共同应对气候变化挑战，实现绿色低碳发展，已经成为全球共识。日前结束的《联合国气候变化框架公约》第28次缔约方大会就积极推进全球碳减排计划、应对气候变化的共同挑战达成相关成果。同时，中美两国也于11月15日发布“阳光之乡”声明，提出争取到2030年全球可再生能源装机要增至3倍。

　　业内专家指出，2030年前后，由于可再生能源装机量和发电量的大幅增长，我国电力系统的平衡稳定问题将进一步凸显，新型电力系统建设将面临巨大挑战。加之当前我国电力系统结构发生深刻变化，多种新技术新趋势将应运而生。

　　2030年将是电力系统关键转折点

　　多位业内专家指出，2030年前后将是新型电力系统构建的最关键时期，也是新型电力系统面临挑战最大的时期。

　　中国工程院院士郭剑波指出，据预测，2030年全社会用电量为11.8万亿千瓦时，电源装机总量将达40亿千瓦，风光发电装机将超过煤电成为第一大电源，但煤电仍是电力电量供应主体。“2030年前，电力系统将实现碳达峰，预计峰值约为49亿吨。同时，电力行业还将承接其他行业转移的碳排放，碳减排任务和压力大，电力平衡难度大。此外，考虑到发展的渐进性、大型电源送出以及特高压输电需要等因素，2060年前我国主干电网仍以交流同步机制为主，系统安全稳定问题也将进一步突出。”

　　中国科学院院士欧阳明高同样认为，2030年将是我国能源发展的重要转折点。“‘阳光之乡’声明提出2030年风电、光伏装机量增至目前的3倍。对中国而言，以2022年底的风电光伏装机量接近8亿千瓦来计算，3倍大约为21亿—25亿千瓦。届时，风电、光伏的发电量占比将达25%，达到原本预估的2035年所达到的比重。加上水电，非化石能源发电量就会超过50%。也就是说，2030年，我国有可能提前5年达到可再生能源发电量超50%的目标，这是一个很重要的转折点。”

　　欧阳明高进一步指出，2030年，预计新能源汽车保有量将达1亿辆，市场占有率超过80%；绿氢也将大幅增长。届时，可再生能源对电网的冲击也将最强烈，电力系统或将进入所有电厂必须配置灵活性资源或储能的阶段。“所以，2030年后，中国可能进入新能源革命的爆发期。”

　　不同转型阶段均需新技术新业态

　　“双碳”目标与构建新型电力系统提出以来，电力系统结构发生深刻变化。

　　业内专家指出，从电力系统的负荷特点看，当前产销并存、多元互动趋势加剧；从运营模式看，新能源开发利用的新业态、新模式不断涌现；从技术发展看，新技术、新装备应用不断取得突破。

　　国网经研院总经理董朝武分析，整体来看，新型电力系统的构建将基本与新能源发展同步进行。对照电源结构的转变，大致可分为三个阶段。“当前为第一阶段，新能源发电装机成为新增装机规模和新增发电量的主体。在这一阶段，电力系统总体上还维持着较高的转动惯量与交流同步运行的传统特点。”第二阶段，在2030年左右，这一阶段国网区域总体上将形成西部、北部沙戈荒基地，东部海上风电+核电集群基地，西南水电基地为主要输端，东中部为主要输端，特高压交直流协同发展的电网格局。同时，系统储能和需求侧响应规模将迅速扩大，源网荷储互动水平会显著提升。

　　“第三阶段，在碳达峰后，新能源将持续加快发展。这一阶段的新型电力系统进入成熟期，将具备全新形态。新型输电组网技术将取得巨大突破，电能与氢能等二次能源将深度融合利用，新能源为主体的电力资源与其他二次能源将融合利用。”董朝武说。

　　多种新趋势支撑未来系统建设

　　业内专家认为，能源行业产业化转型后，新技术新模式新业态将应运而生。“例如，会出现新型能源输送和存储系统，包括数字化能源系统、智能电网、超高压线路、可再生能源规模存储，以及小型可再生能源系统。”中国科学技术发展战略研究院原院长胡志坚说。

　　当前新能源发电占比不断提高，挤占常规机组开机空间并带来多重风险。郭剑波提出，在保安全与促消纳矛盾突出的情形下，电力系统需要创新调控技术，同时发挥传统机组的作用。“在2030年之前，至少要保证传统机组一定的开机比例，同时要增加新能源和储能的支撑作用，推进构网型技术应用。”

　　中国工程院院士邱爱慈指出，高比例电力电子设备的接入带来宽频带震荡问题，不但对电力系统的稳定带来风险，还对机组设备的可靠性带来很大威胁。“应从源头上研究宽频震荡的规律和建模，通过新技术、新器件、新软件、新方法，在变流器上压制这种震荡。同时，建议利用传统变压器加电力电子控制，使配电网变压器更加灵活，且满足配电侧要求。”

　　电力转型发展是能源革命关键，当前电力行业对能源互联网需求同样迫切。“需构建发电供给侧、电网输配侧、用户消费侧的协同机制，推动电力行业转型升级。”同时，新型电力系统构建过程中的新业务、新需求、新挑战驱动着网络变革，需要构建算力+电力协同的确定性电力网络。”中国工程院院士刘韵洁说。