碳中和愿景下，新型电力系统是啥，该如何推进?-pg电子竞技平台

2022-11-15 10:28:23  信息编号：k62999  浏览次数：1128

“双碳”目标背景下，构建以新能源为主体的新型电力系统已成为电力行业转型发展方向。能源活动是中国二氧化碳排放的主要来源。中国能源领域碳排放量占全国总量的87%，其中电力行业占全国总量的46%，实现“双碳”目标，能源电力将发挥关键作用。

1、什么是“新”型电力系统？

新型电力系统是以新能源为主体的电力系统，它具备承载高比例新能源发电、消纳和存储能力，同时能够确保电力稳定供应的系统，具体体现在“能源新”“技术新”“价值新”和“数字化”。

为适应新形势下新能源并网和消纳，“源网荷储”各环节建设和运营成本也要同步增加。我们可以把新型电力系统分成4大组成部分，分别是：电源侧、电网侧、用户侧、储能侧，概括起來就是“源网荷储”。

电源侧（源）：以新能源发电为主体，集中式与分布式电源并举；

电网侧（网）：特高压交直流远距离输电、主干网与微电网建设；

用户侧（荷）：发挥需求响应机制，引导用户合理用能；

储能侧（储）：抽水蓄能电站建设，大力发展氢储能等多种技术共同发展。

2、为什么我国电力系统要转型？

新型电力系统在从火电到新型能源发电中转化，用户既可以成为能源的消费者，在未来也可以成为新能源的生产者，可谓是“双向奔赴了”。

“终端用能电气化 电力系统脱碳”作为主体的减排路径，能源生产加速清洁化、能源消费高度电气化、能源配置日趋平台化、能源利用日益高效化，为电力系统各环节带来深刻变化，新型电力系统的发展与建设孕育着巨大机遇。

因为传统电力行业主要是以火电为主，电力行业co2的排放量占据我国co2总排放量的四成左右，其次排放co2较多的是工业、建筑和交运，电力行业占比是最高的；所以要实现“3060”的双碳目标，电力行业自然要转型。

新型电力系统更着重强调的是以“新能源”为主体，要大幅提升光伏、风电等新能源发电的比例，核心是高比例可再生能源叠加高比例电力电子设备。从各类电源新增装机容量看，风电和太阳能发电占比逐年提升，尤其2020年增长迅速，截至2020年底火电在我国总电力装机中占比高达57%，预计从十四五开始，新能源装机占比将持续上移。2020年我国太阳能装机占比11%，风电装机占比13%，水电装机占比17%，核电装机占比2%。建设新型电力系统最终是为了实现电力系统脱碳，以实现在2035年左右新能源在总装机中占比超50%，2045年新能源发电在总发电量中占比超过50%的目标。

3、“新”在哪？如何建？

“新型电力系统是以电源清洁低碳化、电网柔性智能化、负荷弹性多元化、储能安全经济化为主要特征，源网荷储多环节深度融合互动，在开放共享的电力市场体系下安全有效运行的电力系统。”清华大学能源互联网创新研究院能源治理研究中心副主任戴璟说。

她表示，新型电力系统有四“新”。一是结构新，电力系统的发电结构由传统的以煤为主转向以新能源为主，预计到2030年我国新能源发电装机规模将超过煤电，成为第一大电源；2060年之前，新能源发电量有望超过50%，成为电量的主体。二是形态新，电力系统由传统的“源随荷动”转向“源网荷储深度融合、灵活互动”。新能源将逐步提供可靠的电力支撑，煤电将逐渐变成灵活性调节资源，电网呈现出以大电网为主导、多种电网形态相融并存的格局。三是技术新，电力系统结构和形态的变化，离不开技术创新，包括多年、多区域、源网荷储碳联合规划技术，电力系统全环节精细化碳排放统计核算技术，调度控制技术，储能技术，大电网安全稳定性机理的理论突破等。四是体制机制新，新型电力系统要兼顾清洁低碳、供应安全、价格低廉三重目标，还需要相应的体制机制创新。

我国电力系统在渐进式调整和重塑中，不仅自身的定位和功能将发生变化，同时将带来可观的投资机会。

在国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所所长鲁刚看来，新型电力系统将在国家整体战略全局中拥有全新的、更多元化的、更突出的功能定位。在“双碳”背景下，新型电力系统承担着工业、交通等行业碳排放转移的功能；在新发展格局构建中，新型电力系统发挥着以新技术、新模式、新业态提供新动能的功能；在国家安全体系中，新型电力系统承担着降低油气对外依存度、保障能源安全的功能。

中国社科院数量经济与技术经济研究所能源安全与新能源研究室主任刘强认为，在建设新型电力系统的过程中，每一个环节都会衍生出很多投资机会。“以风光产业为例，从当初的微不足道发展至目前的全球领先，在这一过程中创造了无数的投资和就业机会。”

但在带来机遇的同时，挑战也伴随而至。随着现有电力系统向新型电力系统转变，诸多新要素的加入使系统复杂性成倍增长，给系统安全稳定运行带来极大挑战。

未来新型电力系统的技术基础、控制基础、平衡方式及其背后的理论方法都将发生深刻的变化。这种变化是长期的、由量变到质变的过程，期间应挖好存量的潜力，做好增量与存量的融合。

与此同时，高比例新能源的消纳也将带来成本上升的压力。例如，为平抑新能源波动性和随机性，储能需求大幅增长，但如何分担储能成本，如何让更多的市场主体参与储能建设，目前依旧存在挑战。戴璟建议，充分调动市场各参与主体的积极性，设计合理的体制机制，分摊建设新型电力系统新增的成本。

近年来，以光伏、风能为主的新能源发电成本大幅下降，渗透率不断提高，但由于其波动性大、出力不稳定，为配合新能源消纳，电力系统运行成本有所上升。能源转型是有成本的，在推动能源转型的过程中，要做好应对电力系统成本增加的准备，实现平稳转型。

构建以新能源为主体的新型电力系统是一项极具创新性的系统性工程。刘强表示，必须统筹协调以应对转型过程中面临的诸多严峻挑战。

鲁刚则指出，治理体系现代化是新型电力系统的核心要素之一。电力系统安全问题及成本上升的挑战等需要通过治理来“熨平”。在治理组织模式上，要有整体性的规划，优化顶层设计及资源配置，“先立后破”推动系统更加平稳地过渡。