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儲、網、智三管齊下,打造「綠電+智算」定價中心和標準策源地|智啟「十五五」③

2026-01-30 17:20

川觀智庫研究員  張榆松

四川省「十五五」規劃建議,提出「建設清潔能源強省」。隨着「雙碳」目標加快推進與人工智能技術爆發,全社會對綠色電力的產能質量、供應穩定性提出了更高要求。作為全國水電第一大省,四川坐擁得天獨厚的資源稟賦,正在加快打造清潔能源基地,面對激增的綠電需求,也將迎來歷史性機遇與系統性挑戰。為此,川觀智庫採訪了清華四川能源互聯網研究院常務副院長魯宗相。這位清華大學電機系教授,博士生導師,同時擔任全球能源互聯網發展合作組織新型電力系統專委會副祕書長,長期深耕新型能源體系規劃,尤其對結合四川實際構建電力系統有深入研究,其觀點為四川清潔能源強省建設提供了有價值的參考。這是川觀智庫《智啟「十五五」· 十家智庫給四川的十個建議》系列智庫產品的第三篇。

現狀

轉型成效顯著

但電力供需仍存結構性不平衡

川觀智庫:四川近些年大力佈局風光新能源,目前來看,發展成效如何?

魯宗相:四川已徹底改變過去以水電為主的單一能源結構,初步形成水電、新能源雙主體,其他電源作補充的多能互補能源格局,轉型成效顯著。截至2025年底,全省新能源裝機突破3200萬千瓦,佔總裝機比重從2021年的6%提升至20%,「十四五」期間實現了5倍增長,其中光伏是主力軍;水電裝機規模同步突破1億千瓦,清潔能源佔全省電力總裝機容量高達87%。有個例子很有説服力——2025年迎峰度夏期間,四川電網最大負荷達7400萬千瓦,同比增長6%,在此情況下,四川通過優化調度實現了平穩渡峰,既體現了多能互補的調節潛力,也説明能源結構轉型已具備實際支撐能力。

川觀智庫:我們也注意到,2025年夏季,四川電力現貨市場曾出現全天「負電價」。這一反常現象的原因是什麼,未來會頻繁出現嗎?

魯宗相:負電價的產生,並非電力多到用不完,而是電力供需在時空維度上結構性失衡的表現。它既是新能源高比例、規模化併網后,傳統電力系統調節能力不足的體現,也是能源結構轉型的階段性特徵。

造成結構性失衡的原因主要是兩個方面:一方面是供給端有效調節能力「跟不上」新能源發展。首先,水電的調節能力被高估。汛期為防洪騰庫,很多水電站採取徑流式運行,即「來多少水發多少電」,實際上從「可調節電源」變成了「不可調節電源」。水電要防洪不能停,風光為完成指標、獲取補貼不願停,兩者擠壓下系統缺乏退讓機制,導致負電價時段的產生。其次,調節設施建設周期性滯后。抽水蓄能電站建設周期需要6-8年,火電靈活性改造也需要時間。新型儲能雖有規劃(2027年底裝機容量達500萬千瓦),但相對於全網數千萬千瓦的盈余,無法形成有效緩衝。另一方面是需求端價格傳導機制失靈。就像批發市場的白菜白送甚至倒貼錢,但菜市場仍按原價賣,老百姓自然不會多買。當前,普通居民、中小商業用户執行的是固定電價,雖然「批發側」已經出現倒貼錢供電,但「零售側」用户對此毫無感知——並沒有因為負電價而主動多開空調、給電動車充電。這種傳導阻斷,限制了全社會消納過剩電力的能力。若不完善調節機制,負電價出現的可能性將會增大。

對策

儲、網、智三管齊下

建設新型電力系統

川觀智庫:結合前文提到的負電價等現象,您認為「十五五」時期,四川電力系統將面臨哪些新挑戰?

魯宗相:下一階段,四川出現總量性缺電的概率較小,但結構性和時段性缺電風險依然存在,疊加系統調節能力不足等因素,四川電網出現「緊平衡」的概率較高,即在一定時期內,受電源結構、負荷特性及外部不確定性等因素影響,系統發電能力與負荷需求頻繁交替出現盈余與短缺的動態波動,導致電網運行壓力持續處於高位、安全裕度縮減的情況。具體可以從三方面來分析。

第一,有效電量受天氣影響,巨大裝機容量不必然帶來穩定供電。從規劃上看,四川通過金沙江、雅礱江中上游的水風光一體化基地建設,加上擬建的幾十台燃氣機組,裝機容量理論上可支撐四川2030年6500億千瓦時的用電需求,但不能忽視「有效電量」這個重要指針:一方面,水電開發已近天花板。數據顯示,四川水電資源,可技術開發的藴藏量約1.48億千瓦,目前已裝機1億千瓦,剩余開發空間多在地質條件複雜、生態環境敏感區域,技術難度與建設成本更高;另一方面,風光「晝強夜弱」與用電高峰錯位,18時—22時是第三產業用電量的高峰時段,但風光出力幾乎為零。如果遭遇類似2022年的極端乾旱疊加無風少光天氣,水電出力腰斬,燃氣機組無法及時填補超1580萬千瓦的缺口,即便裝機容量巨大,實際供電量也會出現驟然下降,形成裝機富余與實際供電缺口的矛盾。

第二,電網傳輸與穩定能力承壓,「窩電」與「缺電」並存。千億度級新能源接入后,四川電網安全面臨「強直弱交」和「高比例電力電子化」雙重挑戰。一方面,大量直流通道與交流網架交織,一旦發生直流閉鎖故障,幾百萬千瓦功率瞬間衝擊交流網架,可能引發大面積停電。另一方面,風光發電設備沒有傳統發電機的轉動慣量(傳統發電機轉子轉起來后,憑藉旋轉慣性,能在電網負荷波動時暫時穩住頻率)微小電壓波動就可能引發連鎖脱網。此外,6500億度電意味着巨大的「潮流」(簡單説就是全省電網中每天傳輸的巨量電能)要在省內流動,現有500千伏主網架能力面臨挑戰,有可能在甘孜、阿壩等電源富集區和成都等負荷中心之間出現斷面阻塞——電發出來了,卻送不進去,形成「西邊窩電、東邊缺電」的局面。

第三,省內用電需求快速增長,供需壓力持續攀升。隨着成渝地區雙城經濟圈、東數西算、西氣東輸等國家戰略深入推進,四川今后很長一段時間用電需求將保持剛性增長。據統計,四川省「十四五」以來用電量年均增速比全國高出2個百分點。四川已從過去「西電東送」的主力軍,變成「送受一體」的能源樞紐,既要保障省內產業用電,又要履行外送責任,供需壓力持續攀升。

上述問題指向同一個方向:四川需要構建一套新型電力系統,破解新能源的供需平衡難題。如果負電價經常出現,風光電站發了電不僅賣不出錢,還要倒貼錢,那麼誰還願意投資建設新能源呢?這將導致投資斷檔,反噬新能源發展成果,並進一步加劇「緊平衡」難題。可以説,電力調節能力和穩定供應,是事關四川現代產業體系建設和未來發展的基礎問題。

川觀智庫:面對「緊平衡」考驗,四川該如何應對挑戰,實現電力安全與經濟發展的雙贏?

魯宗相:結合四川資源稟賦與數字經濟優勢,建議通過「儲能提升、電網升級、數智賦能」三方面協同,系統構建安全高效、清潔低碳的新型電力系統。簡單來説,即通過儲能解決「供電時空錯位」問題、通過電網解決「跨區域傳輸」問題、通過數智解決「供需精準匹配」問題,重點推進三個方面的工作:

一是建設川渝調節性樞紐,強化儲能支撐。依託雅礱江、大渡河等季調節水庫,搭配千萬千瓦級儲能基地,實現「疆電+川水」互補外送。通過「削峰填谷」直接將間歇波動的風光電轉化為穩定可控的優質電力。同時藉助四川鋰電產業鏈優勢,進一步提高鋰電儲能的安全性和經濟性,優化適合四川發展的「固液分離」模式,佈局液流電池、壓縮空氣儲能裝備製造,提升本地配套率,既保障儲能供給,又培育新產業增長點。

二是升級骨干網架,打造國家級調度樞紐。推進特高壓交流環網、省內柔性直流背靠背工程,提升電網抗干擾能力和傳輸極限;持續加強省內電力富集區(如涼山、甘孜)輸向負荷中心(如成都、綿陽)的通道建設,增強不同區域電網之間相互支援的能力。同時加快「隴電入川」「疆電入川」等特高壓工程前期工作,解決「受送一體」難題。依託四川「承西啟東」的地理優勢(新疆至四川、四川到我國東部均約2000多公里,新疆至東部超3000公里),打造集電力生產、匯聚、中轉、分配於一體的國家級調度樞紐,助力四川從能源通道升級為價值高地。

三是數智賦能供需平衡,搶佔虛擬電廠藍海。以AI技術為核心,打造智能調度平臺,通過動態增容技術——精準預測氣象、線路載流量,在不新建線路的前提下,讓現有線路特定時段多輸送10%—20%電力,以極小的數字化投入換取巨大的基礎設施增量收益,實現「用算力換傳輸能力」的低成本升級。全面完善以供需適配為導向的實時電價機制,風光大發時段推行極低電價,引導錯峰用電。搶抓當前虛擬電廠(智慧能源管理系統)發展的窗口期,由川渝電網聯合牽頭制定省級技術規範,明確工業、居民負荷接入標準,對接國家2030年虛擬電廠調節目標。對聚合企業(整合分散的電力資源實現能源統一調度、高效運作的資源聚合者)給予「設備補貼+收益分成」雙重激勵,重點支持民營企業參與智能設備、數據服務等環節,依託四川工業基礎打造虛擬電廠產業生態,發揮產業槓桿效應,撬動鋰電和清潔能源裝備製造產業鏈。

機遇

用好AI這個超級變量

推動綠電與人工智能的深度融合

川觀智庫:我們都知道,AI背后是算力,算力背后就是電力。您認為人工智能這個新增的用電大户,對四川意味着什麼?

魯宗相:既是挑戰也是機遇。AI絕非單純的「用電負擔」,而是重塑四川能源格局的「超級變量」。這個變量能從負荷側的需求增長和電源電網側的供給增長兩端,同時改善四川電力緊平衡狀態——既推動電力系統升級,又為綠電提供高價值消納出口。

如果説AI賦能電網是「強身健體」,那佈局智算中心就是「開疆拓土」,能為四川打開將清潔能源優勢轉化為數字經濟產業優勢的戰略突破口。智算中心作為高密度、高負荷率的用電場景,如同巨大的電力海綿,可就地消納豐水期、風光大發時的富余電力,將原本可能難以充分利用的綠電,轉化為高價值的數據與模型,實現從「賣電量」到「賣綠色算力」的經濟躍升。更關鍵的是,全球AI產業正面臨嚴峻碳排放壓力,四川的世界級清潔能源集羣,能為在此訓練的大模型提供「天然綠標」,契合國際ESG標準,對於科技企業極具吸引力,由此,四川將有機會打造全球「綠電+智算」的定價中心和標準策源地。

人工智能的爆發,對四川來説是一個絕好的歷史機遇。AI就像一把萬能鑰匙:作為需求端,其帶來了海量、對穩定性要求極高的剛性用電需求,倒逼儲能和電網建設加速升級;作為供給端,其提供的綠色算力和智能調度能力,可以破解四川新能源發展面臨的難題,實現電力系統的靈活轉型。據中國信通院測算,算力每投入1元可帶動3-4元的經濟產出,這意味着四川可以把綠電轉成算力,把算力做成服務輸出,本質上是把資源優勢轉變為產業優勢、把成本優勢轉變為競爭優勢。綠電與人工智能的深度融合,將是四川新能源體系高質量發展最大的確定性增量。

川觀智庫:近日,四川省政府辦公廳印發《四川省國家數字經濟創新發展試驗區建設方案》,提出深入推進算電融合試點。您覺得具體可以從哪些方面發力?

魯宗相:四川發展算電融合優勢突出,結合本地特色,可以從四個維度重點發力。

一是建標杆,實現「瓦特」與「比特」高效協同。推動算力設施由用電大户向調節中樞轉變。建議優先在雅礱江等水風光資源優、調節能力強的流域和基地,挖掘數據中心柔性負荷潛力,通過技術手段引導算力負載隨能源波動智能調節,讓數據中心轉化為電網穩定的調節器,助力電網削峰填谷。同時,政府可推出定製化政策工具,允許「新能源直供+主網兜底」模式,形成可複製的綠色算力產品,降低算力成本。在四川率先打造一批「綠電直供+源網荷儲一體化」的零碳算力園區,探索「新能源電站+儲能+數據中心」就地消納模式。

二是造飛地,構建「成都研發+市州結算」產業協作範式。針對省內東西部資源稟賦差異,把「飛地園區」作為破局關鍵,構建「前店后廠」模式:成都作為「前店」,聚焦算力調度、算法研發、數據應用等高附加值環節;甘孜、涼山等綠電優勢區作為「后廠」,承接高能耗算力生成環節。關鍵是優化政策體系,建立跨市州能耗指標分擔、GDP覈算與税收分享機制,讓「飛出地」破解能耗瓶頸,「飛入地」分享產業收益,實現全省算力產業「一盤棋」統籌發展。同時,建議四川相關部門出臺配套細則,針對算電融合項目,引進國內算力頭部企業,參與四川「三州一市」的萬卡集羣建設,繪製算電協同產業圖譜,開展產業鏈協同招商;開展「飛地經濟」合作,與東部省份共建「綠電算力合作園區」,承接東部外溢算力需求。

三是開超市,把握西部算力要素市場的主動權。「算力超市」不僅是基礎設施,更是創新市場機制。建議依託天府數據中心集羣,整合電信運營商、第三方數據中心及超算資源,搭建全省統一的算力調度與交易平臺。通過標準化的接口和定價體系,讓算力像電力一樣即取即用;同時發放「算力券」,降低中小微企業、科研機構的使用門檻,培育壯大算力消費市場,把握住西部算力定價權與分配權。

四是定規則,健全綠色算力配套體系。以「規則+交易+生態」三位一體推進。通過完善認證規則,建立綠電使用比例、PUE、碳排放強度等核心指標體系,依託第三方機構認證,推動與RE100、SBTi等國際標準互認,同時加快出台算力電力聯動定價、跨區域利益分享等配套細則。通過建設區塊鏈綠電溯源平臺,實現從發電到算力消費全鏈條可查、可驗、可交易。通過深化綠電交易機制改革,推動算力企業直接參與綠電市場,支持長期購電協議、分時綠電套餐及綠證捆綁交易,將優質水電納入綠電範疇。最終形成可追溯的「綠色算力標籤」,既滿足數據中心企業對100%可再生能源算力的需求,又將四川清潔電力轉化為高附加值數字服務。

多維視角

來自更多清華四川能源互聯網研究院的思考

▶關於增強電力系統應對極端天氣能力

整理自《對四川高温限電的深度思考——新型電力系統建設中如何抗災保供?》

作者:清華四川能源互聯網研究院常務副院長魯宗相教授等

風電、光伏、水電等可再生能源電源具有典型的資源—氣象依賴型與環境約束型特徵,發電出力因天氣變化而波動,在極端氣候條件下出力更呈現「大起大落」。能源轉型背景下,可再生能源大發展使得氣象因素對能源系統的影響日趨凸顯,如何增強電力系統應對極端天氣的能力,本質上是如何解決新型電力系統建設中保供的重大難題。破解這一難題,需將極端天氣納入電力系統常規規劃框架,重點加強電網間交流互聯以實現互為備用,優化化石能源和可再生能源配置組合,並對負荷進行科學分類以提高保供經濟性。

▶關於推動四川算電協同發展

整理自《搶抓算力建設戰略機遇期,推動能源優勢轉化為產業勝勢——四川省算電協同發展的路徑與策略建議》

作者:清華四川能源互聯網研究院院長助理呂嵐春博士等

四川省在「東數西算」戰略中兼具清潔能源富集與算力樞紐雙重優勢,應搶抓戰略機遇,推動算電協同發展,將能源優勢轉化為數字產業勝勢。當前雖已開展涼山鹽源、成都東部新區等示範項目,但仍面臨區域統籌不足、電價機制不穩等挑戰。為此,建議從四方面系統推進:一是融入國家佈局,構建成渝綠色算力網並引育下游產業生態;二是統籌規劃,推動清潔能源基地與算力設施一體化佈局,探索「以算定電」與「以電定算」相結合的動態匹配模式;三是強化技術創新與特色示範,依託水風光資源優勢打造綠電直供微電網與節能技術體系,利用川西氣候發展自然冷卻綠色數據中心;四是優化政策體系,改革電價與交易機制,創新投融資模式,強化新能源配套激勵,以系統性策略推動四川建成全國綠色算力高質量發展標杆。

▶關於構建四川綠氫全產業鏈循環經濟

整理自《綠氫全產業鏈循環經濟發展現狀及其建議》

作者:清華四川能源互聯網研究院研究員戴苗強等

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