电力系统灵活性近年来受到越来越多的关注，成为一个热点话题。碳达峰、碳中和目标下，电力系统将向适应大规模高比例新能源方向演进，变得更加清洁、低碳的同时，也迎来源、荷两端随机化新特性所带来的诸多难题。
一方面，随着经济社会向高质量发展阶段迈进，第三产业和居民用电占比不断攀升，负荷“尖峰化”“季节性”特性显著，负荷侧大量分布式能源接入导致源、荷界限模糊，给电力供应增加了挑战。另一方面，风光发电固有的间歇性和随机性导致供应端的稳定性和可控性降低，叠加枯水期水电出力受阻，易引发高比例可再生能源电力系统结构性缺电。近年来，极端天气频发，更是加速了供需两端的特性变化，加剧了供需矛盾，使得系统同时面临新能源消纳和电力安全供应的双重挑战。这就要求电力系统能够以更加灵活的形态运行，满足各种场景下的供需平衡，保障电力安全稳定供应，提升新能源利用水平。
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“24%”目标明确
受制于灵活性资源短缺和市场机制不够完善，我国电力系统灵活性充裕度水平明显较低，导致过去较长时期存在新能源消纳难题。近些年，由于新能源发电消纳保障措施的实施和灵活性资源投入的加大，新能源消纳难题有所缓解。随着新能源在电力系统中的占比不断提升，未来，电力稳定可靠供应面临的挑战不断增多，尤其是极端天气下可能会导致新能源出力不足，增加了系统电力供应短缺的风险。若不加以重视和提升，未来我国新型电力系统灵活性困境将进一步加剧，届时灵活性不足将从制约新能源消纳的经济性问题扩展至威胁系统安全性和经济性的双重问题。“十三五”期间，虽然电力系统灵活性得到了一定重视，但灵活性资源的开发利用进度远不及预期。中国电力企业联合会的数据显示，截至2019年年底，煤电灵活性改造只完成5775万千瓦，仅为目标改造容量的1/4。国家能源局的数据显示，截至2021年年底，煤电灵活性改造规模超过1亿千瓦，但占比仍不到煤电总装机容量的1/10。天然气发电、抽水蓄能、新型储能等灵活性资源的开发利用水平同样不足，截至2021年年底，全国天然气发电装机容量为1.08亿千瓦、抽水蓄能装机容量为3639万千瓦、新型储能装机容量为570万千瓦。目前，国家电网有限公司经营区需求侧响应能力达到2990万千瓦，约占最大用电负荷的3%。面对我国电力系统灵活性整体不足的困境，《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》提出要全面提升电力系统调节能力和灵活性；《“十四五”现代能源体系规划》提出“到2025年，灵活调节电源占比达到24%左右，电力需求侧响应能力达到最大用电负荷的3%～5%”的明确目标。据调查，截至2020年年底，全国灵活性电源装机容量或为1.32亿～4.07亿千瓦，为完成“24%”的目标，需要5年内新增3.13亿～5.88亿千瓦灵活性电源，实现该目标并非易事。
