2021年9月29日，国际能源署（IEA）发布《中国能源体系碳中和路线图》报告，在报告所描绘的路径中，截至2030年的主要减排动力来自于提高能源效率、发展可再次生产的能源和减少煤炭使用，同时指出我国二氧化碳排放的大多数来自是电力行业（48%）、其次为工业（36%）、交通（8%）和建筑（5%），排放峰值越早到来，对我国按时实现碳中和的机会就越大。根据我们国家国情，其他碳排放占比较高部门，如工业部门、建筑部门、交通部门已积极推动节能提效和电气化替代，但碳达峰时间存有较大不确定性。相对来说，电力部门是最容易实现碳达峰的重点部门，其尽早达峰对全国碳达峰的实现起到重要的桥梁和纽带作用。

  2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议对能源电力发展作出了系统阐述，首次提出构建新型电力系统，同时为新时代能源电力发展指明了科学方向，也为全球电力可持续发展提供了中国方案。党的二十大报告强调：“要积极稳妥推进碳达峰碳中和，深入推动能源革命，加快规划建设新型能源体系”，这为新时代我们国家能源电力高质量跃升式发展指明了前进方向，提出了更高要求。

  2023年1月6日，国家能源局就《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》（以下简称《蓝皮书》）公开征求意见，意见指出，新型电力系统具备安全高效、清洁低碳、柔性灵活、智慧融合四大重要特征，其中安全高效是基本前提，清洁低碳是核心目标，柔性灵活是重要支撑，智慧融合是基础保障，共同构建了新型电力系统的“四位一体”框架体系。

  电力需求：自2010年以来，工业化城镇化进程不断推进，经济由快速地增长转变为高质量增长，电力需求持续增长。“十三五”期间，我国电力需求的上涨的速度仍然较快，年均增速为4.9%，其中，电能替代加速，电气化率稳步提升，对全社会的电能需求起到了推进作用。国家能源局2023年1月18日公布的多个方面数据显示，2022年，全社会用电量86372亿千瓦时，同比增长3.6%。随着国内能源消费结构的优化调整，技术进步、经济发展等因素，未来我国电能需求仍将持续走高。

  电力供给：依照国家能源局公布的“2021年度全国可再次生产的能源电力发展监测评价结果”显示，截至2021年底，全国可再次生产的能源发电累计装机容量10.63亿千瓦，同比增长约13.8%，占全部电力装机的44.8%；其中，水电装机3.91亿千瓦（抽水蓄能0.36亿千瓦）、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、生物质发电装机3798万千瓦。2021年，全国可再次生产的能源发电量达2.48万亿千瓦时，占全部发电量的29.7%；其中水电发电量1.34万亿千瓦时，占全部发电量的16.0%；风电发电量6556亿千瓦时，占全部发电量的7.8%；光伏发电量3259亿千瓦时，占全部发电量的3.9%；生物质发电量1637亿千瓦时，占全部发电量的2.0%。我国电力对燃煤发电增量电量形成有效替代，电力生产供应能力稳步提升，行业清洁低碳转型加速推进。

  构建新型电力系统的本质是要满足高占比新能源电网的运行需求，通过打通能源供需所有的环节，实现源网荷储高效互动，并通过绿色电力能源中介，引导能源生产和消费产业链的绿色转型，实现电能绿色价值顺利传导至终端用户。而目前构建新型电力系统存在不同方面的问题挑战。

  一是源-荷不确定性加剧，保障电力供应安全面临挑战。我国现阶段电力电量依托“源随荷动”的平衡模式保障电力供需平衡，新能源本身由于我国资源禀赋具有随机性、波动性和间歇性的特征，随着新能源和新负荷大规模接入，电源的不确定性愈发明显，而用电需求因气象、电价、消费心理等多方面影响，预测难度增大，源-荷双侧不确定性日益凸显，电力供应安全形势严峻。

  二是“双高”特性日益凸显，系统运行压力持续增加。“双高”主要是指高比例可再次生产的能源和高比例电力电子设备，随着高比例新能源、新型储能、柔性直流输电等电力技术加快速度进行发展和推广应用，系统主体多元化、电网形态复杂化、运行方式多样化的特点愈发明显，对电力系统安全、高效、优化运行提出了更大挑战。

  三是电力关键核心技术水平偏低，科学技术创新驱动效能需持续提升。同世界能源电力科技强国相比，我国仍存在短板与不足，氢能、新型核电、碳捕捉利用及封存（CCUS）、燃料电池、大型燃气轮机、高温材料等核心技术装备长期被国外垄断，支撑新型电力系统构建的“卡脖子”技术和核心装备亟需攻关突破。

  新型电力系统是以确保能源电力安全为基本前提，以满足经济社会高水平发展的电力需求为首要目标，以高比例新能源供给消纳体系建设为主线任务，以源网荷储多向协同、灵活互动为坚强支撑，以坚强、智能、柔性电网为枢纽平台，以技术创新和体制机制创新为基础保障的新时代电力系统。所以面对挑战，科学技术创新是构建新型电力系统的关键支撑，可重点从以下方面开展科技攻关。

  一是源网荷储双向互动技术。通过数字化技术赋能，推动“源随荷动”向“源荷互动”转变，实现源网荷储多方资源的智能友好、协同互动。

  二是虚拟同步发电机技术。通过在新能源并网中加入储能或运行在实时限功率状态，并优化控制方式为系统提供调频、调压、调峰和调相支撑，提升新能源并网友好性。

  三是长周期储能技术。长时储能与大型风光项目的组合将大概率替代传统化石能源，成为基础负载发电厂，对零碳电力系统中后期建设打基础。

  四是虚拟电厂技术。源网荷储一体化项目的推广应用，以及分布式能源、微网、储能的加快速度进行发展为虚拟电厂提供了丰富的资源，虚拟电厂将成为电力系统平衡的重要组成。

  五是其他技术。新能源直流组网、直流微电网、交直流混联配电网等技术的研发与突破，将有利于实现更高比例的新能源并网，为电力系统的安全稳定运行提供保障。

  新型电力系统是国家结合国内外发展状况，从实现能源电力清洁低碳转型的角度提出的重大战略任务，是“双碳”背景下能源转型的重大时代背景和历史使命。国家锚定2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标，按照“以新能源为主体”要求，设置新型电力系统的战略目标，制定能源低碳转型下构建新型电力系统的战略，更是在《蓝皮书》中明确构建新型电力系统“三步走”，分步骤预测不同阶段电力系统的能源结构。

  未来重构能源体系是实现“双碳”目标的必然要求，而构建新型电力系统是“双碳”目标导向下能源体系重构的核心。使命在肩，击鼓催征，我们要精准把握新型电力系统带来的新机遇新挑战，立足实际找准切入点、发力点，树立系统思维、创新思维和开放思维，加快推进新型电力系统高水平质量的发展，助力“碳达峰、碳中和”目标的早日实现。

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