绿色之径第1期：应运而生的“双碳”目标和新型电力系统

当前，我们正处在一个新的变革时代，二氧化碳等温室气体的过度排放是引起气候变化的主要因素，可导致全球变暖、加剧气候系统的不稳定性。气候变化是当前人类面临的全球性问题，为了应对该问题，碳排放水平成为衡量经济社会发展质量的一个核心考核指标，围绕着构建碳中和社会，我们正在进行一场深刻的能源革命。

在这个系列中，我们将用六期的篇幅，从分析未来电力发展需求、描绘“新型电力系统”图景开始，分析阐述构建新型电力系统中存在的问题，并重点关注需求侧，分析需求侧发力对于构建新型电力系统的重要性，以及相关行业发展机遇。

要想实现碳中和、减少化石能源的消耗，清洁能源是能源脱碳的核心。这是由于非化石能源占一次能源消费比重是量化我国碳达峰、碳中和进程的重要指标，而非化石能源消费的最主要形式是由非化石能源转化而成的清洁电力，因此，清洁电力在未来全球低碳转型的进程中，将扮演非常重要的角色。

              2020 年中国温室气体排放来源构成及能源脱碳路径示意（图来源：施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》）

根据国际可再生能源机构IRENA的测算，2050年全球能源相关碳排放将较目前水平下降70%，其中，一半以上的减排贡献来自可再生能源的产生与消耗，约四分之一来自能效改善，加上绿色氢能和电动汽车等技术的直接或间接电气化，一共可贡献高达90%以上的减排量。

                       2020 年中国温室气体排放来源构成及能源脱碳路径示意（图来源：施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》）

因此，通过终端能源消费电气化，实现化石能源消费替代，通过电力生产清洁化，提升非化石能源发电比例，可以实现能源消费脱碳，助力我国实现碳达峰、碳中和目标。

但是，清洁能源的渗透为电力系统的安全稳定运行，带来多重挑战。

从供给侧来看，由于清洁电力如太阳能发电、风电等，具有天然的随机性、波动性和间歇性特征，风电存在白天低、晚上高的逆负荷特性，光伏存在白天有、晚上无的特性，往往无法保持稳定的发电。随着以风电、光伏为代表的新能源装机渗透率的提升，将极大增加电网的稳定性风险，在时间和空间上的电力、电量平衡挑战增大。

从需求侧来看，随着城市的发展、电气化程度的加深，工业领域中的电能替代，电网负荷峰谷差逐年加大。此外，电动汽车保有量的增加，将打破原有以工业和居民用电为主的相对稳定的电能需求规律，进一步放大新能源接入对电力系统稳定性的冲击。

因此，在新能源成为主体能源的过程中，电力系统的运行平衡机制和统筹规划机制将被彻底改变。现有电力系统“源随荷动”，以计划性调度为主的运行逻辑，在必须解决高比例新能源并网硬性要求下，难以应对源-荷强不确定性的电力系统灵活性和运行稳定性等挑战，因此，一个可以适配以新能源为主体的新型电力系统应运而生。

（本文内容为笔者对施耐德电气商业价值研究院《绿色之径——新型电力系统行业洞察》报告的部分摘录以及笔者阅读过程中的个人观点，欢迎大家批评指正。）