构建新型电力系统助力实现“双碳”目标

王振华

实现“双碳”目标，是我国实现可持续发展、高质量发展的内在要求，是推动构建人类命运共同体的必然选择，也是能源行业特别是能源央企的重大使命。

党的十八大以来，在习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略的科学指引下，我国坚定不移推进能源革命，能源生产和消费结构不断优化，清洁低碳化进程不断加快，清洁能源和非化石能源消费比重不断提高。截至2020年底，我国风电、太阳能发电装机分别达到2.8亿千瓦和2.5亿千瓦，分别占世界的34%、31%，清洁能源发电装机规模增长到10.83亿千瓦，首次超过煤电装机容量，占总装机比重接近50%，煤电装机占比历史上首次低于50%。水电、风电、光伏、在建核电装机规模等多项指标保持世界第一。此外，能源科技自主创新步伐加快，建立了完备的清洁能源装备制造产业链，化石能源清洁高效开发利用技术水平明显提升，电力系统自主可控工控领域相继取得了重要突破，国产化替代加速推进，具备世界最大的百万千瓦水轮机组自主制造能力，建成全球规模最大、安全可靠的电网，供电可靠性位居世界前列，等等。这些都为能源行业实现“双碳”目标打下了坚实基础。

作为全球最大的发展中国家和碳排放国，我国仍处于工业化、城镇化快速发展的历史阶段，需要在推进经济社会持续发展的同时，以远远短于发达国家所用时间，完成全球最高碳排放强度降幅，实现从碳达峰到碳中和。从能源行业看，面临的问题和挑战主要有：

一是能源结构高碳化特征明显。我国“富煤、贫油、少气”，能源结构“一煤独大”，煤炭等化石能源占一次能源消费比重大，能源行业碳排放量约占全社会碳排放总量的88%，清洁低碳转型任务重。同时，我国人均碳排放量比世界平均水平高46%，单位GDP能源消耗仍高于世界平均水平，节能降耗空间大。电力行业碳排放量约占能源行业排放量的41%左右，在2020年全国7.6万亿千瓦时的发电量中，煤电发电量占比高达65%左右，电力结构调整任重道远。能源电力系统碳减排，对实现“双碳”目标具有决定性作用，电力在其中扮演关键角色。

二是供电保障面临更大难度。为实现“双碳”目标，国家大力发展新能源，2021年以来出台了多项支持政策，有的正在征求意见中，全力为风光电发展创造有利政策条件。预计到2030年风电、光伏发电装机容量占比接近50%，2060年接近80%。随着新能源的大规模、高比例、高质量、市场化发展，强随机性、波动性的新能源大规模并网以及电动汽车、分布式电源等交互式设备大量接入，电力系统将呈现高比例新能源、高比例电力电子化的“双高”特点，在供需平衡、系统调节、稳定特性、配网运行、控制保护和建设成本等方面都将发生显著变化，面临一系列新的挑战。随着新能源占比快速提高，为消纳新能源付出的系统成本将会明显上升，电力系统源网荷储各环节建设和运营成本都要增加，短期内能源转型需要付出一定经济代价，中长期看，电力发展的清洁目标与经济目标逐渐重合，能源转型将更多基于市场自主选择。

三是低碳技术创新还需加力。实现“双碳”目标，离不开技术支撑。当前，新能源发电技术、低碳前沿技术、减污降碳技术、碳捕集利用与封存技术，以及储能、氢能技术等仍处于发展期、成长期。绿色低碳技术创新能力还不够强，重大科技攻关和推广应用还需要加大力度。比如，储能在实现“双碳”目标、构建新型电力系统中发挥着重要作用，目前新型储能发展仍面临经济性、安全性等制约因素，相关技术有待进一步突破。国家能源局发布《新型储能项目管理规范（暂行）（征求意见稿）》，对新型储能项目的规划引导、备案建设、并网运行、监测监督等方面提出了明确具体的要求，目的就是进一步规范新型储能项目管理，促进新型储能有序、安全、健康发展。再如，CCS、CCUS技术还存在能耗大、成本高等问题，要实现规模化发展还面临阻力和挑战。

碳达峰碳中和已经成为能源发展的硬约束而不是软指标。为实现3060目标，国家将控制化石能源总量，推进重点行业领域减污降碳，实施可再生能源替代行动，加快发展以风光电为主的可再生能源，构建以新能源为主体的新型电力系统。

一是加快调整电源结构。推进能源供给革命，紧紧抓住能源绿色低碳发展这一关键，加快发展非化石能源，坚持集中式和分布式并举，大力發展风电、光伏发电等新能源，科学有序推进水电开发，安全稳妥推进核电开发，不断提高能源结构清洁低碳化水平。有序发展气电，发挥气电作为调节电源在新旧系统交替中重要的过渡桥梁作用。加快电气化进程，积极推进钢铁、水泥、有色等重点行业加快电能替代，推广电驱动、电加热等技术，大幅提升建筑交通领域电气化水平。

二是着力增强调节能力。积极推动煤电灵活性改造，逐步实现由主力型电源向调节型电源转变，释放其大规模存量调节能力。大力发展抽水蓄能电站，为提升系统调节能力、消纳更多新能源做好准备。积极发展“新能源+调节性电源”模式，灵活选择风、光、储或一体化互补开发模式，平抑新能源出力的波动性，提高电源侧出力的可靠性和稳定性。充分发挥煤电托底保供作用，用好存量、严控增量，有序推进现役煤电机组改造升级，着力提高利用效能，减少碳排放。

三是全面提升低碳技术。坚持科技自立自强，加快新能源技术科技联合攻关，积极发展高效率、低成本的风电、光伏发电，海上风电，光热发电等技术。抓好低碳前沿技术研究，加快推广应用减污降碳技术，加强碳捕集利用和封存、综合智慧能源、储能、氢能等技术研发应用，推动绿色低碳技术实现新突破，充分发挥技术创新实现“双碳”目标的关键支撑作用。尤其是中央能源企业要超前布局低碳前沿技术，加快打造原创技术策源地和现代产业链链长。

四是有效建立市场机制。积极参与全国碳市场建设与运行，健全管理体制机制，提升碳市场应对和管理能力。研究碳排放权、用能权及电力市场等多市场耦合发展管理模式，充分发挥市场机制在资源优化配置中的决定性作用。推动电力市场、碳市场融合发展，将电力市场和碳市场的交易产品、参与主体、市场机制深度融合，形成低碳绿色“产品”在各环节的市场竞争优势，进一步激发全社会减排动力。充分挖掘需求侧响应资源，推动电力系统由“源随荷动”向“源荷互动”转变。

五是积极塑造绿色形象。积极践行绿色发展理念，推行绿色生产、绿色办公、绿色生活，推广采用节能环保汽车、高效能设备，强化建筑、供暖、家居家电节能，提高全社会节能意识，营造绿色低碳生活新时尚。坚持开放、绿色、廉洁理念，加强国际低碳领域合作，加大境外新能源项目开拓力度，高质量共建“绿色丝绸之路”，加强国际传播能力建设，讲好中国绿色低碳发展故事。积极构建常态化碳信息披露机制，传播绿色低碳理念，提升绿色低碳品牌形象。