截至2020年底，我国风电装机2.81亿千瓦、光伏发电装机2.53亿千瓦，合计达5.34亿千瓦 。要实现碳达峰、碳中和目标，到2030年我国风电、太阳能发电总装机容量将抵达12亿千瓦以上，这意味着风电、太阳能发电装机还将至少增加6.66亿千瓦 。为此，近日召开的中央财经委员会第九次集会提出，实施可再生能源替代行动，深化电力体制革新，构建以新能源为主体的新型电力系统，这为推动能源电力转型生长指明了偏向 。
在能源革命和数字革命相融并进，以及碳达峰、碳中和目标的大配景下，能源电力行颐魅正爆发前所未有的变革 。以宁静可靠、清洁经济、智慧开放、可连续生长的能源节约型社会为目标，以高渗透率的可再生能源、高比例的电力电子设备、高速增长的直流负荷“三高”为主要特征的新一代电力系统正在逐步形成 。特别值得关注的是，碳中和将加速电力增长零碳化进程，生长清洁和循环经济，更需要坚强大电网和智能配电系统协同生长，相得益彰，逐步向综合能源系统演化 。
目今，我国已成为世界级的能源生产和消费大国，形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源、可再生能源全面生长的能源供应体系，能源事业生长取得举世瞩目的成绩，但已往粗犷式能源生长导致的生态情况问题日趋严重，能源综合利用效率相对偏低 。目前，由于大宗可再生能源泛起，能源开发将向集中生产与漫衍式生产并重转变，凭据资源的自然禀赋和负荷时空特性，新的能源必须连接到系统，或通过远距离输送，或就地到最终用户，可再生能源将逐步成为电网中的主要一次能源来源 。优化调解电源结构，包管能源供应宁静清洁可连续生长是重中之重 。
新型电力系统面临的主要挑战是：高渗透率的漫衍式可再生能源将对电网宁静稳定运行带来攻击，特别是大宗漫衍式能源聚合体对电网运行能力和调理水平带来严峻考验，因此需加速整体电力系统结构革新，为可再生能源消纳提供有力包管 ；疏散能源资源将大宗小规模资产连接到配电网，并泛起新的电网加入者，如外地能源社区和消费者 ；可再生能源渗透率与弃电率整体泛起正相关关系，降低弃电率成为挑战，也是未来电力系统革新升级和投资结构的重点 。为包管可再生能源高效消纳，需提升对风电和太阳能发电着力的预测精度，为机组组合和调理做好预案,也要增强对发电侧、输电侧、用户侧、储能侧的灵活性革新、建设，提升深度调峰和快速响应能力 。
为包管电能供应质量（电压、频率等），风电和太阳能发电在并网发电历程中也需要须要的辅助效劳，从而爆发消纳本钱，导致电价上升 。借鉴兴旺国家电力系统低碳生长的标杆德国的历程，2019年，德国电力系统可再生能源发电占比突破40%，电费比2015年增长约8% 。因此，可再生能源的全系统消纳本钱将随着渗透率提升而增加，电力市场、价格、体制机制和种种不确定因素将影响电网生长 。
提高现有电力系统的利用率，以抵达物尽其用、提质增效是重要事情 。同时，积极应对极端天气和气候变革，包管可靠供电，也是电力系统面临的一大任务 。
未来电网将成为实现各能源网络有机互联的链接枢纽，以及含有源-网-荷-储的多元、非线性、时空变革、网中网的庞大大系统，是能源互联网的基础和焦点，应具有先进的人工智能装备、富足的系统灵活性、高标准的系统可靠性 。
具体而言，电网将泛起大电网、局域电网和微电网并存的电网花样：广域大电网可有机整合种种可再生能源的时空互补性，并实现资源密集区域的电力向负荷密集区域的大容量远距离输送 ；局域电网和微电网可就地利用疏散资源，将大宗小规模资产连接到配电网，并泛起新的电网加入者，如外地能源社区和消费者，形成众多的产用储一体化聚合体 。
同时，漫衍式能量自治单位——就地收集、存储和使用能源的微单位，成为被控制的一个简单可调理负荷，可以在数秒内作出响应，以满足电网系统需要 。关于用户，微电网可以成为一个可定制的电源，向用户提供差别化（电能质量、电压品级、交直流供电模式、供电可靠性等）效劳 。通过能源载体的电力转换，终端用户和电网的耦合增强，反之亦然 。别的，对现有电网输配电能力的提升挖潜、精益化资产治理将是重要任务 。
负荷侧:电能是未来最重要的终端能源，终端电气化是大偏向，将带来新负载模式，如电动汽车快速充电，其特点是短时内高功率充放电会对电网造成攻击 。
自下而上接纳物联网（如电动车等可控负荷）及身联网(如健身环，心脏起博持器等)和人工智能等新技术，将为负荷的柔性化和优化响应涤讪基础 。另外，直流已在用户身边，电子设备等直流负荷快速增长，景物储直柔的直流微电网和聚合体将大幅增加，大宗并网主体如漫衍式电源、微电网、电动汽车(V2G)、新型交互式用能设备等多兼具生产者与消费者双重身份 。在高比例新能源配景下，“源随荷动”式古板的解决电力系统平衡问题的基本方法将泛起“荷随源动”的趋势 。
因此，应研究出台由各个利益相关者加入的有吸引力的价格机制，让具有强大响应能力的用户加入调峰 。负荷的柔性处理和主动响应将是能源电力革新的新蓝海 。
储能：储能技术是支撑可再生能源普及的战略性技术，也是提高电力系统灵活性和可靠性的要害技术 。
电力系统的灵活性越高，调理能力越强，则越能满足高比例可再生能源带来的调峰、调频和备用需求，包管电能供应质量 。随着技术生长和质料革命，越来越多差别技术路线的规� ；⒛�，如抽水蓄能电站和燃气调峰电站、氢能、碳捕集与利用技术和储能装置，以及蓄电(机械转换、化学转化等)和蓄热(水/冰蓄冷、热化学存储)等将凭据差别需求在源网荷侧装置，加入控制，平衡时空变革的源与荷 。因此，要增强对发、输、用侧和储能侧的灵活性建设，提升深度调峰和快速响应能力，提高供电可靠性和电能质量 。
电力系统运行模式：将逐步演变为以可再生能源发电为主、交直流混淆电网、源网荷储协同互动，灵活智能控制运营成为重中之重 。
以大电网为“主干网”，以微网、能量自治单位为“局域网”，能够“即插即用”，以开放对等的信息-能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，提供共享能量和信息平台及协作的时机 。别的，大电网和微电网二者相互增补，相得益彰，因地制宜成为要害 。应从现有系统中叫醒甜睡的资源，实现源网荷储的高效和最大利益化的优化调理利用 。
能源和电力物理信息系统：将爆发海量多源、离散的大数据，为数字化能源电力涤讪基础，实现信息流、能源流、业务流融合 。
信息化对智能电网的支撑作用，正逐步由以IT技术为焦点转变为以数据数字化为焦点 。值得注意的是，未来的信息效劳模式，将由应用建设向数据剖析效劳模式转变，实现数字赋能 。
大宗高新技术集成融合：从技术上向新一代电力系统升级，“大云物移智”等新技术将逐渐成为标配 。
其中，人-机-物高度融合，无人化、芯片传感、数字化等新技术和多功效融合的新设备、质料、新器件将层出不穷，能量的产、输、配、转换和使用均具备一定智能，能源互联网将具备“智慧、能自学习、能进化”的生命体特征 。
理想目标：向着综合能源互联体系演进，逐步实现综合能源体系 。
以电为焦点、网为平台，以因地制宜的多元能源结构为基础，信息能源基础设施一体化的综合能源体系将朝着低碳化、高效化、数字化及可连续生长的清洁循环经济偏向生长，形成以“能源结构生态化、产能用能一体化、资源配置高效化”为特征的全新的能源生态体系 。
回首人类三次工业革命，都源于重大科学发明和理论突破 。古板的能源竞争，就是哪里有资源，就去抢夺，甚至是战争 。可是，以风能、太阳能为代表的新能源，其竞争方法不是资源竞争，而是焦点技术竞争 。
目前，世界上主要国家和地区均把能源技术视为新一轮科技革命和工业革命的突破口，因此，我们应深刻理解“科技独立自强是生长阵势的基础支撑”，开展独立自主的立异，必须深入剖析面临的挑战及技术成熟性、可行性、经济性，前瞻未来生长，进而科学理智地制定切实可行的技术路线，群策群力，努力践行 。应以清洁、低碳、数字、高效和物联为生长偏向，以宁静高效、循环可连续为驱动和目标，以研究与立异为支撑、智慧互连共享为焦点，孕育新模式、新业态，推动跨界融合，实现产学研用协同 。同时，从基础理论、新质料、要害技术、软硬件设备到真正能复制的工程示范，探索推翻性技术，实现能源技术自主立异，包管可再生能源和新型电力系统理智、健康、有序生长，助力碳达峰、碳中和目标实现 。（来源 中国能源报）
