深度丨提升能源系统安全韧性 助力城市高质量发展

来源：中国电力报 时间：2026-05-21 11:00

汪鹏 闫宇豪

　　能源系统作为城市的“血脉”，是实现创新、宜居、美丽、韧性、文明、智慧的现代化人民城市的重要保障。能源系统安全韧性是城市安全韧性的核心部分。

　　能源系统安全韧性是指在受到极端天气、突发事件、供需波动等重大冲击时保持能源供需稳定的能力。当前，我国城市能源系统仍然面临诸多挑战。在能源供给方面，城市能源高度依赖外部调入。能源系统包含电、气、热等多个品种，涉及源网荷储等多个主体，系统网络结构高度复杂，某个节点受损或中断，更易导致整个系统的连锁反应和放大效应。例如，2025年4月，欧洲南部突发大规模停电，西班牙、葡萄牙等多个地区电力供应中断，导致公共交通和通信服务陷入瘫痪，马德里网球公开赛也被迫叫停；2025年7月，北京密云等地持续强降雨，引发严重洪涝灾害，导致电力设施损毁严重。在能源需求方面，随着终端电气化水平的不断提升，叠加自然灾害等极端风险事件的影响，城市能源需求面临高度不确定性。例如，2025年夏天，希腊、意大利等国家遭遇极端高温天气，局部地区气温甚至突破43摄氏度，极端高温导致电力需求持续飙升，希腊电网最高负荷达到10080兆瓦。

　　提升城市能源供应韧性是推进城市高质量发展的关键。能源系统安全韧性的本质是复杂系统应对高度不确定性扰动时系统的生存与恢复能力，需要物理技术、经济激励、管理机制之间的高效协调，离不开坚实可靠的能源基础设施、动态可调的灵活性韧性资源以及协同共治的能源保供韧性机制。

　　增强能源基础设施韧性

　　城市能源基础设施的稳定性和可靠性直接关系到整个系统的韧性水平。强化能源基础设施韧性需要从三个层面发力。

　　一是加强能源基础设施的建设与更新。首先，加快能源供给主干基础设施建设。例如，《北京市“十四五”时期能源发展规划》提出，提升北京电网“多方向、多来源、多元化”受电能力；持续拓展多源多向气源通道，大幅提升应急储备能力。其次，抓紧推进城市能源系统末端设施的更新改造。据统计，超过20%的地下管网面临不同程度的老化风险。中央城市工作会议也提出“加快老旧管线改造升级”，“十五五”时期预计将建设改造地下管网超过70万千米，以此为契机，大力推进能源系统末端基础设施的更新可以显著提升能源供应的抗干扰能力。

　　二是增强新能源与传统能源品种之间的耦合与互补。新能源发电“靠天吃饭”，出力具有明显的间歇性、随机性和波动性。当新能源大发时，通过电转氢或电加热等手段替代燃气负荷；当新能源少发时，通过燃气发电、燃气锅炉等手段来替代电力负荷。不同能源品种之间的共享与转化，不仅能够解决新能源出力波动性难题，还可以显著提升能源供应的稳定性和经济性。

　　三是增强能源供应网络内部的协同。在传统电力系统中，主网负责大容量输电，配网负责接收主网功率，微电网通常孤立运行，主网、配网、微网之间相对隔离，未能充分发挥不同层次电网之间的协同能力。而在新型电力系统中，配网既有用电负荷，也有发电资源，可以作为中间关键纽带，聚合多个微网资源，形成规模化的调节能力，有效解决分布式能源资源“孤岛过剩、邻岛不足”的痛点问题；当主网故障时可以向配网发送解列指令，配网根据分布式光伏、储能、柴油机等本地电源以及负荷优先级，自动划分多个微网孤岛，保障重要用户供电，有效避免“主网一倒、全城停电”的极端情况出现。

　　激活灵活性韧性资源潜力

　　强化能源基础设施可以提升能源供应的长期韧性，但面对极端事件导致的能源短期供给骤降与需求飙升问题，若单纯依靠新增外受能源供给与输送容量填补，不仅会造成能源生产源头资源的严重浪费，也会显著提高能源基础设施投资成本。城市能源系统，特别是电力系统，亟须稳定可靠的灵活性韧性资源。当前，煤电调峰能力有限，且跨区域能源输送能力受通道容量限制，电力系统需求侧灵活性资源小而散、激励机制不足，新型储能虽然发展较快，但规模化应用尚在推广中。因此，仅依靠源网荷储单一主体的灵活性韧性资源，能源系统难以应对风险事件冲击对供需平衡的影响。

　　激活源网荷储灵活性韧性资源潜力是提升能源系统韧性的关键路径。首先，要做好源网荷储灵活性韧性资源潜力评估，从区域、行业、用户等多个层次明确可开发使用的资源容量和潜力，以满足城市能源系统总体规划与用能需求。其次，要分析灵活性韧性资源关键技术动态谱系，明确技术经济成本的动态演化趋势，建立灵活性资源韧性建模表征的基础参数。最后，要加快突破源网荷储灵活性资源精准调控关键技术并完善激励机制。依托人工智能、数字孪生等先进技术，加快新型储能、虚拟电厂等新模式、新业态关键技术的研发、示范和产业化落地，实现发电、储能和需求响应的系统化、规模化、智能化动态调控，明确不同层次资源调节的激励补偿标准，深入挖掘源网荷储灵活性资源韧性潜力。

　　建立能源保供韧性机制

　　城市能源基础设施韧性和灵活性韧性资源可以有效提升城市能源系统韧性，但面对突发性、高破坏性和广泛社会影响的极端风险事件，还需要建立协同共治的能源保供韧性机制。

　　在风险事件发生之前，考虑能源系统与城市系统的整体协同，借助城市系统风险监测体系与感知设备，设计风险事件联防联控机制，实现能源系统致灾因子、孕灾环境和承载体全要素风险隐患的提前感知。在风险应对阶段，通过对城市能源系统电、气、热等能源系统间的耦合关系分析，明确能源系统故障级联与连锁传播机理，建立多能源系统网络重构与协同运行的调度机制，充分发挥不同品种能源系统互补互济的支撑作用。在事后恢复阶段，依据负荷需求分级分类，统筹抢修人员、交通、应急物资协同配合，制定能源系统恢复策略与时序，建立能源保供韧性恢复机制。构建能源系统“预防—应对—恢复”全链条协同共治的能源保供韧性机制。

　　（作者单位：华北电力大学）

责任编辑：许艳