构建以新能源为主的新型电力系统

一、新型电力系统提出背景
2021年3月15日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平主持召开中央财经委员会第九次会议，研究促进平台经济健康发展问题和 实现“碳达峰、碳中和”的基本思路和主要举措。
会议指出，要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革， 构建以新能源为主体的新型电力系统。
构建以新能源为主体的新型电力系统，是实现碳达峰、碳中和最主要举措之一。按照中央财经委员会第九次会议精神，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。
二、新型电力系统形态特征
新能源大规模接入后改变了这一切。应该说从根本上改变了“源随荷动”的运行模式。在新能源高占比电力系统中，因为集中式的风电、光伏大规模接入，发电侧的新能源随机性、波动性影响巨大，，发电出力无法按需控制。同时在用电侧，尤其是大量分布式新能源接入以后，用电负荷预测准确性也大幅下降。 这意味着，无论是发电侧还是用户侧都完全不可控，所以传统的技术手段和生产模式，已经无法适应高占比新能源电网的运行需求。而新型电力系统形态特征为:
第一，广泛互联。“要形成更加坚强的互联互通网络平台，发挥大电网优势，获取季节差互补、风广水火互调和跨地区、跨领域补偿调节等效益，实现各类发电资源充分共享和互为备用。”
第二，智能互动。“现代信息通信技术与电力技术的深度融合，实现信息化、智慧化、互动化，改变传统能源电力的配置方式，由部分感知、单向控制、计划为主转变为高度感知、双向互动、智能高效。”
第三，灵活柔性。新能源要能够主动平抑处理波动，成为电网友好型电源，要具备可调可控能力，提升主动支撑性能。电网要充分具备调峰调频能力，实现灵活柔性性质，增强抗扰动能力，保障多能互补，更好适应新能源发展需要。
第四，安全可控。以实现交流与直流各电压等级协调发展，建设新一代调控系统，筑牢安全三道防线，有效防范系统故障和大面积停电风险。
三、构建以新能源为主体新型电力系统建设方向
1、高比例新能源广泛接入
新型电力系统核心特征在于新能源占据主导地位，成为主要能源形式。随着我国碳达峰与碳中和目标的提出，新能源在一次能源消费中的比重不断增加，加速替代化石能源。建设因地制宜、数量可观、就近消纳的分布式电源，共同缓解我国资源逆向分布问题。
未来新能源的广泛接入还将呈现智能灵活、友好并网、高效环保的特征。通过储能、交直流组网与多场景融合应用提升智能灵活;通过 “风光水火储 ”多能互补、集群调度、气象大数据发电预测、广义虚拟同步技术，提升友好并网与主动支撑性能;通过新型风能捕捉与大叶轮、新型光伏电池、数字智能运维、环保材料提升效率与可靠性;并且构建灵活性火电机组、天然气与储氢调峰电站、储热与储能电站的调峰电源体系。
2、高弹性电网灵活可靠配置资源
新型电力系统需要解决高比例新能源接入下系统强不确定性(即，随机性与波动性)与脆弱性问题，充分发挥电网大范围资源配置的能力。未来电网将呈现出交直流远距离输电、区域电网互联、主网与微电网互动的形态。
3、高度电气化的终端负荷多元互动
未来终端用能结构中，电气化水平持续提升，电能逐步成为最主要的能源消费品种。围绕着满足人民对美好生活的向往，电能替代、电动汽车、清洁供暖、屋顶光伏、家用储能设备及智能家居的广泛应用使用电负荷朝着多元化方向发展。
在消费侧，电冷热气水进行综合能源供应。电力物联网成为网络安全的重点环节。建设 “安全芯片 - 终端认证 -数据可信 -网络加密 -应用密钥 ”在信息层，电力网络逐步与现代通信网络融合，共同构建信息物理社会的主动式全域网络安全防护体系，打造全息全景感知、信息高效处理、数据数字安全、应用便捷灵活的开放安全物联网络。
在数据层，电力行业进行数字化转型，建设具有活力的电力数字生态。电力大数据服务社会治理与经济发展，数字电网平台赋能，培育新型电力数字产业;对接工业互联网，服务数字政府和智慧城市;对接能源价值链各环节资源，发挥企业间的互利共生优势，构建产业链合作平台与新能源电力生态。
总的来说，未来新型电力系统的核心特征是新能源占主体地位。同时围绕着满足人民对美好生活的向往，电动汽车、清洁供暖、屋顶光伏、家用储能、智能家居以及电能替代的广泛应用，使得用电负荷朝着多元化方向发展。面对源荷两端重大变化，电网功能与形态的也需要进行深刻的变革。为推动能源革命战略，落实 2030 年碳达峰和 2060 建“清洁低碳、安全高效 ” 新型电力系统。这一历史任务意义重大。
在能源互联网背景下，既是消费者，又是生产者的全新模式改变着能源电力服务形态，需求侧响应、虚拟电厂及分布式交易越来越多成为用户的新选择。在能源互联网新消费下，除了普遍服务外，绿色电力、定制化服务、优质供电、精准计量、电力大数据增值服务成为用户的新需求。
4、基础设施多网融合数字赋能
我国正在建设的能源互联网是推动能源革命的技术路径。在物理层，能源互联网需要建设以新一代电力系统为基础，与天然气、交通、建筑等多个领域互联互通的综合能源网络。
在生产侧，多品种能源需要结合各自特点，发挥所长，进行互联互通，优势互补;在传输侧，智能电网与热力管网、天然气管网、交通网络进行互联互通，协同调度;
总之：新型电力系统的构建不是一蹴而就的事，必须经历一个渐变的过程，新型电力系统的构建路径，必须以战略引领，分步实施，制定好规划，尽快实现柔性化、电力电子化，且保证可控、安全。