如何构建匹配“双碳”目标的新型电力系统

电力行业是中国碳排放总量最大的单一行业，2019年电力行业碳排放达到40亿吨，占全国碳排放总量的42％。构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰与碳中和最主要的举措之一，它一方面能够加速推动电力行业清洁低碳转型的步伐，另一方面能够充分发挥其他行业电气化进程中减排效益，助力工业、交通部门和全社会的深度脱碳。

构建以新能源为主体的新型电力系统意味着电力系统将发生广泛和深刻的变革，它将呈现以下几种基本特征：

（1）电力供应以高比例新能源为主，电力行业在2050年左右实现净零排放；

（2）“源网荷储”在新一代数字技术下深度协同互动，尤其是电源侧对新能源出力的精准预测、负荷侧转变为能源“产销者”后需求响应在削峰填谷和应对电力供应突发情况中发挥关键作用、电网侧“大基地+大电网”和“分布式+微电网”的协同并重发展；

（3）包括电力市场、碳市场在内的政策与市场机制的建立和完善，以及包括新型储能、氢能等科学技术的进步与创新，形成对新能源为主体的新型电力系统的支撑与保障。

一句话概述，构建以新能源为主体的新型电力系统，电源侧、负荷侧和电网侧需要系统性重塑；电力改革的目标，也应从降电价转向应对气候变化和推动能源转型。

电源侧、电网侧、负荷侧的系统性重塑

在电源侧大力推动供给清洁化，全面推进能源生产脱碳。

2020年中国煤电发电量达4.63万亿千瓦时，占全国总发电量的比重超过60％，而风光发电量的比重不足10％。中国电源结构仍未摆脱“一煤独大”的局面，而构建以新能源为主体的新型电力系统的核心是推动供给侧新能源的大规模发展，加速煤电的转型与退出。

从近期来看，中国一要在“十四五”时期力争实现风光每年1.1亿千瓦以上的新增装机，以确保风光发电量实现在2025年占比达16.5％左右的目标。

二要严控煤电装机规模，中央有关部门收回地方省市对煤电项目的核准权，除技术储备和示范工程项目外，不再核准新的商用煤电机组，并加速淘汰落后煤电机组，推动“十四五”期间的增量用电绝大部分由清洁能源来满足，将煤电装机的峰值控制在11.5亿千瓦以内，促进电力行业的碳排放于2025年左右达峰。

三要合理布局一批抽水蓄能、气电作为调峰电源，发挥抽水蓄能安全稳定、大容量系统级储能优势和气电启停速度快、升降负荷能力强、周期短和选址灵活的特点，平抑新能源的波动性，从电源侧提高电力系统灵活性，最大限度避免落后煤电借灵活性改造之机得以继续保留和发展。

从中远期来看，中国要在2025年之后，实现新能源对于存量煤电的大规模替代，在2030年新能源装机占比超过50％，成为主体能源，在2050年左右实现电力行业的近零排放，届时包括风电、光伏、水电、气电、核电、地热等清洁能源提供100％的清洁电量，同时适当保留一小部分服役年龄短的高效煤电机组作为能源的安全备用，避免高昂的资产搁浅损失。

在负荷侧大力推动电能替代和需求侧资源的利用，全面推进能源消费脱碳。

第一，充分发挥电能替代的减排作用，加快提升工业、建筑、交通三大领域终端用能的电气化水平，并坚持节能优先，持续提高能效标准，建立绿色低碳的发展体系。将中国整体电气化水平从2020年的27％提升至2060年的70％以上。

第二，大力推广以电为中心的综合能源服务。在充分考虑工业园区、大型公共建筑、数据中心等用户的用能特点的基础上，因地制宜开展综合能源服务内容，包括电热冷气一体化供应、能源梯级利用、能效诊断与能效提升等，助力提升全社会的终端用能效率。

第三，充分利用需求侧资源，将分散式风电与光伏、储能设施、微电网、电动汽车和可中断、可调节负荷等各类资源进行有效整合和系统管理，作为虚拟电厂，平抑电网峰谷差，提升电力系统安全保障水平。

第四，大力发展分布式能源，推动能源消费者转变为能源“产消者”。尤其要注重开发中东部分布式风电与光伏，提高地区能源自给能力，降低对外部资源的依赖，避免不必要的输电通道投资和输电损耗。同时，积极探索与尝试社区太阳能、社区供电集成选择等新型供能方式，提高终端用能方式的多样性和自主性。

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2021/0611/920.html