构建新型电力系统 推动供需两侧多元化发展

在日前举行的2021年能源转型发展论坛暨国网能源研究院成果发布会上，专家学者聚焦能源转型发展，以“构建新型电力系统统筹低碳安全保供”为主题，共同探讨碳达峰、碳中和目标下新型电力系统构建、电力市场及价格机制、能源电力供应安全及未来供需形势等内容。国网能源院在会上发布了《中国能源电力发展展望》《全球能源分析与展望》和13部能源与电力分析系列年度报告等研究成果。

▲能源电力深度脱碳情景下2020～2060年各类电源装机容量

▲我国2020～2021年10月分月全社会用电量及增速

统筹谋划能源电力保供与降碳对经济社会发展意义重大

年初以来，全球经济稳步复苏带动能源电力需求较快增长，能源清洁低碳转型导致化石能源投资和供给能力不足，新能源渗透率持续提高。在多种因素影响下，多个国家和地区出现能源电力短缺情况。

中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬在发布会上提出，安全可靠、经济可行、绿色低碳常被称为“不可能三角”，是能源系统很难同时实现的三个目标，而我们所呼唤的未来新型能源系统必须逐步实现这三个目标，使之成为“可能三角”，才是高质量的能源系统。

“能源安全事关国计民生，电力保供是国家能源安全的重要组成部分。中央强调，要处理好减污降碳与能源安全的关系，确保安全降碳。反思能源电力短缺情况，统筹谋划能源电力保供与降碳对我国经济社会发展的意义重大，有必要针对化石能源和煤电的定位、新能源发展趋势进行深入探究，坚持系统观念，探索符合我国国情的供需两侧多元化发展路径。”国网能源研究院有限公司董事长、党委书记张运洲表示。他认为，传统能源发电仍是保障电力可靠供应的主体，新能源是世界能源发展的大趋势。应对能源紧缺，世界各国处置这类危机具有相通性，需要市场与行政手段两手并用。

对于如何推动降碳从政治共识到技术实践，中国能源研究会常务理事，国家应对气候变化战略研究和国际合作中心首任主任、高级顾问李俊峰认为，要重点研究4个问题：转型过程中经济转型和能源转型的关系、非化石能源和化石能源的关系、发展和安全的关系、如何兼顾经济性和可靠性。

协同推进非化石能源大力发展与化石能源清洁利用

此次与会的专家学者认为，推动能源清洁低碳转型是一项长期复杂的系统性工程，快速激进退出化石能源，将带来能源供应风险，进而影响经济社会发展。我国能源消费规模巨大，从未来保障能源供应的视角来看，既要考虑增量能源需求更多地以非化石能源来满足，又要在技术、市场、政策等方面采取综合举措，优先推动庞大的存量化石能源安全有序地清洁化利用，再平稳渐进地过渡到存量替代的阶段。

在发布会上发布的《中国能源电力发展展望》显示，我国风电和光伏发电等新能源电源快速发展，预计2035年前后装机容量占比超过50%，2045年前后发电量占比超过50%。为解决新能源电源大规模发展带来的电力、电量平衡与系统安全稳定运行问题，更需要统筹推进各类电源协调发展。受固有的随机性、间歇性影响，新能源发电出力波动大，与负荷特性匹配程度较差，低出力与负荷高峰叠加将导致电力平衡困难。据研究测算，按照已确定的各类电源新增规模，2025年国家电网经营区电力和电量均有一定缺口，因此还需要安排一批煤电。

在会上发布的系列年度报告之一《中国电源发展分析报告》显示，我国现有的11亿千瓦煤电机组多处于“青壮年”时期，约9亿千瓦为高参数、大容量煤电机组。相比新能源发电，煤电能量密度大、出力可调节，具有保电力、保电量、保调节的兜底保障作用，在电力保供中的地位短期内难以改变。

张运洲认为，实现“双碳”目标并不意味着近期不发展化石能源，电力系统安全降碳也不等于简单地去煤电。煤电机组经碳捕捉、利用和封存（CCUS）改造后即可成为“近零脱碳机组”，也相当于清洁能源。要坚持系统观念，加快脱碳技术进步与应用。

构建新型电力系统是电力行业推进碳减排的重要物质基础

今年是“十四五”开局之年，更是能源电力行业抓住机遇、顶住压力，拓展发展空间、释放发展潜力的关键时期。此外，随着我国经济迈入新发展阶段，能源电力除传统要素属性外，产业属性更加明显，与经济社会发展的耦合程度更强，在产业升级和就业拉动等方面的作用越发突出。

杜祥琬认为，以新能源为主体、多能互补的系统，能满足绿色低碳这个目标，需要着重讨论如何做到经济可行和安全可靠。新型电力系统的发展要兼顾社会用能阶段性的承受能力和长期的经济性，一方面要广泛利用各领域灵活性资源，低成本解决电力系统的平衡难题，同时充分利用数字化技术和市场交易手段来提高系统的效率；另一方面，随着分布式电源的发展，在未来大电网模式会逐步演变为大电网和一系列微网结合的模式，利用高精度的预测技术，实现局部的自平衡，减轻对大系统平衡的压力，降低增量的成本投入。从安全可靠角度来说，他认为，以创新为王，通过横向的多能互补、纵向的源网储荷发输配用协调规划，调动各种灵活性资源，发展各种商业化的储能技术，有可能实现新型电力系统安全可靠运行。构建新型电力系统、实现碳中和的过程，是一个创造新技术、新产业、新社会价值系统的过程。

国网能源研究院有限公司副总经理王耀华认为，加快构建新型电力系统，研究我国电力系统低碳转型路径，具有重要的现实意义。具体来看，需要研究“双碳”目标下能源发展及减排路径，研究新型电力系统构建及电力行业低碳转型路径以及中短期过渡性技术、中远期重大颠覆性技术对能源电力行业低碳发展的重要影响，深化研究市场设计与价格机制，研究减污降碳对能源安全、产业链供应链安全带来的风险挑战及防范措施。

中电联专家委员会副主任委员王志轩表示，当前电力行业减污降碳进入了以降碳为主的战略方向，前段时间发生的能源供应短缺使能源发展理念回归“初心”，即安全是目的，是首位，是前提。关于电力安全保供，要重点审视电力保供的内涵和外延，统一各个层面的认识，注意现行政策与未来政策的协调。

立足我国能源资源禀赋，推动供需两侧多元化发展

为构建清洁低碳、安全高效的能源体系，必须立足我国能源资源禀赋，推动供需两侧多元化发展，走出一条符合国情的能源电力安全保供之路。这是专家学者在会上达成的共识。

清华大学电机系教授、清华大学能源互联网创新研究院院长康重庆表示，从现有电力系统过渡到未来电力系统，仿真技术非常关键。现在行业关注更多的是系统级的仿真，而随着将来电力电子技术应用越来越广泛，必须要关注从器件级到装置级再到系统级的仿真。他还认为应尽量挖掘电网负荷侧的资源并聚合在一起，形成虚拟电厂，辅助电网调控，同时做好未来电力需求的预测分析。

国家发改委能源所原系统中心主任周伏秋建议，未来一方面要发挥政府的主导作用，配合电力系统规划去创新完善一些政策，加大对储能的开发力度；也要充分发挥市场的作用，让电力市场反映资源的价值，也建立反映供需关系的价位机制。

水电水利规划设计总院党委委员、副总经理易跃春认为，以前谈经济性更多是在电源侧，通过大家的努力，新能源发电相关制造成本、开发建设成本都实现了较大幅度的下降，从以前靠补贴到现在平价上网，甚至到今后逐步低价上网。然而，未来构建新型电力系统，电网、系统、调度、储能这些都要协调互动，在构建一个更高比例的可再生能源电力系统的同时实现成本最低。这是需要共同研究和解决的。

Agora能源转型论坛高级顾问涂建军认为，国际能源领域的合作还需要进一步加强。我国经济体量比较大，国情比较特殊，国际经验借鉴交流不是一个简单的复制过程。技术层面的经验比较容易借鉴，他国的教训也相对容易避免，所以未来国际合作应进一步增强技术领域的务实性合作，避免走他国走过的弯路。

（图表均来自《中国能源电力发展展望》）