2025年底,随着新疆生产建设兵团石河子市源网荷储智慧能源管控平台正式投运,全国首个城市级源网荷储一体化示范区宣告建成。这一事件标志着中国在构建适应高比例新能源的新型电力系统道路上迈出了实质性一步。长期以来,风电、光伏等新能源的随机性、波动性是其大规模并网的主要挑战,电力系统“发多少电、用多少电”的实时平衡要求与新能源“靠天吃饭”的特性之间存在深刻矛盾。石河子示范区的实践,为破解这一核心难题提供了一个城市级的试验场和观察窗口,其探索的经验与模式备受业界关注。

01 传统电力系统之困与一体化破局思路
传统的电力系统主要以稳定可控的火电等作为主力电源,调度中心根据预测的负荷曲线来安排发电计划,电网负责传输,用户侧基本是被动接受。这种模式难以适应新能源占比大幅提升的新局面。当风电、光伏等不可控电源成为重要甚至主导电源时,系统的稳定性、可靠性面临严峻考验。源网荷储一体化的核心思路,正是将原本相对独立的电源、电网、负荷和储能四个环节进行系统性整合与协同互动。它不再追求单个环节的最优,而是通过信息通信技术和先进控制策略,将整个系统构建成一个能够自我调节、优化配置的“智慧能源生态圈”,从而提升系统对新能源波动的适应性与消纳能力。
02 石河子示范区的技术路径与协同效应
石河子市拥有全国唯一的集发电、供电、调度于一体的独立电网,这一独特基础为其开展城市级一体化示范提供了先天条件。示范区的建设体现了清晰的协同逻辑。在电源侧,规模化光伏基地的并网提供了清洁电力来源,其434万千瓦的新能源装机(约占总装机42%)构成了能源供给的绿色基底。在负荷侧,通过价格信号(如0.25-0.32元/千瓦时的稳定用电成本)和需求侧响应机制,引导用户,特别是绿色算力等高载能产业,在绿电充沛时段调整生产计划,形成“绿电洼地”效应。日储能容量30.5万千瓦时,有效实现了绿电的时空平移,夜间延长供电2小时,平滑了光伏发电的日内波动,其应用使得新能源运维成本据称较传统模式下降了75%。
03 独立电网的独特优势与可复制性挑战
石河子基于独立电网的探索,其成功在一定程度上得益于相对封闭、可控的电网边界。在这种条件下,电源规划、电网建设、负荷管理和储能配置可以由一个主体或紧密协同的多个主体进行统筹优化,避免了在庞大复杂、利益多元的省级或区域大电网中协调难度极高的困境。这种“小而全”的样板,对于同样具备独立电网条件或电网结构相对清晰的工业园区、新区建设、偏远地区等,具有较高的参考价值。然而,其模式能否以及如何复制到连接紧密、运行复杂的跨区域大电网,是更值得深入研究的课题。
04 从示范探索到规模化推广的关键要素
源网荷储一体化从示范项目走向规模化应用,取决于几个关键因素的成熟度。首先是成熟的商业模式。一体化项目投资巨大,需要清晰的盈利路径,如通过参与电力市场交易、提供调峰调频等辅助服务、降低园区整体用能成本等方式回收投资。其次是标准化的技术体系。包括智慧管控平台的互联互通标准、各类设备接入的接口规范、数据交换的安全协议等,这是实现不同厂商设备、不同系统之间无缝对接和高效协同的基础。再次是完善的政策与市场机制。需要进一步深化电力市场化改革,建立健全反映电能时空价值和环境价值的电价机制,为源网荷储各环节的灵活互动提供经济激励。最后是广泛的社会认知与接受度,尤其是负荷侧用户参与需求响应的意愿和能力培养。
石河子城市级源网荷储一体化示范区的建成投运,是中国探索新型电力系统建设历程中的一个重要里程碑。它为同类条件的区域提供了宝贵的实践经验。然而,它也提示我们,新型电力系统的构建是一个系统工程,技术突破需要与市场机制、政策环境、标准体系和社会参与协同演进。未来的重点在于如何将“点”上的成功经验,转化为适用于更广阔电网环境的“面”上解决方案,这需要持续的技术迭代、制度创新和全行业的共同努力。