全国超大城市能源转型的“广州方案”和“湾区智慧”

　　皮泽红王颖黄智洋2025年底，中国能源转型的进程将迎来重要进展——广东省广州市基于自身城市电网特点构建出“六高”目标体系，深入探索国家新型电力系统建设。这一探索举措意味着一场系统性、全局性的能源变革，即将在这座常住人口近两千万、年用电量超千亿千瓦时的国家中心城市全面启动。“六高”目标体系既是对国家“双碳”目标的响应与对能源革命部署的主动担当，更是超大城市破解能源发展难题的一次领先探索。超大城市能源转型，孕育于何？能源是主战场，电力是主力军。广州的探索建设，是政策引领下的战略抉择。2022年10月，党的二十大报告强调"深入推进能源革命""加快规划建设新型能源体系"；2025年9月，国家主席习近平在联合国气候变化峰会上进一步明确新一轮国家自主贡献目标--到2035年非化石能源消费占能源消费总量的比重达到30%以上，风电和太阳能发电总装机容量达到2020年的6倍以上，力争达到36亿千瓦；2025年10月，党的二十届四中全会审议通过"十五五"规划建议，再次强调要"加快建设新型能源体系""构建新型电力系统"。国家部委密集出台政策为新型电力系统建设护航。2024年7月，国家发展改革委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案(2024-2027年)》，提出聚焦关键领域开展探索，以"小切口"解决"大问题"，提升电网对清洁能源的接纳、配置、调控能力；2025年5月，国家能源局发布《关于组织开展新型电力系统建设第一批试点工作的通知》，选取典型性、代表性方向开展试点探索，推动新型电力系统建设取得实质性突破。在国家政策指引下，广州凭借其独特的城市定位、复杂的能源场景和坚实的发展基础，积极开展建设国家新型电力系统的探索，肩负着为全国超大城市能源转型探路的重要使命。南方电网广东广州供电局企业发展部副总经理许苑介绍："作为粤港澳大湾区的核心引擎与国家级中心城市，广州既是能源消费重镇，又是典型的外来电依赖型城市，其多元的能源结构、坚强的电网基础、高度数字化的运营平台与活跃的市场机制，共同构筑了一个多维度的现代能源系统。"目前，广州在清洁能源提速、电网韧性提升、数字化转型与市场机制创新等方面已走在全国前列，分布式光伏、虚拟电厂、电氢协同、电算融合等新兴业态初具规模，为系统集成与模式创新提供了丰富的实践场景。但广州的能源转型也面临着硬挑战。它同时面临能源高度依赖外部输入、中心城区与城中村供电能力不均衡、主配微协同困难、新型主体标准机制尚不完善等多重现实挑战，这些同样也是中国东部超大城市在推进能源革命中普遍需要啃下的"硬骨头"。正因处于高基础与硬挑战并存的格局中，广州积极探索建设路径。多元城市场景、完整产业生态、有力政策支持，使广州具备开展系统性、集成性探索的天然优势。广州的探索，不仅是技术工程层面的局部试验，更是体制机制、产业生态、城市治理与能源转型深度融合的综合性实践。未来，其实践成果将不仅服务于本地能源系统的升级，更致力于为全国同类型城市提供可复制的经验，在我国新型电力系统建设的进程中发挥先行探路作用。许苑表示："这套清晰且雄心勃勃的'六高'目标体系，基于广州自身城市电网特点，涵盖绿电供给、电网韧性、供需互动、系统调节、科技创新、政策保障六大维度，勾勒出清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统全貌。"高比例绿电供给从"被动输入"到"主动集散"的转型跨越长期以来，能源消费端的被动地位限制了广州清洁低碳转型。此次探索方案明确提出要通过"本地开发＋外绿入穗"双轮驱动，推动绿电供给从"外来客"转变为支撑城市发展的生力军，推动形成活跃的绿电绿证交易。在本地新能源开发方面，广州以整县屋顶光伏建设为重要抓手，建立了覆盖"评估-服务-管控-消纳"全链条的城市分布式光伏消纳机制。应用低压柔直技术，推动分布式光伏全量上网并接入虚拟电厂平台，提升调节能力。到2027年，广州分布式光伏装机规模预计达到500万千瓦，较2024年的284万千瓦实现大幅增长。在外区清洁电力引入方面，广州加快推进跨区域输电通道建设，构建稳定可靠的外电入穗格局。推进藏东南至粤港澳大湾区特高压直流受端500千伏配套工程(广州端)建设，在花都区赤坭镇建设小迳±800千伏柔性直流换流站，新增换流容量500万千瓦；同时，加快珠西北网架完善工程建设，推进省内国能清远二期、台山铜鼓电厂等煤电机组送电广州项目，最终建成4个点对网送电通道，实现外区1820万千瓦电力稳定送入广州。绿电交易市场的活跃是高比例绿电供给的重要保障。广州依托"双碳"服务中心、花城营业厅绿电体验厅，为企业提供绿电绿证科普宣传、交易撮合、采购策略制定等一站式服务，激活绿电绿证消费市场。到2027年，广州绿电绿证交易量将不低于200亿千瓦时，推动重点用能单位提高绿电消费比例，形成"生产-输送-消费-交易"全链条的绿电发展生态。高韧性城市电网构建"城市级电力免疫系统"对于广州这样的超大城市，电网韧性是城市正常运转的"生命线"。广州建设方案以系统性思维推动主配微深度协同，通过技术创新、机制完善和模式革新，构建起物理态柔性可靠、数字态智慧透明、运行态灵活韧性的"城市级电力免疫系统"。广州依托国家重大科技专项，打造世界首个超大城市电网互联"嵌入式多端柔直"互联示范工程--220千伏天河棠下柔直背靠背工程。该工程采用嵌入式柔性直流技术路线，研制100%国产化多端柔性直流控制保护装置及百兆瓦百千伏IGCT(可关断晶闸管)换流阀关键装备，提出城市电网嵌入式柔直构网方法与运行控制方法，建成后可实现广州中部、南部、东部电力灵活互济，提升城市电网核心区70万千瓦供电能力，有效破解超大城市负荷中心短路电流超标、互济能力不足等共性难题。在主网架构全面升级的同时，广州同步推进配电网承载能力的跨越式提升。通过技术、机制、示范与标准四个层面协同发力，构建适应海量分布式资源接入的灵活配网目标网架。配电网建设围绕电碳协同规划、电网数字孪生、人工智能应用等关键技术开展系统性研究，推动配网建设由"量"向"质"转变。到2027年，广州配电网承载新型主体的比例将从31%大幅提升至62%，具备支撑1000万千瓦分布式光伏接入和200万辆电动汽车充电的综合能力。微电网建设与主配网升级形成有效互补。依托国家科技重大专项，广州在充电场站、商业办公、工业园区等六大典型场景布局智能微电网，打造全场景综合示范。这些微电网在极端情况下可实现自我平衡与孤岛运行，形成城市电网的重要备份和支撑。高规模供需互动唤醒"沉睡"的负荷资源在传统电力系统中，负荷通常处于被动消费状态，而广州探索的核心创新之一，就是通过技术赋能和机制创新，将分散的负荷资源转变为主动参与系统调节的"正资产"，构建多元互动的需求侧管理体系。广州提出，到2027年底，负荷侧调节能力将超过最大负荷的25%，实现这一目标的关键抓手是V2G(虚拟电厂和车网互动)两大新业态的发展。虚拟电厂作为负荷侧资源聚合的核心载体，并非实体电厂，而是通过数字技术将千家万户的空调、储能设备、充电桩、分布式光伏等分散资源"聚沙成塔"，在电网需要时提供调峰、调频等调节服务。广州充分利用每年1000万元的市财政补贴政策，积极培育本地虚拟电厂聚合商，分级建立调峰、应急响应等多层级动态资源库，推动虚拟电厂参与广东省市场化需求响应、南方区域辅助服务、中长期及现货等常态化市场交易。到2027年底，广州虚拟电厂可调资源容量预计达到500万千瓦，同时培育3~5家头部运营商，实现10千伏及以上分布式光伏、用户侧储能、充换电设施等资源广泛接入，形成完整业态。作为国家首批车网互动规模化应用试点城市，广州前瞻性布局V2G产业，推动电动汽车从单纯的交通工具转变为移动的"巨型充电宝"，从政策市场、设施建设、安全规范、技术标准和资源利用五大维度建立一揽子解决方案。到2027年，广州智能有序充换电设施将超6万个，V2G可调资源达80万千瓦，放电量超250万千瓦时，打造车网互动"广州范式"。除了虚拟电厂和V2G，广州还全面强化负荷侧管理，构建"刚柔并济"的电力负荷管理体系。推动新增扩容用户100%接入新型电力负荷管理系统；推动存量用户开展改造，实现负荷资源协同；推动中央空调、储能、充换电设施等多元柔性负荷规模化接入，实现可调负荷最大化、影响电量最小化。到2027年，广州刚性负荷控制能力将达750万千瓦，柔性负荷调节能力达150万千瓦，需求响应能力超200万千瓦，负荷控制能力达全社会最高用电负荷的30%。高标准系统调节打造多元融合的储能"调度中枢"新能源具有间歇性、波动性的特点，大规模接入电力系统必须配以强大的调节能力，否则将影响电网安全稳定运行。广州探索的方案聚焦系统调节能力提升，构建"新型储能＋氢储能＋煤电灵活性改造"的多元融合储能体系，打造支撑高比例新能源发展的"调度中枢"。在新型储能方面，依托全国唯一的新型储能国家制造业创新中心，广州打造全国首个多技术路线、多应用场景的大规模新型储能实证平台，攻关电化学、机械、超导、热、氢等五大储能领域关键技术瓶颈。在电源侧，推动火电合理配置新型储能，推进开发区东区"气代煤"储能调频项目、展能电厂储能调频项目等建设；在电网侧，引导在负荷中心合理布局储能项目，探索电网替代型储能试点应用；在用户侧，依托广州新型储能统一运行平台，聚合用户侧储能资源，形成系统调节能力。到2027年底，广州新型储能规模将从2024年的26万千瓦跃升至240万千瓦，保持新能源消纳率100%。在氢储能方面，广州承担国家能源领域氢能首批试点项目，建设2.5兆瓦电网调峰用燃料电池微网示范工程，其满功率下能够连续发电5小时以上，可实现电力跨时间尺度存储调节，为电网提供灵活调峰、电压支撑乃至黑启动等服务。在煤电灵活性改造方面，广州推动存量煤电机组"应改尽改"，推进珠江电厂4台32万千瓦燃煤机组等容量替代环保改造为2台64万千瓦机组、恒运电厂2台21万千瓦燃煤机组等容量替代环保改造为1台42万千瓦机组。到2027年底，煤电灵活性改造规模将达到234万千瓦，平均供电煤耗降低至275克标煤/千瓦时，较2024年的310克标煤/千瓦时下降约11%。高水平科技创新驱动技术、模式与业态"三重裂变"探索建设的深层动力，源于一场由技术攻关、模式创新和新业态培育共同驱动的深刻变革。广州以科技创新为核心引擎，聚焦新型电力系统建设的关键技术瓶颈和体制机制障碍，推动技术、模式、业态"三重裂变"，为系统建设提供全方位支撑。技术层面，广州集中力量攻关九大核心技术。其中，超大城市电网嵌入式柔直技术和长时氢储能核心技术是两大重点突破方向。超大城市电网嵌入式柔直技术旨在解决城市电网核心区域短路电流超标、互济能力不足的世界性难题，已成功应用于220千伏天河棠下柔直背靠背工程，开发世界首套百千伏百兆瓦级IGCT柔直阀及100%国产化控保系统；长时氢储能核心技术则着眼于为未来高比例可再生能源系统提供跨季节、跨星期的能量存储解决方案，研制国内首套60千瓦国产化固体氧化物电解水制氢装置，能耗≤3.5kWh/Nm3氢气，开发用户侧2.5兆瓦燃料电池微网系统，实现12分钟快速调峰与63%发电效率。模式层面，四大业务模式创新重塑电力系统运行逻辑。一是构建"AI＋智慧调度"体系，实现从"被动响应"到"主动预判"的转变，覆盖设备监视、检修操作、故障指挥等全域调度业务，打造云边融合的电网调度AI推理底座，实现新能源高精度预测，满足百万千瓦级大规模分布式资源接入需求；二是构建新型配电系统，实现从"自上而下"到"分层协同"的配网管理转型，形成物理态柔性可靠、数字态智慧透明、运行态灵活韧性的配网运行模式；三是建立产业链联动需求响应模式，实现从"源随荷动"到"源荷互动"的转变，让负荷资源在市场中充分发挥调节作用；四是通过柔性直流等技术，实现从"刚性互联"到"柔性可控"的构网型支撑，让电网具备更强的主动支撑和故障穿越能力。这些模式创新打破了传统电力系统的运行边界，提升了系统整体运行效率和灵活性。业态层面，四类"电＋"业态催生新的经济增长点，构建起多元化的能源产业生态。电碳协同领域，打通电力与碳市场数据，为企业提供"看碳-管碳-算碳-易碳"全链条服务；电氢协同领域，培育电氢转换装备测试、认证等专业服务，孵化氢能应急电源车等战新产业；电算协同领域，支撑"东数西算"国家战略，实现算力与电力的高效协同；电鸿物联领域，以自主研发的电力物联操作系统为核心，构建覆盖全域的能源物联网生态，支撑电网高效运营、系统多元互动、产业价值整合、平台跨界融合。高站位政策保障构建支撑探索建设的"四梁八柱"如此系统性的全方位变革，离不开政策与机制的深度调整。广州立足建设需求，构建了涵盖组织、市场、法治、要素等多维度的国内领先政策保障体系，为系统的探索建设提供坚实的"四梁八柱"，确保各项任务顺利推进。广州为此次系统性建设构筑了极具前瞻性与开创性的政策环境，在市场保障机制方面成效显著。广州不仅推动出台了全国首个V2G上网电价机制，为车网互动商业化破冰，还专门安排了虚拟电厂每年1000万元的市级财政补贴，以培育负荷侧聚合商。同时，广州保持着全国最大的峰谷价差(超过1.3元/千瓦时)，并落实用户侧储能优惠电价政策。随着全省新能源全面进入市场，一个能够有效引导供需互动、资源优化配置的活跃市场正在广州加速形成。此外，广州同步在组织、法治与要素保障方面实现了多项全国首创。在组织上，成立了由副市长挂帅的电力指挥部，建立了首个市级新型电力系统建设协调机制。在法治上，出台了全国首部新型电力系统示范区建设法治保障决定，并正在谋划首部市级地方法规。在要素上，创新推行"拿地即开工"模式，并积极争取"两重""两新"国债等国家资金，系统性破解了项目落地的关键瓶颈。一系列举措共同构成一个相互支撑、协同发力的综合保障体系。许苑介绍："广州积极开展新型电力系统建设的探索，其潜在意义早已超越一城一地的发展范畴。广州以其多元且具有代表性的城市场景，可以为全国乃至全球同类城市提供可复制、可推广的实践样本。"更为深远的是，广州与国家"双碳"目标和现代化产业体系建设同频共振。其构建的不仅是一个新型电力系统，更是一个融合了新能源、新型储能、智能网联汽车、人工智能等战略性新兴产业的"大能源生态"。通过"源网荷储数碳"一体化机制，广州为规划中的"三千亿级新能源与新型储能产业集群"和"智能网联与新能源汽车万亿级产业集群"注入绿色、可靠的能源血脉，推动制造业、服务业"两业融合"和数智化、绿色化"两化转型"，助力广州"12218"现代化产业体系建设。这种"电力系统转型＋产业升级"的协同发展模式，为经济高质量发展与"双碳"目标的实现提供了有效路径，彰显了能源转型对现代化经济体系的支撑作用。在这场能源革命的浪潮中，广州这座千年商都，正以敢为人先的精神，勇当超大城市能源转型的先锋。随着探索的深入，广州不仅将破解自身的能源发展难题，更将为全国乃至全球超大城市的绿色低碳转型书写一份沉甸甸的"广州答卷"，为实现中国式能源现代化贡献广州力量。(本版图片由广州供电局/供图)