能源系统电气化，电力系统低碳化是实现“双碳”目标的重要路径。电力系统低碳转型作为能源系统转型的重中之重，需要全社会在供给侧加快构建以新能源为主体的电力供给体系，在需求侧稳步推动终端用能的电气化，并协调好高比例新能源消纳和高电气化率下供需平衡、经济性等问题，即构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。而目前我国的电力供应主要来自煤电，且机组的平均服役年限在十几年左右，远低于发达国家机组四十年左右的平均服役年限，因此，“双碳”目标加速了电力系统变革的进程。同时，电力系统的清洁低碳转型会创造大量投资机会，带动相关技术突破与产业链快速发展，创造新的经济增长点。当然，在“双碳”目标倒逼电力系统清洁低碳转型的进程中，也会面临诸多困难与挑战。如何统筹兼顾电力系统清洁低碳转型与电力安全保供是首先需要解决的难题。

第一，从供电侧来看，煤电的快速退出与风电、光伏的快速发展，给电力系统的安全性和稳定性带来了挑战。从装机规模与发电结构可见，我国电力系统的发展历程将是可再生能源逐步替代化石能源的过程。但是，可再生能源是“靠天吃饭”，对光照、风速、降水等气象因素更为敏感，难以应对极端天气下区域性以及季节性用能紧张问题。

第二，从电力输配侧来看，资源禀赋与负荷中心逆向分布，导致电网需要跨区域输送电力。我国化石能源和可再生能源主要集中于西部地区或“三北”地区（东北、华北、西北），而电力需求集中于东部地区。可再生能源的大规模并网，给电网的稳定性和安全性带来严峻挑战，对储能等灵活性资源的需求大大增加，也给现货等电能量及辅助服务市场的建设提出了更高的要求。

第三，从电力消费侧来看，电力用户的消费量与负荷屡破纪录。近年来，我国电网的高峰负荷持续增长，主要原因是极端天气导致冬季取暖与夏季制冷等用电负荷快速增加。加之电动汽车等新型负荷的涌现使得用户侧用电结构更加多元、随机性也在增强，导致高峰负荷变化愈发复杂。多重因素叠加造成了电力系统供需不匹配的困境。

随着未来电力需求增长与电力结构转型，电源侧可再生能源的波动性和随机性特征，叠加需求侧用电负荷的不确定性增加了保障电力平衡与安全稳定供应的难度。未来我国新型电力系统要想同时实现清洁低碳转型与安全稳定保供，需要电力系统的电源侧、电网侧、用户侧相互协调，共同发力。

第一，在电源侧，立足“先立后破”的发展思想，协同推进不同时间段煤电与可再生能源耦合发展。首先，合理设计煤电的退出路径，短期内煤电仍将是我国电力供应的主体，以较低的经济性成本助力新型电力系统建设。其次，未来我国电力系统转向以可再生能源为主体的新型电力系统的趋势将不会改变，应提前布局可再生能源产业和灵活性电源以维持电力安全保供。继续加快推进各地区的可再生能源开发和利用，集中式与分布式开发协同并举。短期内储能的发展重点应放在关键技术突破与理顺市场机制上。从我国国情来看，电源侧具备较大发展前景与经济可行性的低碳保供技术路径组合是以“可再生能源+储能”为主体电源，辅以“煤电+CCUS”作为调节和兜底电源。

第二，在电网侧，推进智能电网建设，构建区域间互联互通的电网。首先，利用大数据、区块链、云计算等技术，加快推进电网智能化进程，增强实时管理与智能调度的能力。警惕气候风险对我国电网造成的负面冲击，增强对极端天气感知与预测能力。同时，电网应结合人工智能技术，增强快速响应与解决临时性电力短缺等突发事件的能力。其次，电网建设应从系统、互联的角度出发，构建区域间互联互通的大电网，尽量避免出现独立电网。

第三，在用户侧，完善电力价格传导机制，建立高效的需求侧响应机制。首先，通过市场化价格机制引导用户合理用电，可以通过差别计价、阶梯电价等措施合理引导用户用电行为，充分调动用户侧参与电力安全保供。其次，政府需要充分挖掘需求侧在实现电力保供方面的巨大潜力，理顺需求侧响应资源进入电力市场的体制机制，推广实施电力需求响应。

（作者系厦门大学管理学院讲席教授、中国能源政策研究院院长） 

DOI：10.13561/j.cnki.zggqgl.2024.06.001 编辑：张涵