层级、各环节安全治理机制，完善源网荷储协同控制体系，防范系统性风险。同时，构建'适应性—预警'规划范式，提升对深度不确定性的适应能力，为适应气候气象风险、系统连锁故障、地缘政治冲突等'小概率—高损失'事件提高系统韧性。
三、技术创新路径面对新能源高比例渗透带来的系统挑战，国家电网在'十五五'规划中提出了四大技术创新路径，形成系统性技术支撑体系。
特高压输电技术升级是关键突破。截至2024年底，我国建成投运直流特高压工程20项，输电容量合计约1.6亿kW，线路长度约3.5万公里；建成投运交流特高压工程22项，变电站40座，线路长度约2万公里，已形成特高压'20直22交'格局。'十五五'期间，国家电网将推进'双八百'特高压柔直技术、构网型技术等创新应用，解决高比例新能源并网带来的系统稳定性问题。同时，针对西北'沙戈荒'、西南水电等大型能源基地外送需求迫切，但输电走廊资源日趋紧张的挑战，将强化国家层面顶层设计，科学规划跨省区输电通道和电力数据工程，形成更加坚强、灵活、高效的特高压网络。
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配电网智能化升级是重要支撑。'十四五'时期，配电网投资已连续11年超过输电网，2024年110kV及以下配电网完成投资3216亿元，同比增长10.1%。'十五五'期间，国家电网将实施配电网智能化改造升级，实现故障'秒级自愈'，打造'零计划停电'示范区。通过提升配电网承载多元开放接入和协调互动能力，强化分布式新能源就地消纳，解决'新能源等电网'现象，满足电动汽车充电桩、分布式新能源、精密加工、芯片制造等对供电可靠性、电能质量、绿色用能的更高要求。
电网韧性提升是关键保障。针对新能源出力不确定性增强、源网匹配度下降导致的电网安全运行风险和压力持续增大，'十五五'规划将构建'适应性—预警'规划范式，提升对深度不确定性的适应能力。强化预警体系建设，对潜在危机预警不足进行改进，形成'重应急、轻预警'向'重预警、轻应急'转变，对应急过程中的措施成效和危机演变进行'在线预警'，把危机从潜在、发生到消失的全过程闭环迭代入下一轮预警，形成不断优化的循环体系。同时，通过创新'物理风险—经济信号—行为响应'的闭环控制逻辑，提高电网应对极端天气、自然灾害等风险的能力。
数字化转型是核心驱动力。国家电网将推动电网数字化转型，实现从'电网数字化'向'数字电网'的跨越。通过构建电力大数据平台，实现对电网运行状态的实时感知、精准分析和智能决策。在'十五五'期间，将重点推进数字孪生电网、人工智能辅助调度、区块链能源交易等技术应用，实现电网运行效率、安全水平和能源利用效率的全面提升。同时，利用数字化技术优化电网规划、建设和运行，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力，为新型电力系统建设提供强大数字支撑。
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四、电力市场机制与商业模式创新'十五五'规划期间，国家电网将深化电力市场机制与商业模式创新，推动能源市场从'政策驱动'向'市场驱动'转变，构建更加灵活、高效、公平的电力市场体系。
现货市场建设是基础。随着《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》（136号文）的出台，我国新能源产业正式告别政策哺育期，步入全面市场化阶段。'十五五'期间，国家电网将深化电力现货市场建设，完善市场规则，扩大市场覆盖范围，提升市场交易效率。特别是针对新能源高比例接入带来的市场波动性问题，将优化现货市场出清机制，建立'物理风险—经济信号—行为响应'的闭环控制逻辑，当电网出现设备过载、供电紧张等物理风险时，将预警信号和市场交易参数结合起来，通过调整市场交易参数数值，引导市场主体做出相应反应，保障电力系统的稳定运行和高效发展。
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绿电交易机制是重要创新。国家电网将推动绿电交易机制创新，建立全国统一的绿电交易体系，完善绿电认证和追溯机制，为用户提供便捷的绿电购买渠道。通过建立绿电溢价机制，引导用户优先购买绿电，促进清洁能源消纳。同时，探索绿电交易与碳市场、用能权交易的协同机制，形成多市场联动的绿色能源交易体系，为实现'双碳'目标提供市场化支撑。
源网荷储协同运营模式是关键突破。'十五五'规划将推动建立源网荷储协同运营机制，促进发电侧、电网侧、用户侧和储能侧的协同互动。通过数字化平台整合各类资源，实现需求侧响应、储能调度、分布式能源管理等的智能化协同。在'十五五'期间，国家电网将重点推进虚拟电厂建设，整合分布式电源、储能、可控负荷等资源，形成'虚拟电厂+微电网'的协同运营模式，提高系统整体调节能力和资源利用效率。同时，探索建立源网荷储协同的市场化交易机制，使各类市场主体能够通过市场机制实现价值共享，推动电力系统向更加灵活、高效的方向发展。
五、区域差异化实践与特色发展模式'十五五'规划强调因地制宜、因网制宜，根据不同区域资源禀赋和'双碳'进程，制定差异化战略，形成各具特色的区域发展模式。
东北电网以强化保供与储能布局为核心。东北地区冬季取暖负荷大，新能源出力季节性波动明显，'十五五'期间将重点加强电网安全保供能力建设，推进储能规模化应用，特别是电化学储能和抽水蓄能，提升系统调峰能力。同时，依托东北地区丰富的风能资源，打造风电基地，推动风电与储能协同发展的新模式，确保冬季电力供应安全。
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西北电网以推进'沙戈荒'基地外送和跨区域联网为核心。西北地区拥有丰富的风能、太阳能资源，'沙戈荒'基地开发外送需求迫切，但输电走廊资源日趋紧张。'十五五'期间，西北电网将重点推进'沙戈荒'大型能源基地外送通道建设，强化跨区域联网能力，提升清洁能源外送能力。同时，针对高比例新能源接入带来的系统稳定性问题，将加强新能源与储能、传统电源的协同运行，提升系统安全稳定水平。
华东电网以构建特高压交流环网与示范区建设为核心。华东地区用电负荷大，能源资源相对匮乏，'十五五'期间将重点构建特高压交流环网，提高区域电网互济能力。同时，依托上海、江苏、浙江等经济发达地区的技术优势，打造新型电力系统示范区，推动数字化、智能化技术在电网中的应用，形成可复制、可推广的示范区经验。
华中电网以优化主网架结构和虚拟电厂应用为核心。华中地区电网结构复杂，负荷增长快，'十五五'期间将重点优化主网架结构，提升电网承载能力。同时，依托华中地区丰富的分布式能源资源，大力发展虚拟电厂，整合分布式电源、储能、可控负荷等资源，形成区域协同的电力调节能力，提高电网运行效率和可靠性。
南方电网以直流送端组网和新型储能发展为核心。南方电网区域新能源资源丰富，但电网结构相对独立，'十五五'期间将重点推进直流送端组网，加强与周边省份的互联互济。同时，针对南方地区气候特点，大力发展新型储能，特别是液流电池、压缩空气储能等长时储能技术，提高系统调峰能力，保障电力安全稳定供应。
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六、挑战与应对策略'十五五'规划面临多重挑战，需要采取针对性的应对策略。
高比例新能源并网带来的系统稳定性挑战是首要难题。根据研究，当电力电子电源出力占比达到50%左右时，系统抗扰能力严重下降，大停电风险急剧增加。'十五五'期间，新能源出力占比将达到50%以上的时长约为2475 h，约占全年总时长的28%。为应对这一挑战，国家电网将推进'双八百'特高压柔直技术、构网型技术等创新应用，解决高比例新能源并网带来的系统稳定性问题。同时，构建'适应性—预警'规划范式，提升对深度不确定性的适应能力，形成'物理风险—经济信号—行为响应'的闭环控制逻辑，提高系统应对极端情况的能力。
输电走廊资源紧张是重大制约。'十五五'时期，西北'沙戈荒'、西南水电等大型能源基地外送需求迫切，但输电走廊资源日趋紧张，甘肃河西走廊、四川大熊猫保护区、长江跨越点位等关键断面资源约束突出。为应对这一挑战，国家电网将强化国家层面顶层设计，科学规划跨省区输电通道，探索立体化组网方案，优化区域电网主网架结构，探索潮流控制等技术提升输电能力，合理控制特高压电网与主网架联系强度，缓解输电走廊资源紧张问题。
复杂环境下的电网建设难度加大。高海拔、深远海、极寒等复杂环境下的电网建设面临绝缘、施工、防护等世界级难题。'十五五'期间，国家电网将加强技术攻关，突破地域空白区、施工无人区等超常规建设挑战。特别是在'沙戈荒'地区、西南水电基地等关键区域，将加大技术创新力度，开发适应特殊环境的电网建设技术，确保电网安全稳定运行。
市场机制不完善制约新能源消纳。随着新能源全面入市，市场机制需要适应新能源高比例接入的新特点。'十五五'期间，国家电网将深化电力市场机制改革，完善市场规则，建立'物理风险—经济信号—行为响应'的闭环控制逻辑，引导市场主体合理参与市场交易。针对'负电价'现象，将采取分类治理策略：对于固有负电价，接受并允许其在合理范围内体现市场的实时供需关系；对于机制负电价，通过完善市场机制进行适当干预，防止因不合理的市场机制设计造成高频的负电价，产生偏移的价格信号。
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七、未来展望'十五五'规划将引领我国电力系统进入高质量发展新阶段。
从能源结构看，'十五五'时期将是能源转型的关键窗口期。预计到2030年，全国电源装机总量将达到5370 GW，其中风光装机超过2800 GW，占比超过52%，煤电装机将进一步下降至28.5%。新能源将成为电力供应的主体，传统能源将发挥兜底保障作用，形成'新型能源体系以非化石能源为供应主体、化石能源为兜底保障、新型电力系统为关键支撑'的能源新格局。
从电网形态看，'十五五'时期将加快构建主配微协同的新型电网平台。通过科学规划跨省区输电通道和电力数据工程，构建坚强主干电网网架；增强配电网承载多元开放接入和协调互动能力；因地制宜建设智能微电网，融入终端绿色用能场景。形成'主配微协同'的新型电网格局，实现能源资源的优化配置和高效利用。
从市场机制看，'十五五'时期将是电力市场化改革深化的关键期。随着新能源全面入市，电力市场将从'政策驱动'向'市场驱动'转变，市场机制将更加完善，交易规则更加科学，市场主体更加多元。现货市场、绿电交易、源网荷储协同运营等机制将更加成熟，为新能源消纳提供市场化支撑。
从技术创新看，'十五五'时期将是电网数字化转型的关键期。国家电网将加快构建'重大技术研发、重大装备研制、重大工程示范、科技创新平台'四位一体的能源科技创新体系，推动电网从'电网数字化'向'数字电网'的跨越。通过数字孪生电网、人工智能辅助调度、区块链能源交易等技术应用，实现电网运行效率、安全水平和能源利用效率的全面提升，为新型电力系统建设提供强大数字支撑。
'十五五'规划不仅是国家电网公司自身发展的蓝图，更是我国能源革命和新型电力系统建设的关键路径。通过系统谋划、科学布局、精准施策，国家电网将引领我国电力系统实现从'用上电'向'用好电、用绿电'的跨越，为实现'双碳'目标、保障国家能源安全、推动经济社会高质量发展提供坚实支撑，为建设能源强国贡献电网力量。
62页PPT基于新型电力系统的虚拟电厂解决方案
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智慧方案文库一图读懂 | 新型电力系统定位、内涵和特征头条君国家电网报
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42页PPT智慧电网虚拟电厂在新型电力系统中的应用解决方案
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