截至2020年底，我(wǒ)國風電裝機2.81億千瓦、光伏發電裝機2.53億千瓦，合計達5.34億千瓦。要實現碳達峰、碳中(zhōng)和目标，到2030年我(wǒ)國風電、太陽能發電總裝機容量将達到12億千瓦以上，這意味着風電、太陽能發電裝機還将至少增加6.66億千瓦。爲此，近日召開(kāi)的中(zhōng)央财經委員(yuán)會第九次會議提出，實施可再生(shēng)能源替代行動，深化電力體(tǐ)制改革，構建以新能源爲主體(tǐ)的新型電力系統，這爲推動能源電力轉型發展指明了方向。

在能源革命和數字革命相融并進，以及碳達峰、碳中(zhōng)和目标的大(dà)背景下(xià)，能源電力行業正發生(shēng)前所未有的變化。以安全可靠、清潔經濟、智慧開(kāi)放(fàng)、可持續發展的能源節約型社會爲目标，以高滲透率的可再生(shēng)能源、高比例的電力電子設備、高速增長的直流負荷“三高”爲主要特征的新一(yī)代電力系統正在逐步形成。特别值得關注的是，碳中(zhōng)和将加速電力增長零碳化進程，發展清潔和循環經濟，更需要堅強大(dà)電網和智能配電系統協同發展，相得益彰，逐步向綜合能源系統演化。

當前，我(wǒ)國已成爲世界級的能源生(shēng)産和消費(fèi)大(dà)國，形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生(shēng)能源全面發展的能源供給體(tǐ)系，能源事業發展取得舉世矚目的成就，但過去(qù)粗犷式能源發展導緻的生(shēng)态環境問題日趨嚴重，能源綜合利用效率相對偏低。目前，由于大(dà)量可再生(shēng)能源出現，能源開(kāi)發将向集中(zhōng)生(shēng)産與分(fēn)布式生(shēng)産并重轉變，根據資(zī)源的自然禀賦和負荷時空特性，新的能源必須連接到系統，或通過遠距離(lí)輸送，或就地到最終用戶，可再生(shēng)能源将逐步成爲電網中(zhōng)的主要一(yī)次能源來源。優化調整電源結構，保障能源供給安全清潔可持續發展是重中(zhōng)之重。

新型電力系統面臨的主要挑戰是：高滲透率的分(fēn)布式可再生(shēng)能源将對電網安全穩定運行帶來沖擊，特别是大(dà)量分(fēn)布式能源聚合體(tǐ)對電網運行能力和調度水平帶來嚴峻考驗，因此需加快整體(tǐ)電力系統結構改造，爲可再生(shēng)能源消納提供有力保障；分(fēn)散能源資(zī)源将大(dà)量小(xiǎo)規模資(zī)産連接到配電網，并出現新的電網參與者，如當地能源社區和消費(fèi)者；可再生(shēng)能源滲透率與棄電率整體(tǐ)呈現正相關關系，降低棄電率成爲挑戰，也是未來電力系統改造升級和投資(zī)布局的重點。爲保障可再生(shēng)能源高效消納，需提升對風電和太陽能發電出力的預測精度，爲機組組合和調度做好預案,也要加強對發電側、輸電側、用戶側、儲能側的靈活性改造、建設，提升深度調峰和快速響應能力。

爲保證電能供給質量（電壓、頻(pín)率等），風電和太陽能發電在并網發電過程中(zhōng)也需要必要的輔助服務，從而産生(shēng)消納成本，導緻電價上升。借鑒發達國家電力系統低碳發展的标杆德國的曆程，2019年，德國電力系統可再生(shēng)能源發電占比突破40%，電費(fèi)比2015年增長約8%。因此，可再生(shēng)能源的全系統消納成本将随着滲透率提升而增加，電力市場、價格、體(tǐ)制機制和各種不确定因素将影響電網發展。

提高現有電力系統的利用率，以達到物(wù)盡其用、提質增效是重要工(gōng)作。同時，積極應對極端天氣和氣候變化，保障可靠供電，也是電力系統面臨的一(yī)大(dà)任務。

未來電網将成爲實現各能源網絡有機互聯的鏈接樞紐，以及含有源-網-荷-儲的多元、非線性、時空變化、網中(zhōng)網的複雜(zá)大(dà)系統，是能源互聯網的基礎和核心，應具有先進的人工(gōng)智能裝備、充足的系統靈活性、高标準的系統可靠性。

具體(tǐ)而言，電網将呈現大(dà)電網、局域電網和微電網并存的電網格局：廣域大(dà)電網可有機整合各種可再生(shēng)能源的時空互補性，并實現資(zī)源密集區域的電力向負荷密集區域的大(dà)容量遠距離(lí)輸送；局域電網和微電網可就地利用分(fēn)散資(zī)源，将大(dà)量小(xiǎo)規模資(zī)産連接到配電網，并出現新的電網參與者，如當地能源社區和消費(fèi)者，形成衆多的産用儲一(yī)體(tǐ)化聚合體(tǐ)。

同時，分(fēn)布式能量自治單元——就地收集、存儲和使用能源的微單元，成爲被控制的一(yī)個簡單可調度負荷，可以在數秒内作出響應，以滿足電網系統需要。對于用戶，微電網可以成爲一(yī)個可定制的電源，向用戶提供差異化（電能質量、電壓等級、交直流供電模式、供電可靠性等）服務。通過能源載體(tǐ)的電力轉換，終端用戶和電網的耦合加強，反之亦然。此外(wài)，對現有電網輸配電能力的提升挖潛、精益化資(zī)産管理将是重要任務。

負荷側:電能是未來最重要的終端能源，終端電氣化是大(dà)方向，将帶來新負載模式，如電動汽車(chē)快速充電，其特點是短時内高功率充放(fàng)電會對電網造成沖擊。

自下(xià)而上采用物(wù)聯網（如電動車(chē)等可控負荷）及身聯網(如健身環，心髒起博持器等)和人工(gōng)智能等新技術，将爲負荷的柔性化和優化響應奠定基礎。另外(wài)，直流已在用戶身邊，電子設備等直流負荷快速增長，風光儲直柔的直流微電網和聚合體(tǐ)将大(dà)幅增加，大(dà)量并網主體(tǐ)如分(fēn)布式電源、微電網、電動汽車(chē)(V2G)、新型交互式用能設備等多兼具生(shēng)産者與消費(fèi)者雙重身份。在高比例新能源背景下(xià)，“源随荷動”式傳統的解決電力系統平衡問題的基本方式将出現“荷随源動”的趨勢。

因此，應研究出台由各個利益相關者參與的有吸引力的價格機制，讓具有強大(dà)響應能力的用戶參與調峰。負荷的柔性處理和主動響應将是能源電力改革的新藍(lán)海。

儲能：儲能技術是支撐可再生(shēng)能源普及的戰略性技術，也是提高電力系統靈活性和可靠性的關鍵技術。

電力系統的靈活性越高，調節能力越強，則越能滿足高比例可再生(shēng)能源帶來的調峰、調頻(pín)和備用需求，保障電能供給質量。随着技術發展和材料革命，越來越多不同技術路線的規模化儲能，如抽水蓄能電站和燃氣調峰電站、氫能、碳捕集與利用技術和儲能裝置，以及蓄電(機械轉換、化學轉化等)和蓄熱(水/冰蓄冷、熱化學存儲)等将根據不同需求在源網荷側安裝，參與控制，平衡時空變化的源與荷。因此，要加強對發、輸、用側和儲能側的靈活性建設，提升深度調峰和快速響應能力，提高供電可靠性和電能質量。

電力系統運行模式：将逐步演變爲以可再生(shēng)能源發電爲主、交直流混合電網、源網荷儲協同互動，靈活智能控制運營成爲重中(zhōng)之重。

以大(dà)電網爲“主幹網”，以微網、能量自治單元爲“局域網”，能夠“即插即用”，以開(kāi)放(fàng)對等的信息-能源一(yī)體(tǐ)化架構，真正實現能源的雙向按需傳輸和動态平衡使用，提供共享能量和信息平台及協作的機會。此外(wài)，大(dà)電網和微電網二者相互補充，相得益彰，因地制宜成爲關鍵。應從現有系統中(zhōng)喚醒沉睡的資(zī)源，實現源網荷儲的高效和最大(dà)利益化的優化調節利用。

能源和電力物(wù)理信息系統：将産生(shēng)海量多源、離(lí)散的大(dà)數據，爲數字化能源電力奠定基礎，實現信息流、能源流、業務流融合。

信息化對智能電網的支撐作用，正逐步由以IT技術爲核心轉變爲以數據數字化爲核心。值得注意的是，未來的信息服務模式，将由應用建設向數據分(fēn)析服務模式轉變，實現數字賦能。

大(dà)量高新技術集成融合：從技術上向新一(yī)代電力系統升級，“大(dà)雲物(wù)移智”等新技術将逐漸成爲标配。

其中(zhōng)，人-機-物(wù)高度融合，無人化、芯片傳感、數字化等新技術和多功能融合的新設備、材料、新器件将層出不窮，能量的産、輸、配、轉換和使用均具備一(yī)定智能，能源互聯網将具備“智慧、能自學習、能進化”的生(shēng)命體(tǐ)特征。

理想目标：向着綜合能源互聯體(tǐ)系演進，逐步實現綜合能源體(tǐ)系。

以電爲核心、網爲平台，以因地制宜的多元能源結構爲基礎，信息能源基礎設施一(yī)體(tǐ)化的綜合能源體(tǐ)系将朝着低碳化、高效化、數字化及可持續發展的清潔循環經濟方向發展，形成以“能源結構生(shēng)态化、産能用能一(yī)體(tǐ)化、資(zī)源配置高效化”爲特征的全新的能源生(shēng)态體(tǐ)系。

回顧人類三次工(gōng)業革命，都源于重大(dà)科學發現和理論突破。傳統的能源競争，就是哪裏有資(zī)源，就去(qù)搶奪，甚至是戰争。但是，以風能、太陽能爲代表的新能源，其競争方式不是資(zī)源競争，而是核心技術競争。

目前，世界上主要國家和地區均把能源技術視爲新一(yī)輪科技革命和産業革命的突破口，因此，我(wǒ)們應深刻理解“科技獨立自強是發展大(dà)局的根本支撐”，開(kāi)展獨立自主的創新，必須深入分(fēn)析面臨的挑戰及技術成熟性、可行性、經濟性，前瞻未來發展，進而科學理智地制定切實可行的技術路線，群策群力，努力踐行。應以清潔、低碳、數字、高效和物(wù)聯爲發展方向，以安全高效、循環可持續爲驅動和目标，以研究與創新爲支撐、智慧互連共享爲核心，孕育新模式、新業态，推動跨界融合，實現産學研用協同。同時，從基礎理論、新材料、關鍵技術、軟硬件設備到真正能複制的工(gōng)程示範，探索颠覆性技術，實現能源技術自主創新，保障可再生(shēng)能源和新型電力系統理智、健康、有序發展，助力碳達峰、碳中(zhōng)和目标實現。