先立后破-迈向零碳电力：探索适合中国国情的新型电力系统实现路径

如何应对日益加剧的气候变化是各国共同关心的全球性问题，也是人类社会必须协力合作才能解决的挑战。

在人类活动中，能源活动是温室气体排放的最主要贡献者，目前，能源转型已成为减缓全球气候变化的首要议 题。碳中和作为全球主要经济体应对气候变化的重要战略目标，其核心是实现能源系统转型。而在这一转型过 程中，电力系统的脱碳无疑十分关键，电力生产的零碳化和终端用能的电气化将是全球应对气候变化的首要切 入点。

电力系统运行的核心任务是要安全可靠、经济高效地实现电力的供需平衡。在过去一百多年内发展起来的传统 电力系统，以化石能源作为主要一次能源，为社会经济发展与生产生活提供兼具安全性与经济性的支撑。在全 社会碳中和的目标下，电力系统需要以可再生能源作为主要一次能源，实现安全、经济、绿色的电力供应。但 考虑到由电力生产、输送与消费共同构成的电力系统的复杂性，实现零碳电力绝非是以可再生能源替代化石能 源发电这么简单。

可再生能源(特别是非水可再生能源)发电技术与化石能源发电技术截然不同，前者的供应表现出高度的波动 性与不确定性，而后者则可以实现稳定供应和灵活调节。此外，可再生能源发电依靠大量的电力电子设备，这 将明显改变以同步发电机为主体的传统电力系统的元件构成与运行特性。因此，构建与“双高”特性(高比例 可再生能源、高比例电力电子设备)相适应的新型电力系统势在必行。

基于上述洞察，本报告旨在探索如何构建适合中国国情的新型电力系统，以期实现“先立后破，迈向零碳电 力”的最终目标。

构建新型电力系统的起点在于建立起对中国电力现状的充分认识。目前，电力供需现状表现为:持续增长的用 电需求，以化石能源为主的发电量结构，由于资源禀赋原因形成的“西电东送”“北电南供”的长距离送电格 局，以及亟待成熟的电力供需市场化机制。

未来，适合中国国情的新型电力系统应具备“可再生能源的高比例与均衡发展”，“大规模储能条件下灵活的电 力平衡”，“数智技术助力的电网智能化”，“以及富有弹性的电力需求侧”四个鲜明的特征。因此，构建新型电 力系统将面临如何确保可再生能源的可持续发展，如何化解煤电占比减少与系统灵活性需求日益增加的矛盾， 如何提升电网大规模消纳可再生能源的能力，以及如何赋能需求侧弹性以实现安全可靠、经济高效、绿色低碳 的电力平衡这四个棘手的难题。