构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究

构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究

吴杰

国投新疆新能源有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要：碳达峰、碳中和目标的提出和实现作为国家战略目标以及重大决策，其关系到全国人民及民族的电力持续发展和工业、农业、民生发展，是需要重点关注和解决的问题。在能源低碳化的大环境下，电力绝对处于最受关注的主导地位，但与此同时，电力系统的发展也需要改进以期更迅速的发展，这也是时代的必然选择，作为能源大国，我国非化石能源储备充足，资源丰沛，所以，如何发展新能源成为了当前需要解决的首要问题，如何构建以新能源为主体的能源消耗体系，也成为了本文探讨的问题，发展新能源成为了时代的必然选择，同时也是能源转型的必走之路，是实现碳达峰、碳中和这条新能源之路的最重要的解决方案和解决办法。

关键词：新能源；新型电力系统；框架研究

一、电力系统转型带来的变化

为了实现电力系统碳峰值和碳中和的稳固局面，将传统电力系统转换和升级为以新能源为主的新电力系统，相关材料和技术基础将继续发生根本性变化。其中之一是需要进行一次能源性质的改变。电力系统的一次能源建筑已从储存和运输的化石能源转变为与天气条件相关的非储存或运输的风能和太阳能，一次能源的供应具有极大的不确定性。

二、电力系统面临的问题与挑战

（一）电力供应保障

首先，确保充足供应的基本理论上就需要面临严峻压力和形势。鉴于全球气候变化和可再生能源的广泛开发，可再生能源的供应将在长期发展过程中会逐渐减少，最终形成质变。配电和网络规划与决策具有资源生成和使用的双重不确定性，并且具有明显的依赖性和挑战性。上述特征对传统的资源改善评估和规划理论提出了重大挑战。

（二）系统平衡调节

供需平衡的基本理论面临着严峻压力和形势。因为新能源份额的逐渐增加。供需双方的运营特征在很大程度上取决于气候等外部条件。因此，传统电力系统的供需平衡理论需要发展和完善。白天很难适应。新能源生产中的随机波动必须通过受控电源的深度控制能力来补偿。电力系统的当前调节能力基本耗尽。在不久的将来，将需要更大的监管、调节、调配能力来满足新能源消费的基础需求。

（三）整体供电成本

   使用具有平价性的新能源并不意味着可以持续稳定。除了新发电厂的成本外，使用新能源的成本还包括电力供应的基础投资、系统监管和运营成本、扩大和加强电网的加大的投资、电网连接和配电网络的投资以及其他系统成本。系统成本增加时，将难以传导，这将不可避免地影响整个社会的供电成本。

三、新型电力系统的内涵、构建原则与思路

通过构建以新能源为主体的电力系统新框架来研究以新能源为主的新电力系统，需要有框架思维进行引导。从而能够符合电力系统的技术特点和客观规律，充分利用成熟技术和存储系统，挖掘“开放和包容”潜力，支持新技术的开发，并积极、可持续和逐步实施变革。

（一）新型电力系统的内涵

新的电力系统使用新能源作为其主要供应商和供应的主题，从而响应对电力能源日益增长的需求，新能源也同样具有高水平的安全性、透明度和适应性。在安全方面，协调发展了新电力系统各级电网，整合了各种电网技术，大面积优化资源分配的能力显著提高。电网的安全和稳定水平清晰、可控。它可以高效地运输大量新能源、直流等电子设备，满足国家能源安全、可靠供电和电网安全运行的需要。

（二）新型电力系统构建原则

遵循问题导向、目标导向、科学发展的原则，以此规律和价值导向，来建设新的电力系统，积极稳妥地推进变革。目标，即根据计划设定CO2峰值和CO2中和目标，适当的技术共享，也符合电力发展的规律，从而保持循序渐进的过程和发展。

（三）新型电力系统构建思路

    在上述架构原则的基础上，在未来，电气系统将通过继承而发展，并长期保持交替的技术形式。基本原则和技术要求没有根本改变，只是技术会被不断完善和发展，但是，最终电网仍然是电力系统的基础，所有类型的电源都使用交流技术直接或间接连接到电网，所有的工作和思路要以此展开。 

四、构建新型电力系统的重点举措

（一）加快措施布局应对转型期问题

确保供电侧的供电和新能源消耗，高度拓展和开拓电力供应的速度和能力。对于供电的能源消耗情况，需要拓展其开发速度和能力，对于西部及北部的能源建设，以地方实际情况为准则，并推动海上风电的能源建设和拓展。并将推广核电站提上日程。

（二）论证并启动转型期重大课题研究

关于新电力系统中的供需平衡理论，考虑到气候和气象条件对供需双方的依赖性，以及系统中供需和监管资源的高度不确定性，作为新能源主要组成部分的新电力系统的供需平衡阐明了气候变化与可再生能源发展之间的相互作用机制，揭示了不确定性与规划/运营策略的耦合机制，最终可以形成基础理论，从而优化不确定性需求和供应之间双向对应关系的理论和方法。

（三）发挥远期支撑作用的颠覆性技术

新能源是传统技术路线的主要组成部分，需要革命性的技术创新，因此很难建立新的电力系统。鉴于技术突破的高度不确定性和需要大量长期投资，建议增加对国家科技计划的支持，并在过渡时期示范和实施国家重大科技项目，并以技术突破为重点，为新科技项目的建设提供技术支持。电力系统和实现碳中和目标。

五、对策建议

（一）试点开展新型电力系统建设 

西藏、青海、新疆等省可再生能源资源丰富。装机容量和发电份额是是全国最高的。青海电网多年来成功实施了新型能源供电的所有实践。拟在三省新电力系统建设试点工作中发挥主导作用，可以充分发挥电网的支撑、带动和服务功能，全面发展地方经济和社会，积累全国新电力系统的建设经验，为全国的新能源供电做出表率作用。

（二）建立健全电力绿色转型政策体系

建议加快制定与煤炭能源从主要电力生产商转变为监管和支持功能提供商相适应的产业政策，以降低电力供应安全的带来风险，确保未来电网的运行。我们对大容量海上风电、高效太阳能热发电等关键新技术实施合理补贴和支持政策，推动综合项目示范、应用设计、标准体系和利润模型设计，促进综合产业效益和可持续发展。考虑到不同类型储能的功能和效益，从而构建了“谁受益，谁承担”的成本导向机制原则，为新能源电力储备，做出明确政策导向和产业政策。

（三）凸显科技创新的支撑引领作用

凸显社会主义经济条件的先进性，同时对于国家重大科技的计划进行逐步实施，融合理论，打造科技创新体系，从而以理论反哺政策，对于关键技术进行成功实施，联合开展核心技术装备的研制攻关，推进科技示范工程建设，整体性提升我国电工电气装备的技术水平。

参考文献

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