構建新型電力系統(tǒng)是中央結合國內(nèi)外發(fā)展情況，從實現(xiàn)能源電力清潔低碳轉(zhuǎn)型的角度提出的重大戰(zhàn)略任務，是“雙碳”背景下能源轉(zhuǎn)型的重大時代背景和歷史使命。新型電力系統(tǒng)到底“新”在哪里?不同的專家學者各有看法和解讀，筆者認為至少新在以下四個方面。
新形勢
任何重大戰(zhàn)略的制定和出現(xiàn)都與其特定的時代背景和具體的國內(nèi)外形勢緊密聯(lián)系。構建新型電力系統(tǒng)也不例外。
一是減排降碳、應對氣候變化已成為全球的高度共識。這種共識主要體現(xiàn)為聯(lián)合國倡導的氣候變化國際公約或議程，已經(jīng)得到了世界大部分國家的認同和接受。目前《巴黎氣候變化協(xié)定》的締約方已近200個，既包括歐美發(fā)達經(jīng)濟體，也包括大量發(fā)展中和欠發(fā)達國家。這種共識已超越國家的發(fā)展階段、宗教信仰、意識形態(tài)劃界，近乎成為判斷國家、企業(yè)和個人行為是否為“善”的重要標準。中國是全球最大的二氧化碳排放體，年排放量占全球三成左右，同時，中國人均二氧化碳排放量也已超過世界平均水平。因此，中國在碳排放方面，既要面臨來自于碳排放總量低而人均排放量高的發(fā)達經(jīng)濟體的壓力，又要面對碳排放總量和人均排放量都低的其他發(fā)展中、欠發(fā)達國家，特別是小島嶼國家的壓力。
二是新一輪經(jīng)濟全球化發(fā)展在阻力中艱難前行。經(jīng)濟全球化是世界各國相互依存、相互聯(lián)系、共同發(fā)展的過程。進入新世紀，逆全球化思潮暗流涌動，“美國優(yōu)先”、單邊主義嚴重阻礙經(jīng)濟全球化發(fā)展。當前，美國加緊在美歐、印太地區(qū)構建以半導體為中心的新的貿(mào)易體系，抓緊布局與中國在高科技和新興產(chǎn)業(yè)脫鉤等。另一方面，信息通信互聯(lián)網(wǎng)技術突飛猛進，新一輪產(chǎn)業(yè)和技術革命又趨于將世界更緊密鏈接。舊格局、舊體制對新科技、新產(chǎn)業(yè)變革驅(qū)動的新一輪經(jīng)濟全球化發(fā)展帶來嚴重挑戰(zhàn)。舊生產(chǎn)關系與新生產(chǎn)力之間矛盾顯性化?，F(xiàn)有國際經(jīng)濟秩序、全球產(chǎn)業(yè)鏈和供應鏈正遭受人為破壞的影響。中國作為經(jīng)濟全球化的積極維護者與引領者，近年來已成為這場較量的“風暴中心”。
三是我國已進入高質(zhì)量發(fā)展新階段。經(jīng)歷四十多年“跟隨跑”，我國經(jīng)濟體量已成為全球第二，并積累了龐大規(guī)模的社會資產(chǎn)。然而，多年“粗放式”發(fā)展累積的經(jīng)濟、生態(tài)、民生、治理、社會問題，已嚴重制約國家的新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設，阻礙發(fā)展現(xiàn)代化經(jīng)濟體系。未來發(fā)展中，我國需要在確保規(guī)模增長的同時，更加重視發(fā)展質(zhì)量和發(fā)展效益。國家治理體系與治理能力、市場機制等都需要作出重大調(diào)整和改變。
在上述時代大背景下，全球疫情陰霾未散，俄烏沖突深刻影響地緣政治格局，能源、糧食等大宗商品供應、國際經(jīng)貿(mào)規(guī)則和體系受到嚴重破壞。我國發(fā)展面臨的外部挑戰(zhàn)明顯增多，糧食安全、能源安全和產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全風險凸顯。解決國內(nèi)發(fā)展不平衡問題、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整問題、生態(tài)環(huán)境問題和持續(xù)改善民生問題依然重要、艱巨而急迫。因此，這些都要求我們在構建新型電力系統(tǒng)的時候，采取更廣闊、更長遠的視野，更加強調(diào)其在安全底線、可靠保障和創(chuàng)新引領等方面的作用。
新視野
構建新型電力系統(tǒng)是我國實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵所在，要將其置于經(jīng)濟社會發(fā)展全局統(tǒng)籌謀劃。在我國2020年9月正式向國際社會提出實現(xiàn)“雙碳”目標的承諾后，中央進一步提出構建新型電力系統(tǒng)的任務，既抓住了電力系統(tǒng)作為實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵，推動能源自身清潔低碳轉(zhuǎn)型的同時，更加強調(diào)電力系統(tǒng)需要深度融入到由生態(tài)—經(jīng)濟—能源——社會構成的整個社會體系中，采取全局性、系統(tǒng)性和整體性的更高視野去思考構建新型電力系統(tǒng)的任務。
在生態(tài)方面，圍繞源頭清潔化、用能高效化和碳排放“雙控”，堅持系統(tǒng)觀念，加強發(fā)電資源多元化和清潔化，將風能、光能、水能、地熱能、波浪能、生物質(zhì)能等就地轉(zhuǎn)化為清潔電能使用，減少化石能源發(fā)電量;加強電能供需兩側(cè)協(xié)同聯(lián)動，在交通運輸、建筑用能、工業(yè)用能等方面積極推進電能替代，實現(xiàn)清潔用能;推進產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)空間布局合理化，產(chǎn)業(yè)布局要滿足“三線一單”要求，降低單位產(chǎn)品能耗電耗，減少中間產(chǎn)品或原材料長途轉(zhuǎn)運造成的能耗電耗，推進從能耗“雙控”向碳排放“雙控”轉(zhuǎn)變等。
在經(jīng)濟方面，國際經(jīng)驗和國內(nèi)研究均表明，隨著新能源規(guī)?；l(fā)展和占比(主要是電量占比)的提高，終端電價水平將顯著提高，社會用能成本將增加。因此，要重視社會承受能力，考慮電力系統(tǒng)清潔低碳轉(zhuǎn)型全成本，加強投資合理性監(jiān)管，建立價格高效傳導機制，在源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)合理分攤責任與收益。當前最緊迫的兩個問題：一是如何實現(xiàn)電力系統(tǒng)靈活性資源(包括儲能)價值的市場化顯現(xiàn);二是煤電從主體電源向基礎性、調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變后其價值的市場化顯現(xiàn)。
在社會方面，在終端用能成本不斷增長情況下，對發(fā)展相對滯后地區(qū)、脆弱群體要做好用能用電普遍服務和兜底保障，避免能源貧困現(xiàn)象發(fā)生。同時，重視在構建新型電力系統(tǒng)過程中促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展、平衡發(fā)展，服務傳統(tǒng)能源資源富集區(qū)的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展，服務農(nóng)業(yè)農(nóng)村用能用電清潔化和現(xiàn)代化，帶動當?shù)厍鍧嵞茉刺厣a(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高當?shù)鼐蜆I(yè)，改善當?shù)鼗A設施和生活環(huán)境。
采取更高的新視野思考和落實構建新型電力系統(tǒng)任務，處理好多重關系，包括政府與市場的關系、減排與發(fā)展的關系、遠期目標與近期目標的關系、整體與局部的關系等。筆者認為，在現(xiàn)階段最重要的是發(fā)揮好有為政府的作用。“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，頂層設計、宏觀指導、部門協(xié)同在此階段非常重要。一是要提高能源、電力規(guī)劃的嚴肅性、指導性和科學性，加強規(guī)劃落實情況的督察與滾動修訂。二是提高行政措施的實效性，增強政策的可執(zhí)行性，對重大問題不光要出文，還要出措施，尤其是在一些規(guī)模化新能源開發(fā)政策上，還需要考慮接網(wǎng)、消納、市場化、調(diào)度、投資、成本回收等具體問題。三是提高不同部門間職責協(xié)調(diào)性，特別是在處理排放和發(fā)展相關問題方面，應該避免“一刀切”“運動式減碳”對經(jīng)濟社會發(fā)展，甚至社會穩(wěn)定的影響，加大力度建立減排與發(fā)展之間的預警預報機制和基于預案庫的處置機制等。四是提高地方政府間的協(xié)調(diào)性，尤其是區(qū)域間、區(qū)域內(nèi)各地能源電力的互濟機制，建立主要基于市場機制的跨省跨區(qū)電力市場交易機制，減少“計劃+市場”雙軌制的負面影響。
新含義
基于對新型電力系統(tǒng)面臨的新形勢、采取的新視野的分析，有助于明確構建新型電力系統(tǒng)應堅持以下原則。
一是應堅定不移地推動我國電力系統(tǒng)多元發(fā)展、清潔低碳發(fā)展，推動節(jié)能降碳，實現(xiàn)生態(tài)文明健康有序發(fā)展。
二是應加快提高終端用能電氣化水平，積極開展電能替代，降低我國石油、天然氣對外依存度，實現(xiàn)以高水平的電力安全保障高水平的國家能源安全。
三是應大力推進電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新，利用科技賦能、數(shù)字賦能，促進節(jié)能增效，做到“存能于技”和“產(chǎn)能于技”，實現(xiàn)電力生產(chǎn)力水平的質(zhì)的飛躍。
四是應深化電力體制機制創(chuàng)新，建立適應規(guī)?；弑壤履茉吹恼{(diào)度、交易、規(guī)劃、標準、監(jiān)管體系，實現(xiàn)有為政府與有效市場的協(xié)同發(fā)力。
五是應重視國際市場、國際資源的開拓與開發(fā)，密切跟蹤國際地緣政治、大宗交易市場變化，通過創(chuàng)新金融服務、開展資源互換、本幣結算等方式與資源國建立長期穩(wěn)定的互利共贏合作。
基于以上分析，筆者認為，構建新型電力系統(tǒng)具有三層含義：
最底層含義，即新型電力系統(tǒng)要以確保能源安全和可靠供應為前提。這要求新型電力系統(tǒng)建設一定要端牢我們的“能源飯碗”，一定要堅持“先立后破”，一定不能自縛手腳，依然堅持國內(nèi)國際兩個市場、兩種資源共同開發(fā)利用。
核心層含義，即新型電力系統(tǒng)要以實現(xiàn)新能源對傳統(tǒng)能源的逐漸替代為核心任務。這要求新型電力系統(tǒng)建設一定要堅持系統(tǒng)觀念，將煤電與新能源作為一個問題的兩個方面，而不是“你死我活”的對立方考慮，將促進煤電穩(wěn)妥轉(zhuǎn)型與新能源加快發(fā)展有機結合。在“無風”“無光”或供需關系緊繃的特殊階段，煤電的保供作用還是非常重要和必要的。多個權威機構研究表明，即使2060年左右實現(xiàn)了碳中和，我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行還需保留10億千瓦左右的煤電。
價值層含義，即新型電力系統(tǒng)要以促進創(chuàng)新(技術、業(yè)務、模式等)為手段，圍繞綠色能源、高效用能、經(jīng)濟用能培育新主體、新生態(tài)、新市場，支撐經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。這突出表現(xiàn)在三方面：一是新能源發(fā)電規(guī)模化高比例發(fā)展，給電力系統(tǒng)帶來新問題、新挑戰(zhàn)的同時，也創(chuàng)造了新技術需求、新業(yè)務需求和新模式需求，會吸引更多市場主體和資本參與，會產(chǎn)生更多的創(chuàng)新活力和就業(yè)機會。二是新型電力系統(tǒng)通過與數(shù)字化、智能化技術深度融合，可充分發(fā)揮起網(wǎng)絡覆蓋廣、用戶聯(lián)絡緊密、站塔線點資源豐富的特點，將成為我國新型基礎設施的重要組成，實現(xiàn)對工業(yè)、交通運輸和建筑的數(shù)智賦能，對促進我國產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化調(diào)整、升級意義重大。三是“源網(wǎng)荷儲”集成一體化開發(fā)利用模式對提高能源綜合利用效率、減少中間環(huán)節(jié)成本、實現(xiàn)源荷協(xié)同互動、降低用能費用等方面的作用明顯，對有效降低實體經(jīng)濟用能成本、提高國際市場競爭力意義重大，將有力推動我國實體經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
新要求
構建新型電力系統(tǒng)是新發(fā)展階段我國電力系統(tǒng)適應新要求、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。近十年，我國電力系統(tǒng)已處于新能源逐漸替代傳統(tǒng)能源發(fā)電的過程之中，電力清潔轉(zhuǎn)型取得了顯著成績。2010年至2021年，我國煤電發(fā)電量占比從76.9%下降至62.6%，風光發(fā)電量占比從1.2%增長到11.5%;煤電裝機占比從68.1%下降到46.7%，風光發(fā)電裝機占比從3.3%增長到26.7%。當前我國已進入新發(fā)展階段，經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展對電力系統(tǒng)提出新的更高要求。
在系統(tǒng)平衡方面，電力系統(tǒng)平衡包括電量平衡和電力平衡。電量平衡是一段時間內(nèi)的總發(fā)電量(單位是千瓦時)等于總用電量與損失電量之和，與負荷隨時間的變化無關，是總量上的平衡。電力平衡是發(fā)電出力(單位是千瓦)等于用電負荷與線損之和，與負荷隨時間的變化緊密相關，即當負荷發(fā)生變化時，發(fā)電出力可以及時可靠地隨之實現(xiàn)新的平衡狀態(tài)。在以火電為主的電力系統(tǒng)中，由于火電具有良好的可控性和可調(diào)節(jié)性，系統(tǒng)電量平衡與電力平衡具有一致性，均可通過調(diào)節(jié)火電機組實現(xiàn)，是“源隨荷動”的基礎。但大規(guī)模高比例新能源接入電力系統(tǒng)后，由于新能源發(fā)電具有間歇性、變動性，可控性和可調(diào)節(jié)性低，因此當用電負荷發(fā)生變化時，新能源發(fā)電幾乎不可能及時可靠地跟上負荷變化，導致系統(tǒng)電力平衡與電量平衡出現(xiàn)分化。“量力分化”是大規(guī)模高比例新能源電力系統(tǒng)運行的最底層邏輯，很多問題均與此有關，如系統(tǒng)調(diào)控、電力市場建設等。此時系統(tǒng)的電力平衡需要通過加強“源荷協(xié)同”，發(fā)揮各類靈活性可調(diào)節(jié)資源價值得以解決。
在系統(tǒng)環(huán)節(jié)方面，電源側(cè)，電源類型更加多元，結構更加清潔、更加低碳，集中式與分布式發(fā)展并舉。電網(wǎng)側(cè)，網(wǎng)架結構更加堅強、合理，電網(wǎng)功能更加靈活、智能、可靠，能更好適應和服務各類新能源規(guī)?；l(fā)展。用電側(cè)，全社會節(jié)能意識更強，用電設備更加高效智能，能與電網(wǎng)形成良好互動，可調(diào)節(jié)負荷、需求側(cè)靈活性資源能及時、主動參與到系統(tǒng)運行中。
在調(diào)控方面，調(diào)控體系適應新能源規(guī)?；弑壤l(fā)展需要，能很好解決電力、電量平衡分化難題，新能源發(fā)電調(diào)度與氣象、天氣預測緊密結合，可觀可測可控性要求向下不斷延伸，從淺層調(diào)控向深層調(diào)控轉(zhuǎn)變，從源荷單一調(diào)控向“源網(wǎng)荷儲”綜合調(diào)控轉(zhuǎn)變。
在市場方面，建立適應大規(guī)模高比例新能源市場體系，保障系統(tǒng)有充足、經(jīng)濟的靈活性資源，保障有效發(fā)電容量成本可合理回收，保障上游發(fā)電燃料市場與電力市場價格合理傳導，打破省間壁壘和“隔墻售電”等限制，提升新能源消納能力，電力市場變得更加規(guī)范、高效、開放，靈活性資源、高可靠性發(fā)電、綠色電力等均應實現(xiàn)價值變現(xiàn)。
這些新要求涉及電力系統(tǒng)發(fā)展的方方面面，落實這些新要求僅靠對現(xiàn)有電力系統(tǒng)的“小修小補”是不夠的，應從思想上重視起來，按照“四個革命，一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略要求，對電力系統(tǒng)進行一場深刻的革命。通過深化改革，破除各種制約新能源規(guī)?；l(fā)展的障礙;通過創(chuàng)新，進一步提高電力系統(tǒng)開發(fā)消納新能源的能力，從形態(tài)、功能、機制、標準等各方面加快電力系統(tǒng)從“傳統(tǒng)”向“新型”的蛻變和轉(zhuǎn)型。而且，新型電力系統(tǒng)具有繼承性的特點，即它不能脫離我國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)從零開始，只能是在一個目前以煤電為主的電源結構和以交流電網(wǎng)為主的電網(wǎng)體系基礎上起步，因此，從處理好存量與增量關系入手是一個可行、低風險的思路。
凡事預則立，不預則廢。“預”強調(diào)的就是前瞻性、戰(zhàn)略性、深入的思考和超前謀劃。希望以上對新型電力系統(tǒng)的再認識，可以為讀者認識新型電力系統(tǒng)提供一些新視角，帶來一些新啟發(fā)。
作者：
博眾智合能源轉(zhuǎn)型論壇中國電力高級顧問、中國可再生能源學會可再生能源發(fā)電并網(wǎng)專委會委員 尹明
中國能源研究會研究員、中國能源研究會碳中和產(chǎn)業(yè)合作中心主任 黃少中
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