构建以新能源为主体的新型电力系统的路径有哪些

构建以新能源为主体的新型电力系统。

山西作为全国唯一能源革命综合改革试点省份，低碳转型是推进能源生产和消费革命的内在要求，也是衡量试点工作成效的关键所在。

近年来，我省以电能替代为抓手推进绿色发展，在清洁取暖、交通运输、工农业生产等重点领域，不断提升电能占终端能源消费的比重，倡导低碳生产生活方式。今年，全省清洁取暖改造工作顺利推进，在积极争取下，国家将大同、朔州、忻州3市列入第四批清洁取暖试点城市，共获国家奖补资金27亿元。

“实现‘双碳’目标，能源是主战场，电力是主力军。”中国工程院院士刘吉臻做主题演讲时表示：碳达峰阶段，电网结构以交直流大电网为主干，有源配电网、微网将快速发展；碳中和阶段，电网与能源网络将互联互通。

国网能源研究院有限公司党委书记、董事长（院长）张运洲在发表主题演讲时说，山西构建以新能源为主体的新型电力系统，独具特色、任重道远。新型电力系统的发展路径，应根据全国“双碳”路径的演进、重大科技的创新应用而进行动态调整。

我国电力结构已经开始向绿色低碳转型。受成本下降、技术进步、生态环保等因素推动，可再生能源快速发展带动全球能源供应日趋多元，新兴经济体能源需求持续增长，占全球能源消费比重不断上升。截至2020年底，我国可再生能源发电装机总规模占比超过40%，位居世界第一。按照我国“碳达峰”“碳中和”时间表，到2030年实现“碳达峰”，意味着平均每年碳排放量由过去的年均3.6%增速降至0.5%[2]。2021年是“十四五”的开局之年，能源企业和电力企业需要迈好绿色低碳转型的第一步。尤其在发电领域，电源结构将发生重大改变，绿色电源将成为主体电源。在电网领域，电力资源配置由煤电、水电基地外送，转变为新能源一体化开发外送、源网荷储一体化就近利用，电网形态由区域互联大电网向大电网与微电网、分布式电网兼容并举转变，智能配电网成为未来发展重点[3]；在用电领域，用电模式由单向流动转变为源网荷储双向互动模式，储能技术将加快发展，用电形式更加多样化。总之，能源清洁低碳发展成为大势。世界各国纷纷制定能源转型战略，提出更高的能效目标，制定更加积极的低碳政策，不断寻求低成本清洁能源替代方案，推动可再生能源发展和经济绿色低碳转型[4，5]。此外，世界能源技术创新进入活跃期。能源新技术与现代信息、材料和先进制造技术深度融合，太阳能、风能发电、新能源汽车技术不断成熟，大规模储能、氢燃料电池、第四代核电等技术有望突破，能源利用新模式、新业态、新产品日益丰富，将给人类生产生活方式带来深刻的变化[6，7]。

绿色低碳转型意味着巨大的成本。尤其对于以传统化石能源为主的发电企业来说，从高碳资产为主向绿色低碳资产转型的成本十分巨大。以“五大电力”企业为例，2020年有四家清洁能源装机占比低于50%，新能源电源增量成为这些企业投资发展的重点。随着新能源大规模发展，资源争夺和市场竞争将愈加激烈，各企业都在抢抓清洁能源转型的机遇，争取优质新能源资源，坚持集中式与分布式并举，新建为主并购为辅，实现风电、光伏跨越式大发展[1]。实施“碳达峰”“碳中和”是广泛而深刻的经济社会系统性变革，对政府、企业，甚至每个人的生活都是一场变革，“一场硬仗”。“十四五”时期，是我国实现“碳达峰”目标的关键期、窗口期，除了控制化石能源消费总量、提高利用效能，还要大力实施清洁能源替代行动，深化电力体制改革和碳交易制度创新，也要倡导绿色低碳生活，提升生态碳汇能力。

总之，构建以新能源为主体的电力系统，意味着光伏、风电等清洁能源的大规模发展，到2025年清洁电源装机比例将超过50%[8]。清洁能源的高比例发展必须采用市场化手段，避免大幅度的财政补贴。清洁能源的发展必须依靠创新驱动，以新能源为主体的新型电力系统应具备高度的数字化、智能化水平，才能不断提升分布式清洁能源的存储和消纳能力，真正让清洁能源成为电力供应的主体。

要实现碳达峰碳中和目标，促进电力绿色低碳发展是重要一环。

今年两会，不少代表委员就把目光投向这一领域，对促进新能源发电产业 健康 发展，提出一系列建设性意见和观点。

“构建以新能源为主体的新型电力系统，是我国实现碳达峰碳中和目标进程中的重要任务，新能源发电将成为未来电力供应的主力。”全国人大代表、天能集团董事长张天任表示。

据今年1月底国家能源局披露的数据，我国可再生能源发电量稳步增长，2021年，全国可再生能源发电量达2.48万亿千瓦时，占全 社会 用电量的29.8%。

“在规模化应用的过程中，光伏发电、风电等可再生能源发电技术水平不断提升，成本持续下降，已全面实现无补贴平价上网，成为我国能源结构转型的重要力量。”全国人大代表、阳光电源董事长曹仁贤说。

张天任认为，加快风电、光伏发电项目建设并网，增加清洁电力供应，既有利于缓解电力供需紧张形势，也有利于助力完成能耗双控目标，促进能源低碳转型。

不过，快速发展中也有不足之处。

“在我国全 社会 用电量稳步增长、新能源发电量再创新高的当下，仍存在不利于产业可持续 健康 发展的问题。”张天任认为，新能源发电产业有待进一步规范，推动其 健康 有序发展。

“由于上网电价执行各地燃煤基准价而且偏低，光伏电站投资回报率急剧下滑甚至亏本。”曹仁贤说。

张天任则提到，部分地区对新能源电力的消纳能力不足，例如风电装机集中的“三北”地区远离负荷中心，难以就地消纳，电网发展滞后。另外，新能源电力发展目标调整频繁，各层级各专项规划不能有效衔接，出现了地方规划与国家规划脱节、新能源发电与电网规划脱节等问题。

他还谈到，新能源发电行业恶性竞争加剧，目前的项目开发方式往往将新能源资源配置给并没有意愿长期持有运营项目的主体，甚至滋生了一批专门做资源转让信息介绍的中间商。

如何推动新能源发电产业 健康 发展，代表们给出了各自的建议。

在新能源上网电价方面，曹仁贤建议，根据各地区光伏电站度电成本加合理收益核定新建项目保障性收购价格，每年核算1次，有重大变化适时核算调整，和各地煤电价格脱钩。

他还建议，加快推进绿电交易市场走向成熟，适时建立配额制的强制绿电交易市场，释放绿电供需双方发展潜力；尽快建立光伏电站储能系统价格机制。

“建议尽快出台储能专项规划，推动落实新能源项目配置储能设施的支持政策……确保新能源送得出、供得上、用得好。”张天任表示。此外，他提出应加强区域内各省级电网互联，有效缓解部分区域较为突出的调峰压力；调整国家财政补贴支持方式，促使产品合理定价，避免恶性竞争等。

在“双碳”目标背景下，光伏是一座城市优化能源结构，推动“双碳”建设的重要抓手。

太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。

随着光伏发电等波动性电源比例的提高，要求电源侧具备更大的调节能力，分布式储能将得到普及，主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电，并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网，将是太阳能发电的一种新应用形式，既适用于边远农牧区、海岛供电，也适合联网运行作为电网可控发电单元。

光伏产业的不断深入发展，各行业也借助了光伏的自身优势开展应用，如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。

从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式：

实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测，电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害，实现无人值守的室外光伏电站新形势。

通过现场取景、卫星图等方式，进行场景搭建，人工摆放向日镜模型，向日镜从发电塔向外扩散排布，真实还原装机分布效果，场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵，场景中心为发电塔，镜子作为反射太阳光的媒介，发电塔相当于一个大型的热量吸收器，一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换，推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能，真实还原发电塔吸收热量的效果。

光热电站信息监测

通过点击交互场景中的发电塔模型，以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息，与后台数据进行联动，接入真实数据，展示发电塔发电情况与发动机运行状态，做到实时监测管理。

光伏电站信息监测

通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱（包括母线电压、机箱温度、电流）数据，当出现告警时，可对模型进行染红闪烁显示，方便运维人员快速定位排查问题，足不出户即可实时查看设备相关指标，可结合算法实现数据分析，短时间内若出现数据异常变化的情况，提前进行告警，提醒相关人员及时做出决策。

同时接入了箱变（包括箱变油温、电压和电流）、逆变器（包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率）、升压站相关数据，全面监测电站运行状况，由于场景比较大，做了点击设备模型视角拉近处理，可更直观的查看设备相关信息。

以往以节能降碳为主的理念，应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统，这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。

加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电，以达到节能减排目标。

采用轻量化三维建模技术， 1：1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中，实现 BIM + GIS 的结合展示。

2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景，可进行缩放、平移、旋转，场景内各设备可以响应交互事件。

我国清洁能源（新能源）的发展现状

（一）太阳能

​我国地大物博，拥有丰富的太阳能资源，当前我国太阳能产业规模位居全球首位。

截至2021年9月底，光伏发电累计装机2.78亿千瓦。2021年1-9月，全国光伏新增装机2556万千瓦，其中，集中式光伏电站915万千瓦、分布式光伏电站1641万千瓦。从新增装机布局看，装机占比较高的区域为华北、华东和华中地区，分别占全国新增装机的44%、19%和17%。

（二）风能

​我国风能资源非常丰富，资源总量在33.26亿千瓦左右。其中，大概有31.33%的风能资源可以被利用，很大一部分是海洋中的风能资源，大概在75%左右；其余部分风能资源在陆地上，占据了可用资源的25%。

据国家能源局消息，截至2021年11月中旬，我国风电并网装机容量达到30015万千瓦，突破3亿千瓦大关，较2016年底实现翻番，是2020年底欧盟风电总装机的1.4倍、是美国的2.6倍，已连续12年稳居全球第一。

（三）生物质能

我国的生物能源储存量特别丰厚，主要是田间的秸秆以及薪炭林等可以大量利用的生物能，这种能源分布范围广、可利用率高，并且生物能在基础设施的建设可以很容易形成。在实际的生物能利用过程中，前期的准备建设工作比较简单，生物能在我国具有很大的开发潜力。

2021年1-9月，生物质发电新增装机554.7万千瓦，累计装机达3536.1万千瓦，生物质发电量1206亿千瓦时。累计装机排名前五位的省份是山东、广东、浙江、江苏和安徽，年发电量排名前六位的省份是广东、山东、浙江、江苏、安徽和河南。

（四）核能

核能利用的主要方式是核裂变和核聚变。我国对核电研究及利用起步较晚，在20世纪80年代建立第一座核电站。中国核能行业协会2021年11月14日发布的蓝皮书显示，截至2020年12月底，我国在建核电机组17台，在建机组装机容量连续多年保持全球第一。

2020年，国内核电主设备交付31台套，实现了批量化成套交付，涵盖反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等各类产品，我国已全面掌握先进核电装备制造核心技术。

（五）海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程储存和散发能量，这一部分能量通过潮汐、波浪和盐度梯度等形式存在于海洋之中。

我国海洋能开发具有较长的历史，在解放初期便兴建了潮汐电站。伴随多年的不断实践，海洋发电技术实现新的突破，针对小型潮汐发电站技术趋于成熟化及规范化，同时具备中型潮汐发电站技术要求。

（六）地热能

我国已经明确将地热能作为可再生能源发电、供暖的重要方式。2021年9月，国家能源局等八部门印发的《关于促进地热能开发利用的若干意见》指出，到2025年，全国地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%，在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番；到2035年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025年翻一番。

根据国家地热能中心公布的数据，截至2020年底，我国地热能供暖（制冷）面积累计达到13.9亿平方米。其中，水热型地热能供暖5.8亿平方米，浅层地热能供暖（制冷）8.1亿平方米，每年可替代标煤4100万吨，减排二氧化碳1.08亿吨。

结 语

根据上述情况可知，我国的新能源发展依托国家政策支持，前景极为光明。为了落实碳达峰、碳中和目标，我国将构建以新能源为主体的新型电力系统。这就要求全社会同心协力，提高新能源企业的核心竞争力，大力发展新能源产业，助力双碳目标的实现。

靠谱。

舒泰能源日入百元，尤其是构建以新能源为主体的新电力体系的提出后，以光伏为代表的新能源正在成为能源行业向清洁低碳转型的主力军。

光热发电作为一种输出功率灵活可调、储能时间长的新能源发电技术，可以在促进新能源电力消纳和提高电力系统稳定性方面发挥重要作用，对构建以新能源为主体的新型电力系统具有重要作用。

新能源一般是指在新技术基础上开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面和深层之间的热循环。此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而煤炭、石油、天然气、水能等已经广泛使用的能源被称为常规能源。随着常规能源的局限性和环境问题的日益突出，环境保护和可再生新能源越来越受到重视。

中国未来发展新能源的战略可以分为三个阶段。第一阶段是到2010年实现部分新能源技术的商业化。第二阶段，到2020年，大量的新能源技术将被商业化，新能源将占到一次能源总量的18%以上。第三阶段是全面实现新能源商业化，大规模替代化石能源，到2050年能源消费总量达到30%以上。明年，汽车行业 "电动化 "的趋势将越来越明显，市场竞争也将越来越激烈。补贴将被取消，原材料成本将增加，芯片短缺等问题将继续困扰整个行业。

我们从产品与服务、市场与政策、产业与配套三个方面回顾了2021年的新能源汽车，并展望了新能源汽车的未来。今年是新能源汽车产业快速发展的一年。在疫情、缺芯等情况的影响下，整个产业链的销量实现了快速增长，这让我们看到了新能源汽车市场的增长潜力。2022年，随着新动力产品线的不断丰富，传统车企的加速转型，以及互联网企业的跨界进入，新能源汽车市场的竞争将越来越激烈。

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以风电、光伏为主的新能源电力随机波动性强，大规模并网将给电网运行带来挑战。南方电网公司将在“十四五”全面建设安全、可靠、绿色、高效、智能的现代化电网，以数字化、智能化手段推动传统电网改造升级，增强电网对高比例新能源的接纳、调控和优化配置能力，以数字电网推动构建以新能源为主体的新型电力系统。

法律依据：

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》第三条战略导向“十四五”时期推动高质量发展，必须立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局。把握新发展阶段是贯彻新发展理念、构建新发展格局的现实依据，贯彻新发展理念为把握新发展阶段、构建新发展格局提供了行动指南，构建新发展格局则是应对新发展阶段机遇和挑战、贯彻新发展理念的战略选择。必须坚持深化供给侧结构性改革，以创新驱动、高质量供给引领和创造新需求，提升供给体系的韧性和对国内需求的适配性。必须建立扩大内需的有效制度，加快培育完整内需体系，加强需求侧管理，建设强大国内市场。必须坚定不移推进改革，破除制约经济循环的制度障碍，推动生产要素循环流转和生产、分配、流通、消费各环节有机衔接。必须坚定不移扩大开放，持续深化要素流动型开放，稳步拓展制度型开放，依托国内经济循环体系形成对全球要素资源的强大引力场。必须强化国内大循环的主导作用，以国际循环提升国内大循环效率和水平，实现国内国际双循环互促共进。