以新能源为主体的新型电力系统路径优化和稳定机理是什么?
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。
一、煤电装机将受严控
二、风电+光伏成增量主体
2020年12月12日，在联合国气候雄心大会上，中国首次设定了光伏风电装机目标，到2030年我国风电、光伏总装机容量达到12亿千瓦以上。
三、核电成基荷电源增量主体
在以可再生能源为主的电力结构中，随着煤电的角色淡化，核电正成为基荷电源的增量主体。与风电、太阳能发电的波动性、间歇性相比，核电具有能量密度大、输出稳定、低碳排放等优势，是“去煤电”情景下增加基荷能源的首选
四、储能、抽水蓄能建设将提速
2021年7月23日，国家发改委、国家能源局发布关于加快推动新型储能发展的指导意见。意见提出，到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变。根据意见，预计2025年装机规模达3000万千瓦以上。新型储能在推动能源领域碳达峰碳中和过程中发挥显著作用。
五、特高压电网建设将加快
考虑到风电、光伏分散式的特点，以及大型电厂地理位置偏远，主要集中“三北”地区，在无法实现就近消纳的情况下，电力的输送、存储成为决定制约清洁能源装机比例的一大瓶颈。同时，随着近年户用光伏装机增长迅猛，部分城镇、农村电网的变压器容量也成为影响装机的一大因素。因此，在大幅提高清洁能源装机比例的情况下，特高压电网、农村电网的配套工程也需要改善。
以太阳能为主的新能源投资及发展形成产业化经济化。
太阳能产业主要包括太阳能发电产业链、太阳能器具产业链、太阳能利用与建筑产业链三类产业链。新能源产业是具有战略性和先导性的新兴产业，也是调整优化产业结构、解决能源资源短缺、加强生态环境保护的重要途径。
新能源(NE）又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。发展新能源的意义：新能源是人类社会未来能源的基石，是化石能源的代替能源。
第二次工业革命，石油、煤等能源海量使用，二氧化碳排放逐年增加，导致全球气候恶劣，北极冰川面积逐年大幅度减小。长此以往，地球将不再适合人类生存。
至此，全球大国协定2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和目标。以电力行业的清洁化为重点，构建以新能源为主的新型电力系统取代燃煤发电。
目前，中国级欧美主要通过大力发展风电和光伏发电来替代煤电。但，风电和光伏发电的不稳定性，导致风电和光伏发电存在并网难问题。因此，迫切需要大容量、高效能、寿命长和安全性高的储能技术，来突破风电和光伏发电并网难的问题。
“ 储”君之争
目前，最常用的储能模式当属抽水蓄能和电池储能。
水储能技术简单成熟，但水储能仍需转换为电，才能供人们使用。另外，我国水电站集中的地方，却与大规模风光地基地存在错位。
电池储能技术也较成熟，尤其这两年动力电池发展，可以使用成熟锂电池技术储能。但，电池储能，储能能力有限，单位储能成本非常高，拉低了风电和光伏发电的经济性。并且，电池回收仍然是个问题。
氢气储能，应该是未来最环保、最理想的储能方式。目前比较成熟的技术手段是，通过电解水制氢。这样，可以把风电和光伏产生的大规模不稳定电，用氢气罐储存起来。
“ 氢”动力爆发
最为关键的是氢能的热值非常高，是约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。这样，氢能源非常适合作为重工业机械车的动力。另外，氢能源也适用在飞机、 汽车 等交通工具上。氢能源车，续航能力比锂电池车，强大多。以“日本丰田”为首的各大 汽车 厂商都追逐在研发氢能源车的高速上。
如此优质的“氢”民“储”君，你准备好迎接他了吗？你们觉得“储”君会是谁？
