文/趙勇
實現碳達峰碳中和，能源是主戰場，電力是主力軍。電力系統作為能源配置的樞紐平臺，既要自身實現低碳，還要承接其他終端用能領域轉移的能源消耗和碳排放，助力全社會實現低碳發展。作為人們須臾不可離開的基礎設施，電力系統關系到國計民生，不可能推倒重來。要統籌經濟社會發展和“雙碳”目標實現，堅持先立后破構建新型電力系統。
黨的二十大報告明確提出，積極穩妥推進碳達峰碳中和。2023年7月，中央全面深化改革委員會第二次會議提出，“加快構建清潔低碳、安全充裕、經濟高效、供需協同、靈活智能的新型電力系統，更好推動能源生產和消費革命，保障國家能源安全”，進一步明確了新型電力系統的發展方向。
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清潔低碳
從傳統電力系統向新型電力系統轉變，需要不斷提升清潔能源發電比例。我們判斷，到2060年，我國能源轉型將實現“70-80-90”目標，也就是：電能消費占比達到70%，非化石能源消費占比超過80%，清潔能源發電量占比超過90%。其中需要關注兩個問題，一是大力發展可再生能源是實現碳中和的必要而非充分條件。最近，在聯合國氣候變化框架公約第二十八次締約方大會(COP28)期間，大會主席賈比爾表示：“沒有科學證據表明逐步淘汰化石燃料可以將全球升溫幅度限制在1.5攝氏度。”要深化戰略路徑研究，摒棄單純依靠新能源就可實現碳中和的錯覺。二是認識到傳統化石能源發電也具有實現碳中和的技術路徑。目前，燃煤電廠正在積極探索低碳、零碳、負碳技術。比如，在火力發電過程的前端，用生物質代替煤炭作為燃料，在后端配置碳捕集裝置，將高碳的燃煤發電改造為負碳發電，助力實現“雙碳”目標。
安全充裕
推動能源革命，要立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破、通盤謀劃，傳統能源逐步退出必須建立在新能源安全可靠的替代基礎上。“四個革命、一個合作”能源安全新戰略，為中國能源高質量發展指明了方向。新能源發電具有間歇性、隨機性和不確定性，在新型電力系統規劃和運行中我們提出“有效容量”的概念，就是要求系統具備足以應對極端情況、實現電力電量實時平衡的發電容量。因此，適應新能源占比逐步提高的發展趨勢，提升“有效容量”的充裕度成為保障電力系統安全的關鍵所在。中國華能積極打造新能源、水電、核電三大支撐，形成了“源頭零碳替碳、過程減污降碳、終端捕碳固碳、多能互補友好、數字智能支撐”的技術創新體系，為保障電力安全供應和系統安全穩定運行提供有力支撐。
經濟高效
堅持節約優先，以最優成本實現轉型目標，確保電力供應可獲得、可支付、可持續。要重點關注三個方面：一是成本規模。實現“雙碳”目標，關鍵是在能源生產側實施清潔替代、能源消費側實施電能替代，大量轉型成本將在電力行業產生與匯集。一些研究機構判斷，到2060年，我國電力行業投資規模將超過百萬億元。二是承擔主體。按照“誰受益、誰承擔”原則，合理分攤轉型成本。三是疏導機制。科學設計市場體系，完善價格政策，確保轉型成本足額傳導。2023年11月，國家發展改革委、國家能源局印發《關于建立煤電容量電價機制的通知》。實施煤電容量電價機制，將推動煤電由電量電價收益模式，向“電量電價+容量電價+調節電價”模式轉變。未來需要加快形成多層次統一電力市場體系，以安全降碳為導向，協調安全保供等當前任務和構建新型電力系統等長期目標，合理反映所有電力產品和服務的電力系統價值和生態價值。
供需協同
源網荷儲協同發展，充分發揮需求側平衡作用，建立源網荷儲一體化、多能互補和供需互動運行模式。加強需求側響應能力建設，形成基于“誰提供、誰獲利”原則的激勵機制，引導響應主體通過參與現貨、輔助服務市場等獲取收益，促進可再生能源消納，保障系統安全運行。比如，電動汽車作為一種優質的分布式儲能資源，參與電力系統調節的潛力巨大。據統計，電動汽車80%以上的時間都處于停駛狀態，可作為低邊際成本儲能設備，借助數字化、智能化等技術手段和尖峰電價等價格機制，實施有序充放電，主動參與系統平衡調節。再如，虛擬電廠、綜合能源服務等新模式、新業態成為提升系統彈性的重要方式。2022年11月，中國華能建成參與實時調度的虛擬電廠，利用現代通信網絡技術，實現可控負荷、儲能等需求側資源的聚合、協調、優化，形成規模化調節能力，參與輔助服務等市場交易，助力節能減排、降本增效。
靈活智能
通過科技創新和體制機制創新，打造多元耦合、智能高效的能源電力新技術、新應用。類似經濟學中的三元悖論，在能源領域也存在“不可能三角”問題，即能源的經濟性、安全性、環保性三者很難同時兼顧。數字技術與能源電力技術深度融合，可以在優化資源配置、提高電力系統安全性經濟性、提升能源利用效率、增加用戶互動性、應對新能源隨機波動問題等方面發揮重要作用，為破解“不可能三角”提供有效支撐。比如，在系統規劃階段，利用人工智能、數字孿生等技術，建立適應多種工況的能源電力隨機復雜巨系統模型，融合大數據分析、多時間尺度生產模擬等技術，實現隨機條件下源網荷儲協同規劃。在系統運行階段，基于云計算、物聯網、5G等技術，實現電力基礎設施信息聯通，生產、傳輸、存儲、消費各環節全面感知、智能互動。
構建新型電力系統是一項全局性、復雜性的系統工程，能源體系、技術體系、產業體系和管理體系都將發生深刻變革，新型電力系統的規劃方法、構建方案、運行控制方式需要系統性創新。要聚焦關鍵技術，聚合創新要素，整合創新資源，打造具有中國特色的新型電力系統，為實現碳達峰碳中和提供有力支撐。
(作者系中國華能集團有限公司能源研究院院長兼中國華能集團有限公司碳中和研究所所長。)
