“双碳”目标下能源电力绿色转型展望

摘要：电力行业的“碳达峰，碳中和”和进度对双碳目标的实现和影响较大，因此必须加快构建以新能源为主题的新型电力系统。基于以新能源为主体的新型电力系统体系构建后，风电和光伏发电将会迎来发展的挑战和机遇，由于风电和光伏发电具有间歇性和波动性的特征，而储能是解决新能源发电不稳定的重要工具，所以未来储能发展是必然的趋势。随着常规火电机组的有序退网和大规模的新能源发电并网，以及大量、高比例电力电子元件输电设备的投运，未来电力系统的稳定性将会有所降低，传统的技术手段已经无法适应电网的运行需求，所以需要数字智能技术和传统电力技术深度结合，才能促进电力系统安全、稳定和高效的运行。

关键词：“双碳”；能源电力；绿色转型；展望 1“双碳”目标与能源高质量发展

据统计，80%～90%的温室气体来自于能源活动，也就是说“双碳”、绿色革命很大程度上是“能源+”革命，如果能够做好能源革命，就可以为“双碳”目标的实现奠定基础。因此，能源是实现“双碳”目标的主战场。我国关于能源高质量发展包括安全发展、高效发展、绿色发展、智慧发展、开放发展和共享发展六个方向。其中，安全发展是指资源、通道、金融和环境的安全，是能源发展的底线；高效发展包括供需两侧效率和效益，是整个发展的生命线；绿色发展包括节能、环保和降碳，是绿线；智慧发展包括数字产业化和产业数字化；开放发展实现了国内、国际的双循环；共享发展使人们可以从中获得满足感和幸福感。在能源高质量发展的情况下，“双碳”是越来越重要的方向。从油气对外依存度来看，2020年石油对外依存度超过70%，天然气对外依存度超过40%，2021年依然是上涨趋势。在我国能源资源中，除了煤炭资源丰富之外，石油、天然气储存量并不多，所以在能源安全发展的围度下，需要通过“双碳”逐步摆脱对化石能源的依赖。我国在节能方面取得了巨大的成效，到“十三五”末，我国单位GDP能源消耗量是世界的1.5倍，但与美国、英国和德国等发达国家相比还存在不少差

距，所以我国的能源高效发展还在路上。从能源绿色发展来看，20世纪60年代，美国、欧盟等发达国家已进入油气时代，石油、天然气占比达到60%左右，而我国过去长期是以煤炭供给为主，经过很大努力，2020年我国煤炭消费比重还在56%左右。目前，要从以煤为主的能源结构向可再生能源转型，任务非常艰巨，因此要通过“双碳”目标的约束加快进程。

2“双碳”目标下能源电力绿色转型展望 2.1电网（骨干网架）建设

随着新能源应用于新型电力系统后，需搭建一个灵活可靠配比新能源、智能和深度调峰的合理体系和系统。围绕大型能源基地的跨区域输送、调度能力和储能的推广，从大电网建设角度看，重点在于满足大型能源基地与负荷中心的联通通道需求，以及负荷中心区域内调配通道能力。结合我国清洁能源资源区位禀赋因素，大型能源基地配套调峰机组以实现稳定外输效果（参考青海-河南特高压直流线路输出端的海南州风-光-水互补新能源基地）；与跨区域输送能力相配套，电网新一代调度系统的推广应用有望提速。

2.2储能建设

储能应用场景丰富，在新型电力系统中的应用前景广阔，具体应用领域可分为发电侧、电网侧和用户侧三大类以及多种子场景：（1）发电侧：火储联合调频，稳定输出功率；新能源发电配储，平抑出力波动，提高消纳等；（2）电网侧：调峰、二次调频、冷备用、黑启动等；（3）用户侧：峰谷套利、需量管理、动态扩容，用户主要分为家庭、工业、商业、市政等；（4）微电网：主要为离主电网络较远的无电、弱电地区，需要自建电网，可采用可再生能源与储能作为解决方案；（5）分布式离网：4G/5G基站供电、风景区驿站供电、森林监控站供电、油田采油站供电、高速加油站供电等。

2.3配电网建设

“双碳”目标下，新能源的接入比例持续提升，集中式与分布式并进的格局有望持续强化，要求配网逐步向供需互动的有源网络过渡。用电形式多样化与能

源结构清洁化，预计将加速配网系统的复杂化和功能多样化，对配网系统的安全、智能、高效、开放、低碳要求不断提升。

3推动实现“双碳”目标的路径思考 3.1优化碳排放交易市场

在碳排放交易市场中，应遵循基本的经济规律。政府需适当运用宏观手段，优化此类交易市场，特别要显现出交易机制的价值。在市场中，价格机制是极为重要的部分，其可体现出流转要素的稀缺程度，改变各类资源的分配结构。为此，政府方面需运用好碳排放的价格机制，落实成本约束效力，将减排和收益联系起来。此外，还能采用激励的思路，适当增加碳排放的代价，让市场主体不得不通过运用减排技术控制经营成本。

3.2重新构建能源结构体系

追求“双碳”目标的道路上，应调节能源结构。能源增量应调整成以非化石能源为主的模式，全面落实煤炭的清洁利用，增加天然气消费比例，寻求低碳乃至零排放的格局。基于此，进一步推动非化石能源和电气化的发展，使其逐步取代煤与油。优化煤炭的清洁利用，促进煤电和新能源的充分互补，合理提升天然气消费比例，同时实现能源消费总量的稳定，增加非化石能源的使用，用电动车辆取代常规燃油汽车。现阶段，西电东送和北煤南运可在一定程度上解决中东部存在的能源不足问题，但需要控制成本消耗。另外，要提高中东部可再生资源的利用率，降低外部能源依赖度。能源安全方面，需强化能源安全教育，有关主管部门应敦促市场主体落实与能源安全相关的制度。改善能源结构，调动供需循环的内在动力，落实“双碳”规划。

3.3增加绿色低碳化的需求

对于经济增长，能源进出口与投资、消费是关键要素。1）能源的进出口。中国应与其他经济体合作，稳定自然生态，掀起全球性的绿色风潮，落实对能源进出口的全面监管。2）投资。注重对风电与其他绿色能源的投入，增强技术创新力度，在新能源比例达到一定程度后，可引领社会资本注入低碳产业。3）消

费。各级政府需强化绿色环保方面的宣传，以改变消费观念。在追求碳达峰的过程中，可控制能源消费力度，扩大低碳化的消费需求，带动经济的高品质转变。在生产源头上，强调产业链的低碳化监管，促使高污染产业调整，减少传统能源的使用。

3.4打造多元融合高弹性电网

适应高比例新能源、高比例电力电子设备需要，促进系统各环节全面数字化、智能化。建立全网协同、数字驱动、主动防御、智能决策的新一代调控体系。加强源网荷储多向互动，多能互联，推进多种能源形式之间的优化协调，提高电力设施利用效率，提升整体弹性。加强预测预警体系建设，保障极端事件下的电力系统恢复能力。

4结语

面对“双碳”目标，电力行业任务艰巨，我国经济双循环发展新格局、新型城镇化建设和电气化进程加快，将推动电力需求保持刚性增长。从电力的特性看，传统能源、新能源转换为电力，是提升能源利用效率的有效途径。随着全社会电气化水平的提升，更多碳排放从终端用能行业转移到电力，电力行业碳减排压力将持续加大。在此背景下，加快构建以新能源为主体的新型电力系统，是电力工业促进自身碳减排、支撑全社会碳减排的必由之路，是实现电力工业高质量发展的必然选择。

参考文献

[1]高虎.“双碳”目标下中国能源转型路径思考[J].国际石油经济，2021，29（3）：1-6.

[2]舒印彪.发展新型电力系统助力实现“双碳”目标[J].中国电力企业管理，2021（7）：8-9.