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新能源为主体的新型 电力系统的内涵与展望2022 年 7 月目录i◎ 执行摘要 1◎ 第一章 构建新型电力系统的战略意义 3（一）重塑我国能源生产消费结构，全力应对气候变化挑战 3（二）促进我国深入推动能源革命，加速建成能源强国 4（三）驱动我国经济社会高质量发展，引领第四次工业革命 5（四）贡献“中国智慧”，助力全球落实可持续发展目标 6◎ 第二章 新型电力系统的定义、特征与展望 7（一）现有能源电力系统的主要特征 7（二）新型电力系统的主要特征 8（三）新型电力系统的远景展望 9（四）新型电力系统的发展路径 11◎ 第三章 构建新型电力系统的难点与挑战 16（一）前瞻性技术突破 16（二）经济性 22（三）市场机制建设 24（四）安全可靠性 27（五）供应链安全 29◎ 第四章 构建新型电力系统的重点支柱 32（一）加速推动煤电的优化和退出 32（二）综合施策提升电力系统灵活性 34（三）充分发挥电力多元转换（Power-to-X）的互补效应 36（四）强化分布式能源与微电网的发展格局 37（五）加强新一代发电与供热技术的推广应用 39（六）促进循环经济和“新能源+”的发展 40◎ 第五章 构建新型电力系统的保障措施 43（一）建立现代化的能源管理体系 43（二）构建高效运转的电力批发市场 44（三）构建多样化的电力零售市场 45（四）高度重视科技研发与创新 46（五）完善碳市场和可再生能源消纳责任制 47（六）大力推动公正转型和加强宣传教育 48表目录表2-1：新型电力系统下我国电力发展路径 13表3-1：全球风光发电价格变化（2010-2020） 22表3-2：我国“十三五”电力规划完成情况 28表3-3：2020 年我国关键矿产资源情况 31表4-1：2020 年国网公司经营区域尖峰负荷特性指标 35iii图目录图2-1：我国电力行业碳排放展望 14图2-2：两种电力需求增长情景下非化石能源发电量替代情况 15图3-1：不同储能类型储能容量对比 17图3-2：我国太阳能光热累计装机情况 18图3-3：目前我国不同制氢成本比较 19图3-4：我国CCUS 项目分布 21图3-5：2021 年中国不同电源平均度电成本 23图3-6：我国市场化交易电量的变化情况 25图3-7：2020 年我国与其他国家电价比较 27图3-8：各发电资源矿产资源使用量对比 29图3-9：传统汽车和电动汽车所需矿产资源量对比 30图4-1：我国煤电机组发展展望 33图4-2：Power-to-X 的生产与利用方式 37图4-3：微电网的发展模式 39图4-4：甘肃省通渭县“光伏+ 农业”发展模式 42 执行摘要 2021 年 3 月 15 日，中央财经委员会第九次会议提出要“实施可再生能源替代行动， 深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统”。

构建新型电力系统对我国建设富强、民主、文明、和谐的社会主义现代化强国具有重要意义构建新型电力系统将重塑我国能源生产消费结构，助力全球应对气候变化挑战；将促进我国深入推动能源革命，加速建成能源强国；将驱动我国经济社会高质量发展，引领第四次工业革命；将为世界贡献“中国智慧”，助力全球落实可持续发展目标新型电力系统是未来新能源为主的我国能源系统的主体，将根本改变目前我国化石能源为主的发展格局，实现能源消费的电气化和电力消费的清洁化，具有全面支撑性、系统平衡性、综合高效性、科技创新性以及国际引领性等主要特征全面支撑性指我国电气化程度高，全面实现电代煤、电代油、电代气包括氢能、碳捕捉与封存利用（CCUS）、生物质能等在内的清洁技术能有效支撑全社会难以电气化领域的深度脱碳；系统平衡性指我国能突破能源系统的“不可能三角”，实现电力消费以清洁能源为主，具备安全稳定的电力供给能力和遇到突发事件的灵活调节能力，电力价格长期稳定且终端用户可承受，电力服务普惠经济民生；综合高效性指我国能源综合使用效率高，以服务需求侧为导向，废弃资源的循环综合利用水平高拥有高效运转的市场机制（有效市场）和科学健全的监管体系（有为政府），与新一代数字信息技术广泛融合发展。

科技创新性指我国电力全产业链各个环节能够采用先进的科学技术，保持世界领先的科技研究、开发和示范水平，推动能源技术革命；国际引领性指我国在电力投资贸易与标准制定、国际能源组织、应对气候变化等事务上具有较强的影响力，能够为世界解决能源问题积极贡献中国智慧和解决方案在新型电力系统建成后，我国电能在终端用能的比重在 70% 以上，非化石能源发电量占总发电量的比重在 95% 以上，电力系统和能源系统之间的界线逐渐模糊，即我国电力系统趋近于能源系统我国构建新型电力系统分为两个阶段第一阶段到 2035年，称为构建新型电力系统的 1.0 阶段；第二阶段为 2036 年到 2060 年，称为构建新型电力系统的 2.0 阶段在新型电力系统 1.0 阶段，电力在我国能源系统中的地位得到持续加强，增量能源消费主要以电力消费为主，但总体来看电力仍然不是我国终端用能的主要形式新增电力需求在“十四五”时期绝大部分由非化石能源满足在 1.0 阶段，我国新能源装机快速增长，光伏、光热、陆上风电和海上风电的总装机到 2025 年和 2035 年分别达 11.2 亿千瓦和 26.8 亿千瓦，非化石能源发电量占总发电量的比重分别达 43% 和 61%。

与之对应的是煤电装机的加速下降，2025 年我国煤电装机达到峰值 11.7 亿千瓦，随后进入峰值平台期，缓慢下降到 2035 年的 10.6 亿千瓦，其中约一半为利用小时数只有 3000 多小时的调峰机组25Climate Change and Energy Transition Program在新型电力系统 2.0 阶段，以光伏、风电为主的新能源开始大规模替代存量化石能源传统能源机组的角色和燃料产生巨变，煤电由调峰电源逐渐转变为备用电源，发挥紧急情况下的安全保供作用到 2060 年，光伏、光热、陆上风电和海上风电的总装机达 56.3 亿千瓦，包括地热、氢电、海洋能等在内的新兴清洁发电机组总量接近 3 亿千瓦，非化石能源发电量占总发电量的比重达 95%届时我国淘汰所有燃煤基荷机组和调峰机组，仅在东中部高负荷地区保留约 2 亿千瓦的安全备用机组在构建新型电力系统的发展路径下，我国电力行业二氧化碳排放于 2025 年左右达峰，峰值约 45 亿吨，2025-2028 年碳排放处于峰值平台期，到 2030 年仍约 42 亿吨2030 年之后，我国电力行业二氧化碳排放呈加速下降趋势，若不考虑 CCUS 技术在电力行业的利用，到 2035 年我国电力行业碳排放约 39 亿吨，到 2050 年约 20 亿吨，到 2060 年约 3 亿吨。

若考虑 CCUS（包括 BECCS 和直接空气捕捉）技术在电力行业的利用，到 2035 年我国电力行业碳排放约 35 亿吨，到 2050 年约 7 亿吨，到2060 年实现负排放开展新一轮技术革命成为摆在我国构建新型电力系统面前最严峻的挑战，这包括新型储能、光热、CCUS、生物质能，以及绿氢制输储运与终端利用体系等如果这些关键技术不能在未来取得突破性的进展，降低使用成本，我国构建新型电力系统的过程中将缺乏根本的技术保障，电力系统的安全、清洁、稳定、高效发展也将无从谈起此外，我国在构建新型电力系统的过程中，在不同时期将面临着不同的挑战与困难在 1.0 阶段，我国将主要面临经济性和高效性的问题一方面是新能源高速发展背景下系统整体并网消纳成本的大幅增加；另一方面是不健全的市场机制导致的电力资源无法实现大范围内的优化配置，以及灵活性资源无法有效发挥对新能源的调节支撑作用在 2.0 阶段，随着新能源制造成本和消纳成本的持续下降，以及市场机制建设的不断完善，我国将主要面临安全性问题，这包括波动性电源大规模并网对系统安全稳定运行造成的冲击，以及新能源制造业中矿产资源和稀土资源安全稳定供应的问题在构建新型电力系统的两个阶段，我国的工作重点都将围绕推动煤电的优化与退出、综合施策提升电力系统灵活性、强化分布式能源与微电网的发展格局、大力发展电制衍生品技术和新一代发电与供热技术，以及促进循环经济和“新能源+”的发展上。

但两 个阶段的侧重点有所不同，在 1.0 阶段，更多的是侧重调整煤电的发展方向和解决电力系统灵活性不足的问题，以满足大规模新能源并网消纳需求，加速电力行业自身的脱碳进程在 2.0 阶段，更多的是侧重全新的技术、生产与消费方式、商业模式的发展与推广， 以及电力行业与其他行业的深度融合等，以发挥电力行业的基础性地位，带动工业、交通、建筑等各个部门的低碳可持续发展为保障新型电力系统的建设，我国需建立现代化的能源管理体系，持续提升政府部门的行政治理水平；需构建高效运转的电力批发市场和多样化的电力零售市场，保障新能源渗透率不断提升的电力系统运行的安全性、可靠性和经济性；需高度重视科技研发与创新，推进关键能源技术取得突破；需完善碳市场和可再生能源消纳责任制，以市场化的手段倒逼煤电的转型与退出，提升新能源项目的经济性；需大力推动公正转型和加强宣传教育，以促进经济社会的包容性发展，调动一切积极因素，探寻构建新型电力系统的最佳实践和最优之路 第一章 构建新型电力系统的战略意义（一）重塑我国能源生产消费结构， 全力应对气候变化挑战我国是世界上最大的碳排放国，2020 年二氧化碳排放总量超过 110 亿吨 1。

2020 年 9 月我国郑重向国际社会承诺要在 2030 年前实现碳达峰，努力争取在 2060 年前实现碳中和作为世界上最大的发展中国家，我国人口众多、气候条件复杂、生态环境脆弱，是受气候变化不利影响最大的国家之一积极应对气候变化，落实碳达峰与碳中和的目标（双碳目标），事关中华民族永续发展，关乎人类前途命运当前我国能源消费结构偏煤，产业结构偏重，能源效率偏低，在实现双碳目标仅有四十年时间的现实情况下，我国面临过渡时间短和减排任务大的双重压力能源行业的碳排放约占我国碳排放总量的 90% 左右 1构建以新能源为主体的新型电力系统将极大地加速我国能源消费的电气化和电力消费的清洁化这一方面将加速电力行业的减污降碳，充分发挥工业、建筑、交通等行业电气化过程中的减排效益另一方面将根本重塑全社会的生产方式和用能方式，推动电、电基燃料、电基原料全面代替煤炭、石油和天然气考虑到电力行业的碳排放主体地位，以及其是为全社会服务的基础性行业，构建新型电力系统将是我国如期实现双碳目标最重要的手段此外，以欧美为主的发达国家都在近些年加大了能源转型和应对气候变化的力度， 并都将大力发展可再生能源和尽早退出煤电作为核心战略方向。

德国拟将可再生能源发电占比从 2020 年的 45% 提升至 2035 年的 100%，助力全国在 2045 年前实现碳中和 2英国则有全世界最激进的退煤政策，英国于 2021 年宣布将在 2024 年 10 月 1 日前1 IEA. An energy sector roadmap to carbon neutrality in China[R]. 20212 Ember. Global electricity review 2021 [ DB / OL]. https:// ember-climate.org / project。