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深度丨提升能源系統(tǒng)安全韌性 助力城市高質(zhì)量發(fā)展

來源：中國電力報(bào) 時(shí)間：2026-05-21 11:00

汪鵬 閆宇豪

　　能源系統(tǒng)作為城市的“血脈”，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、宜居、美麗、韌性、文明、智慧的現(xiàn)代化人民城市的重要保障。能源系統(tǒng)安全韌性是城市安全韌性的核心部分。

　　能源系統(tǒng)安全韌性是指在受到極端天氣、突發(fā)事件、供需波動(dòng)等重大沖擊時(shí)保持能源供需穩(wěn)定的能力。當(dāng)前，我國城市能源系統(tǒng)仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。在能源供給方面，城市能源高度依賴外部調(diào)入。能源系統(tǒng)包含電、氣、熱等多個(gè)品種，涉及源網(wǎng)荷儲(chǔ)等多個(gè)主體，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜，某個(gè)節(jié)點(diǎn)受損或中斷，更易導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)和放大效應(yīng)。例如，2025年4月，歐洲南部突發(fā)大規(guī)模停電，西班牙、葡萄牙等多個(gè)地區(qū)電力供應(yīng)中斷，導(dǎo)致公共交通和通信服務(wù)陷入癱瘓，馬德里網(wǎng)球公開賽也被迫叫停；2025年7月，北京密云等地持續(xù)強(qiáng)降雨，引發(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，導(dǎo)致電力設(shè)施損毀嚴(yán)重。在能源需求方面，隨著終端電氣化水平的不斷提升，疊加自然災(zāi)害等極端風(fēng)險(xiǎn)事件的影響，城市能源需求面臨高度不確定性。例如，2025年夏天，希臘、意大利等國家遭遇極端高溫天氣，局部地區(qū)氣溫甚至突破43攝氏度，極端高溫導(dǎo)致電力需求持續(xù)飆升，希臘電網(wǎng)最高負(fù)荷達(dá)到10080兆瓦。

　　提升城市能源供應(yīng)韌性是推進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。能源系統(tǒng)安全韌性的本質(zhì)是復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)對高度不確定性擾動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的生存與恢復(fù)能力，需要物理技術(shù)、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)、管理機(jī)制之間的高效協(xié)調(diào)，離不開堅(jiān)實(shí)可靠的能源基礎(chǔ)設(shè)施、動(dòng)態(tài)可調(diào)的靈活性韌性資源以及協(xié)同共治的能源保供韌性機(jī)制。

　　增強(qiáng)能源基礎(chǔ)設(shè)施韌性

　　城市能源基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的韌性水平。強(qiáng)化能源基礎(chǔ)設(shè)施韌性需要從三個(gè)層面發(fā)力。

　　一是加強(qiáng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與更新。首先，加快能源供給主干基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。例如，《北京市“十四五”時(shí)期能源發(fā)展規(guī)劃》提出，提升北京電網(wǎng)“多方向、多來源、多元化”受電能力；持續(xù)拓展多源多向氣源通道，大幅提升應(yīng)急儲(chǔ)備能力。其次，抓緊推進(jìn)城市能源系統(tǒng)末端設(shè)施的更新改造。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過20%的地下管網(wǎng)面臨不同程度的老化風(fēng)險(xiǎn)。中央城市工作會(huì)議也提出“加快老舊管線改造升級”，“十五五”時(shí)期預(yù)計(jì)將建設(shè)改造地下管網(wǎng)超過70萬千米，以此為契機(jī)，大力推進(jìn)能源系統(tǒng)末端基礎(chǔ)設(shè)施的更新可以顯著提升能源供應(yīng)的抗干擾能力。

　　二是增強(qiáng)新能源與傳統(tǒng)能源品種之間的耦合與互補(bǔ)。新能源發(fā)電“靠天吃飯”，出力具有明顯的間歇性、隨機(jī)性和波動(dòng)性。當(dāng)新能源大發(fā)時(shí)，通過電轉(zhuǎn)氫或電加熱等手段替代燃?xì)庳?fù)荷；當(dāng)新能源少發(fā)時(shí)，通過燃?xì)獍l(fā)電、燃?xì)忮仩t等手段來替代電力負(fù)荷。不同能源品種之間的共享與轉(zhuǎn)化，不僅能夠解決新能源出力波動(dòng)性難題，還可以顯著提升能源供應(yīng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

　　三是增強(qiáng)能源供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的協(xié)同。在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中，主網(wǎng)負(fù)責(zé)大容量輸電，配網(wǎng)負(fù)責(zé)接收主網(wǎng)功率，微電網(wǎng)通常孤立運(yùn)行，主網(wǎng)、配網(wǎng)、微網(wǎng)之間相對隔離，未能充分發(fā)揮不同層次電網(wǎng)之間的協(xié)同能力。而在新型電力系統(tǒng)中，配網(wǎng)既有用電負(fù)荷，也有發(fā)電資源，可以作為中間關(guān)鍵紐帶，聚合多個(gè)微網(wǎng)資源，形成規(guī)?；恼{(diào)節(jié)能力，有效解決分布式能源資源“孤島過剩、鄰島不足”的痛點(diǎn)問題；當(dāng)主網(wǎng)故障時(shí)可以向配網(wǎng)發(fā)送解列指令，配網(wǎng)根據(jù)分布式光伏、儲(chǔ)能、柴油機(jī)等本地電源以及負(fù)荷優(yōu)先級，自動(dòng)劃分多個(gè)微網(wǎng)孤島，保障重要用戶供電，有效避免“主網(wǎng)一倒、全城停電”的極端情況出現(xiàn)。

　　激活靈活性韌性資源潛力

　　強(qiáng)化能源基礎(chǔ)設(shè)施可以提升能源供應(yīng)的長期韌性，但面對極端事件導(dǎo)致的能源短期供給驟降與需求飆升問題，若單純依靠新增外受能源供給與輸送容量填補(bǔ)，不僅會(huì)造成能源生產(chǎn)源頭資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，也會(huì)顯著提高能源基礎(chǔ)設(shè)施投資成本。城市能源系統(tǒng)，特別是電力系統(tǒng)，亟須穩(wěn)定可靠的靈活性韌性資源。當(dāng)前，煤電調(diào)峰能力有限，且跨區(qū)域能源輸送能力受通道容量限制，電力系統(tǒng)需求側(cè)靈活性資源小而散、激勵(lì)機(jī)制不足，新型儲(chǔ)能雖然發(fā)展較快，但規(guī)?；瘧?yīng)用尚在推廣中。因此，僅依靠源網(wǎng)荷儲(chǔ)單一主體的靈活性韌性資源，能源系統(tǒng)難以應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)事件沖擊對供需平衡的影響。

　　激活源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活性韌性資源潛力是提升能源系統(tǒng)韌性的關(guān)鍵路徑。首先，要做好源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活性韌性資源潛力評估，從區(qū)域、行業(yè)、用戶等多個(gè)層次明確可開發(fā)使用的資源容量和潛力，以滿足城市能源系統(tǒng)總體規(guī)劃與用能需求。其次，要分析靈活性韌性資源關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)態(tài)譜系，明確技術(shù)經(jīng)濟(jì)成本的動(dòng)態(tài)演化趨勢，建立靈活性資源韌性建模表征的基礎(chǔ)參數(shù)。最后，要加快突破源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活性資源精準(zhǔn)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)并完善激勵(lì)機(jī)制。依托人工智能、數(shù)字孿生等先進(jìn)技術(shù)，加快新型儲(chǔ)能、虛擬電廠等新模式、新業(yè)態(tài)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)、示范和產(chǎn)業(yè)化落地，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、儲(chǔ)能和需求響應(yīng)的系統(tǒng)化、規(guī)?；?、智能化動(dòng)態(tài)調(diào)控，明確不同層次資源調(diào)節(jié)的激勵(lì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，深入挖掘源網(wǎng)荷儲(chǔ)靈活性資源韌性潛力。

　　建立能源保供韌性機(jī)制

　　城市能源基礎(chǔ)設(shè)施韌性和靈活性韌性資源可以有效提升城市能源系統(tǒng)韌性，但面對突發(fā)性、高破壞性和廣泛社會(huì)影響的極端風(fēng)險(xiǎn)事件，還需要建立協(xié)同共治的能源保供韌性機(jī)制。

　　在風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生之前，考慮能源系統(tǒng)與城市系統(tǒng)的整體協(xié)同，借助城市系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測體系與感知設(shè)備，設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)事件聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境和承載體全要素風(fēng)險(xiǎn)隱患的提前感知。在風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對階段，通過對城市能源系統(tǒng)電、氣、熱等能源系統(tǒng)間的耦合關(guān)系分析，明確能源系統(tǒng)故障級聯(lián)與連鎖傳播機(jī)理，建立多能源系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與協(xié)同運(yùn)行的調(diào)度機(jī)制，充分發(fā)揮不同品種能源系統(tǒng)互補(bǔ)互濟(jì)的支撐作用。在事后恢復(fù)階段，依據(jù)負(fù)荷需求分級分類，統(tǒng)籌搶修人員、交通、應(yīng)急物資協(xié)同配合，制定能源系統(tǒng)恢復(fù)策略與時(shí)序，建立能源保供韌性恢復(fù)機(jī)制。構(gòu)建能源系統(tǒng)“預(yù)防—應(yīng)對—恢復(fù)”全鏈條協(xié)同共治的能源保供韌性機(jī)制。

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責(zé)任編輯：許艷