构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着风电和光伏将是未来电力系统的主体，煤电降成辅助性能源。

  269年前，当富兰克林从空中接下雷电开始，人类就和电结下了不解之缘。电的发现，也让人类的工业社会持续健康发展进入到了一个日新月异的新时代。时至今日，无论是生产或我们正常的生活的方方面面，都被这样的一张巨大的电网所包围。而在2022年3月召开的一次财经会议上，关于这张“网”又有了一个新的概念，那就是要构建以新能源为主体的全新电力系统。

  众所周知，新能源主要是指风电和光伏，新能源属于可再次生产的能源，后者包括了风力发电、光伏发电、光热发电、水电、生物质发电等。构建以新能源为主体的新型电力系统，意味着风电和光伏将是未来电力系统的主体，煤电降成辅助性能源。

  由此看来，“新型电力系统”这个新的概念可谓具有着变革性的意义。那么，具体来说新型电力系统都涵盖哪几个方面？我国将如何建设新型电力系统？今天，请跟随《中国科技信息》一起来聊聊这个话题。

  我国为什么需要建设新型电力系统？根本上是由能源的转型来推动的。当前，我们国家新能源正由补充型电源逐步向主力型电源发展。在以单一系统纵向延伸为主的传统能源发展模式上增加可再次生产的能源发电比重进而实现双碳目标的方式，将不能够满足能源革命战略在保障能源安全、提高能源效率和促进新能源消纳等方面的要求，因此亟需构建以新能源为主体的新型电力系统以实现能源电力行业的绿色转型。

  用一组生动的例子会更加容易理解。过去的电网是一种单向传输，按层级由发电厂传输之后进入到用户。而新型电力系统中，电网的功能形态已发生变化，由过去的单向要成为双向。比如住宅，如果增加了一个光伏发电，那么每个家庭用户既能够正常的使用电力，也能够最终靠光伏发电向电网输送电。也就是说，过去的集中式的大型的发电厂，是电从远方来，然后现在就是变成从身边来了，每个人既是消费者也是生产者，这是一个源头的变化。

  可以预见的是，新型电力系统是未来我国能源系统的主体，将根本改变目前我国化石能源为主的发展格局，实现能源消费的电气化和电力消费的清洁化。到2060年，我国电能在终端用能的比重在70%以上，非化石能源发电量占总发电量的比重在95%以上。

  未来电力系统以新能源供给为主体，需要接受大规模风电、太阳能等变动性电源并网，容纳大量电动汽车、新型储能等新技术设施接入，因此呈现“双高”特点。在保障电力安全的基本前提下，以智能电网为枢纽平台、以源网荷储互动与多能互补为支撑，实现清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

  新型电力系统既然已经是大势所趋，那么我国将如何建设呢？此前，北京大学能源研究院发布《以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望》文章认为我国构建新型电力系统分为两个阶段，第一阶段到2035年，第二阶段到2060年，分别称为构建新型电力系统的1.0阶段和2.0阶段。在1.0阶段，电力在我国能源系统中的地位得到持续加强，增量能源消费主要以电力消费为主。在2.0阶段，新能源开始大规模替代存量化石能源，电力系统和能源系统之间的界线逐渐模糊。

  其中，在新型电力系统的发展路径下，我国光伏、光热、陆上风电和海上风电总装机到2025年、2035年和2060年分别超过11亿、26亿和56亿千瓦，非化石能源发电量占比分别达43%、61%和95%。与之对应的是煤电装机的加速下降，2025 年我国煤电装机达到峰值11.7 亿千瓦，随后进入峰值平台期，缓慢下降到2035 年的10.6 亿千瓦。到2060年，我国淘汰全部煤电基荷和调峰机组，仅在东中部等高负荷地区保留约2亿千瓦的安全备用机组。在构建新型电力系统的发展路径下，我国电力行业二氧化碳排放于2025年左右达峰，峰值约45亿吨，2025-2028年碳排放处于峰值平台期，到2030年仍约42亿吨。若考虑CCUS（包括BECCS和直接空气捕捉）技术在电力行业的利用，到2035年我国电力行业碳排放约35亿吨，到2050年约7亿吨，到2060年实现负排放。

  而在2023年1月6日，国家能源局综合司最新发布关于公开征求《新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）》意见的通知。文件提出新型电力系统建设分为3个大阶段。首先，当前至2030年为加速转型期，包括煤电发挥压舱石作用，数字化、智能化技术发力，分布式智能电网进入发展起步期，全国统一电力市场体系基本形成，终端用能电气化水平提升至35%以上等；其次，2030-2045年为总体形成期，包括电网稳步向柔性化、智能化、数字化方向转型，规模化长时储能技术取得重大突破，全社会各领域电能替代广泛普及等；最后，2045-2060年为巩固完善期，包括新能源逐步成为发电量结构主体电源，新型输电组网技术创新突破，多类型储能协同运行等。

  意见稿指出，相较传统电力系统，新型电力系统形态的最大不同便在于储能的增加。意见稿还关注了“储能”议题，提出电力系统形态由“源网荷”三要素向“源网荷储”四要素转变，电网多种新型技术形态并存。因此要重点开展长寿命、低成本及高安全的电化学储能关键核心技术、装备集成优化研究，提升锂电池安全性、减少相关成本，发展钠离子电池、液流电池等多元化技术路线。大力推动压缩空气储能、飞轮储能、重力储能等技术向大规模、高效率、灵活运行方向发展。推动可再次生产的能源制取“绿氢”，研发质子交换膜和高温固体氧化物电解制氢等关键技术，开展氢储运/加注关键技术、燃料电池设备及系统集成关键研发技术和推广应用，实现氢能制备利用关键技术完全国产化，研发纯氢气燃气发电机组。

  有专家曾指出，构建以新能源为主体的新型电力系统对我国的战略意义重大。这不仅将重塑我国能源生产消费结构，促进我国深入推动能源革命和全力应对气候平均状态随时间的变化挑战，还将驱动我国加快技术创新，引领世界第四次工业革命，助力我国建设社会主义现代化强国。

  那么，当前新型电力系统建设又面临哪些重点挑战呢？其重点主要在于三个方面：基于能源供应能力、安全可靠保证力、环保价值的市场体系；建立体现目标导向和运行成效的政策体系，致力于经济社会及行业可持续发展；加强新型电力系统与其他领域的相互协同；更加务实地对待路径选择方面的诸多技术问题，比如CSP和CCUS。

  而构建以新能源为主体的新型电力系统，所面临的最大挑战是如何确保高比例风电、太阳能发电情景下，电力的可靠供应与安全运行。煤电的有序退出是我国电力低碳转型的重中之重，而气电业务在能源转型中将承担桥梁作用。

  归根结底，新型电力系统与传统的电源结构存在比较大的差异，构建以新能源为主体的新型电力系统，要考虑好新能源加快速度进行发展与传统发电方式之间的关系，明确未来电力系统中传统电源的定位和作用，构建合理的利益分配机制，促进新能源与传统电源的和谐发展。

  “十四五”时期是我国开启构建新型电力系统的第一个五年，我国应尽快实现电力部门的碳排放达峰、加速转变煤电的角色定位、实现增量电力需求绝大部分由非化石能源满足，并为之后新能源大规模替代存量化石能源、完成新型电力系统构建打下良好的基础。新型电力系统的构建将是我国完成到2060年非化石能源消费占比达80%的必要条件。

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