构建新型电力系统是分阶段的长期过程，中国电力系统既要保供应，还要注重减排，任务艰巨又迫切。今年自入秋以来，席卷全国24省市的能源短缺波动引起了全社会的广泛关注。现在我们已正式进入冬季用电高峰，对于电网的灵活性和保障性也有了更高的需求。

那电力安全作为中国电力市场发展的首要命题，应该如何实现平稳、高效、科学的市场转型，又会面临哪些转型期间的阵痛与挑战？在2021年11月的【中国环境故事网络 · 能源会客厅】专家沙龙里，北京大学能源研究院的康俊杰博士，就中国在建设新型电力系统的中长期目标、困难和“解题思路”，做了详细的分享——

·#VOL 05.

能源会客厅由绿色和平、中华环保联合会，以及北大能源研究院气候变化与能源转型项目共同举办，为能源气候政策分析者提供最新行业洞察。

本期为11月25日录制的第五期专家沙龙回顾

由@能源像素Energy Pixel独家媒体支持

直播回放为完整版，文字记录为精简版

以下为康俊杰博士在沙龙活动的发言——

《双碳目标下的中国电力转型策略》

只有理解了双碳目标的实质，

才能正确理解电力转型的目标

我们总结全球各国的能源结构变化趋势可以看到，从实质讲，碳达峰是传统化石能源往下发展的惯性到顶峰的过程，是一个经济、社会、能源发展惯性导致的自然过程。但是，碳中和和碳达峰完全不一样，碳达峰是传统增长模式，但是碳中和是经济增长又一次进入技术驱动的新模式。

在迈入碳中和的过程中，经济结构要做根本性的调整，同时在能源领域，非化石能源要对化石能源形成根本性替代，化石能源消费基本上就是趋零的，那时候中国用电的主要结构模式，2060年非化石能源占比达到80%的目标，非化石能源指水、电、风、光、核能，这些都需要转为电来利用，但是仅靠电是不行的，必须要产生新的非化石能源利用形式，就是电再转化。

碳中和实质是经济、社会、能源发展的换挡、变轨的过程，到目前为止没有任何一个国家有成功案例借鉴。在碳达峰向碳中和迈进过程中，中国、美国、德国所有国家基本都在同一个起跑线上，靠同一个技术研发阶段，重新进入技术驱动，从碳达峰向碳中和阶段的迈进。这是我对碳达峰、碳中和的理解，因为只有理解了碳达峰、碳中和的实质才能正确理解电力转型的目标。

当前中国电力转型中

面临的三个典型形式

第一，中国用电量巨大，远超其他国家，其他国家转型经验难以完全在中国套用。这张图可以看出2020年中国用电量75000亿度，是排名第二美国的1.8倍。其他国家无论是多么成功的转型经验，在中国都难以套用。

德国是6000亿用电量，德国经验一直在其他国家分享，把它作为成功的案例，但是我要说的是德国用电量还赶不上中国的山东省，德国转型经验肯定不能套用在中国上。如果做省间对比，拿青海省做对比，成功不成功？非常成功，连续一个月都是非化石能源，这种经验能说明中国转型成功吗？不行，因为中国太大了。用电量大或者用电量巨大，这是显著的特点，这是中国国情。

第二，在大的基础上我们还在保持持续的增长，中国在实现碳达峰和碳达峰向碳中和迈进过程中的时候，首先要进行的是增量用电调整，然后再来调整存量。

这张图是全球主要国家和地区用电量水平，最高蓝色的线基本上美国从2000年以后用电量基本保持不变，甚至在逐渐降低，这条线往上走的韩国，2015年以后也是逐渐降低，包括OECD、欧盟、日本不用说了，近十年来用电量都是不变的。中国从2010年到现在，从当时3180度用电量涨到去年5300度电，涨了80%，这个过程中中国还是在逐渐增长，中国在保持总量足够大的同时，人均用电量仍然保持较低水平，还是继续进行调整，还在不断增长。所以这是中国电力转型面临的第二个难点。

第三个难点，中国“一煤独大”形式难以改变，过去几年中我一直在讲中国煤电有“三个50%”的特点：

（1）中国煤电装机占全世界50%以上。

（2）中国煤电或者用于发电耗煤量占中国煤耗总量50%以上，加上供热接近60%，这个指标越高越好。

（3）中国煤电装机占总装机接近50%，但是煤发电量2020年仍然占比超过65%，同期看看日本31%，英国只占2%，德国30%，美国24%，全球才是37%。在能源结构中“一煤独大”，在电力结构中更是“一煤独大”这种形式很难作出调整。只是实现碳达峰阶段需要面对的问题。

新型电力系统不是一步建成的，

预计未来四十年将经历两个阶段

第一阶段，2035年之前，建成阶段是2025-2035年，这十年期间我们需要达成的目标是完成传统电力系统向1.0版本新型电力系统转变，解决问题是靠比例可再生能源接入过程中可控、可用、降低成本的问题。这个阶段需要实现的目标：绿色，安全，经济。

到1.0版本新型电力系统建立以后是什么情况呢？第一是碳排放要达到峰值，这是首先的目标。第二实现以化石能源仍然占据较大比例，但是高比例可再生能源已经接入了，这时候是源网荷三方面互动过程，但是这个阶段仍然以大电网为主体。

1.0版本电力系统和目前电力系统特点有很大的变化，但是从根本上形态是一致的，但是从2035年到2060年这个阶段，对应的碳中和阶段，这时候可能电力系统要发生根本性的变化。

主要是两个变化，第一是弱化电子属性，强化它的能源属性，当这两个属性解决完了以后，就是完成新型电力系统构建的过程，这时候才是以新能源为主体。这里的新能源主体和高比例可再生能源接入不是一个问题，近期国家统计局出了数据，可再生能源装机占比已经超过10个亿了，接近煤电，这个属于高比例可再生能源接入，但不是新能源为主体，什么是新能源为主体？未来肯定是煤电、气电很少了，这才是新能源为主体。

2.0版本新型电力系统中，电可以随意储存、分割，同样它的能量密度也是大幅度提升的，和现在风光密度是显然不可比的。另外电网属性在弱化，未来还是不是现在所谓源网荷互动过程？我认为很可能不是这样，但是具体是什么形态？还要看技术的发展。

实现新型电力系统2.0

的关键路径与技术手段

上面讲的是第一阶段问题，就是2035年之前电力系统转型路径，2035年以后怎么办？维持目前基础上还要进行其他技术方面关键探索。

第二个问题，未来传统用电模式要变化，现在目前是大电网，国家提出来通过跨区输电和风光储、风光火、风光热、风光水基地结合为主体，未来变成大电网+大基地，分布式能源+微电网相互结合的电网格局，一方面像工业用户仍然靠大电网、大基地结合，靠风光水火储或者风热基地、高压输电结合，加上发电端CCUS大电网支撑，主要用于工业用户，但是商业用户、居民用电更多是采用分布式+微网模式，如果未来化学储能能量密度大幅度提高，在写字楼上靠加装太阳能板、储能形式，基本能够满足日常用电需求，当发生极端天气或者连续一周，甚至连续跨月的问题出现的时候，我们靠氢发电机或者是纯发电机满足这种要求，就能够解决微电网运营形式了。在工商用户这肯定是未来的发展趋势。

第三方面，构建新型电力系统第二阶段的问题，必须要依靠重大技术创新突破，不管是德国、英国，所有国家从碳达峰向碳中和转型过程中，或者构建新型电力系统过程中，都没有成熟经验可借鉴，中国、德国、欧洲、美国都在同一条起跑线上，这也是中国实现这次能源革命过程中弯道超车的机会，包括储能方面、绿氢制备、储存、运输、使用方面，氢+二氧化碳合成方面，CCUS利用方面，包括四代核电发电技术、超导、柔性输电技术方面，主要在这些技术方面有一方面取得根本性突破，实际上第二阶段目标很容易达成。

大家目前都在一个起跑线上，过去的200多年的化石能源利用过程中，中国一直跟在欧美国家后面，我们捡别人剩余的技术，但是未来几十年构建新型电力系统过程中的时候，中国和所有国家在同一条起跑线上，依托中国强大的工业制造能力，依托中国现在的红利，有能力在未来某几个方面实现重大技术突破，支撑新型电力系统2.0版本的实现。

技术突破需要政策和钱的支持，未来在转型过程中需要在价格、市场、金融、财税方面给予一定支持，（如图显示）简单来说就是左下角需要给钱、给充足的钱实现转型，右下角这个位置是给政策，政策放宽，让大家能够在各个方面自由发挥、自由想象，来实现技术突破。刚才说这六方面是技术转型，很可能未来突破不在这六个方面之内，在其他方面还要来培育，这样说不清未来在哪个方面实现突破就能支撑电力转型了。政策上要给予一定的宽松支持，多支持。

有了钱的支持、政策的支持，所以才能够实现电力系统安全稳定的转型。转型过程中首要前提是电力系统不能崩溃，一定要解决电力系统安全稳定运行问题，这是前提，同样这里在电力系统转型过程中还要保持社会公正问题，要保证电力系统人能够安全过渡，不能出现人的失业问题或者是大规模失业问题。

第四方面，机制进行创新。

我说了四个方面，这是2.0版本的问题。如果这四个方面解决了，我们就能完全实现新型电力系统2.0版本构建，到2060年电力系统是一个全新的电力系统，是纯绿色、高度安全、非常经济的电力系统。所以这是未来电力系统40年需要面对的问题，或者大家需要解决的问题。到那个时候怎么办？新型电力系统就能够实现了。

我愿意和大家一起未来努力，摆脱煤炭的依赖，跨越油气时代，拥抱新能源的未来。这是所有电力人一个共同的目标。希望和大家一起努力实现。谢谢大家！

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撰稿 | Stephanie

编辑 | Xinnan

美术 | Sendi

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