2020年，我國二氧化碳排放總量約110億噸，其中能源行業約占80%，電力行業碳排放占能源行業的比重超過40%。這使得“能源行業是我國實現碳達峰、碳中和目標的主戰場，電力行業是實現碳達峰、碳中和目標的主力軍”的說法深入人心，在一定程度上導致了不少地方政府將實現碳達峰、碳中和目標的責任主體鎖定在能源電力行業上，將發展重點聚焦于超常規大規模發展新能源上。

同時，多數發電企業也提出了宏偉的新能源發展目標，對風光等新能源資源新一輪跑馬圈地成為有關各方的首要任務，致使能源電力企業主動或被動承擔了實際上可能無法承受的發展責任。

需要注意的是，我國碳達峰、碳中和目標具有鮮明的國家基礎戰略特征，這既是我國積極應對全球氣候變化挑戰，構建人類命運共同體的大國擔當和實際行動，更是我國在新發展階段構建“以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進”的新發展格局，推進經濟社會高質量發展、人民生活品質持續提升與社會全面轉型發展，積極適應全球市場競爭規則的重大變化，以及全面提升國家競爭力的戰略決策部署。

因此，絕不能因為能源電力行業擔任碳減排的主要角色，就將碳達峰、碳中和目標單一或主要理解為能源革命。因此，筆者認為，在當前的實際工作中，應堅持系統觀念，透徹研究碳達峰、碳中和目標與我國經濟高質量發展的底層邏輯，科學推進并不斷迭代優化。同時，也需將碳達峰、碳中和目標下的新型電力系統演進的底層邏輯研究提上日程。

科學的政策設計是高質量構建新型電力系統的基本保障。有專家一針見血地提出“既要發揮好政策在促進新型電力系統發展中的‘推動’而不是‘沖動’作用，又要發揮好‘阻尼’而不是‘阻力’作用”。保證政策設計在方向和原則上的穩定性、長期性，以及具體內容和出臺時機上的靈活性、針對性有機統一，需要深刻理解新型電力系統演進的底層邏輯。

本文從基本進程，經濟性，安全性（物理系統安全性、國家經濟安全性），運行邏輯（運行要素、運行特征），建設定位（新型國家綜合基礎設施、新型產業能源綜合協同系統、新經濟），發展道路等六個方面出發，對新型電力系統演進的底層邏輯談十點具體思考。

一、構建新型電力系統是一個新能源逐步發展為主體能源的動態過程，不同發展階段要重點解決不同的基本矛盾。

在新能源逐步發展為主體能源中的各個不同階段，政策設計上要統籌兼顧好發展和減排、整體和局部、短期和中長期的關系，在充分考慮煤電有序轉型和氣電適度發展需要的同時，積極推動和友好消納不同分布形態的新能源發展，并與其不同發展階段的技術特征、成本特性相適應。

構建新型電力系統，持續推動新能源成為主體能源，大致可分為三個階段:第一階段，推動新能源發展成為電力裝機主體；第二階段，推動新能源發展成為電量、電力供應主體，新能源不僅是電力供應數量的主體，而且是能夠保障新型電力系統安全穩定運行的功能主體與責任主體；第三階段，推動新能源發展為全社會的產用能主體，新能源利用與工業、建筑、交通等各行各業的產用能方式深度耦合，形成“新能源+”“數字+”“交易+”等產業能源融合的各種新形態，支撐未來社會發展高度電氣化、低碳化、數字化、智能化、交互化，高質量實現國家碳中和目標。

構建以新能源為主體的新型電力系統是一個不斷動態演化的過程，在不同發展階段，都要圍繞積極推動和友好消納不同分布形態的新能源發展進行針對性的政策設計。無論是集中開發，亦或分布式利用，還是光伏整縣開發等集中規劃與分布式利用并存的融合形態，都要根據新能源利用的技術特征與成本特性的變化，不斷迭代優化新能源發展模式，并對政策作出相應調整。

二、決定新型電力系統演進方向與進程根本特征的決定性因素，是統籌兼顧社會用能階段性的承受能力和安全約束條件下的長期經濟性。構建新型電力系統，若著眼經濟視角，必然表現為是一個能夠在不同發展階段高經濟性地解決能源轉型成本、新增系統成本和產業低碳零碳用能成本的動態過程。

不同發展階段的政策設計，要抓住確保長期經濟性這一主要矛盾，尋求對能源轉型成本、新增系統成本和產業低碳零碳用能成本的高經濟性解決方案。

在不同發展階段，針對構建新型電力系統的政策設計，都要聚焦解決特定發展階段的主要成本增長難題。

總體上，要從初始階段的重點解決新能源發電成本，轉向綜合解決煤電轉型成本、新增系統成本與產業低碳零碳用能成本等成本增長難題。

過去10年，得益于產業政策扶持、技術資源聚集以及資本持續投入，新能源發電成本顯著降低。

研究表明，2026年前后，中國的光伏、陸上風電的平準化度電成本將低于煤電成本。

但是，新能源接入電網節點時的成本并不是終端用戶電能成本。實踐表明，新能源電量滲透率超過15%后，系統成本將明顯上升。同時，未來的發展必須同步考慮煤電逐步退出與現有煤電機組利用小時大幅下降等能源轉型成本，以及碳達峰、碳中和背景下各行各業產業加速升級的成本。各行各業從高碳技術路線切換到低碳、零碳技術路線，需要投入大量的技術創新成本與用能方式轉換成本。

比如，就解決新能源高滲透率條件下的新增系統成本而言，未來的政策設計，要堅持政府和市場兩手發力。

一方面，要充分考慮能否有效激勵新型電力系統通過分層分區，將大系統劃分為若干自治小系統，利用高精度預測技術、靈活市場機制等方式實現局部自平衡，減少大系統需要的平衡功率，從而降低增量成本投入。

另一方面，要充分考慮能源電力與產業系統的高度耦合，激勵推動系統平衡手段從利用抽水蓄能、電化學儲能等電力靈活性資源向儲冷儲熱、電熱協同、電氫耦合等綜合能源跨網互濟、多能互補方向發展，以電為載體，以數字化為支撐，以高度發達的市場交易為手段，最大限度利用廣泛分布在工業、建筑、交通等領域的靈活性資源，低成本解決未來電力系統的平衡難題，支撐經濟社會的電氣化、低碳化、數字化、智能化轉型。

三、構建以新能源為主體的新型電力系統面臨著全新的物理系統安全挑戰。確保物理系統安全韌性是影響新型電力系統的演進進程與成本特征的重要決定因素。

不同發展階段的政策設計，要主動適應電力系統不斷演進的物理特性變化與新的安全規律約束，目的就是要建設一個具有強系統安全韌性，能夠應對極端天氣、災害、各種局部襲擊和數字化網絡攻擊挑戰的能源電力物理系統。

確保物理系統安全一直是電力系統發展的底線和首要責任。與傳統電力系統相比，確保以新能源為主體的新型電力系統物理安全韌性的內涵和內容都在出現方向性的變化。

現有研究表明，預計到2060年，風電光伏裝機占比將超過85%，發電量占比近70%。新能源發電的隨機性、波動性、間歇性引發的電力供應安全穩定問題全面升級，需要同步深化新型風險研究和防范，重構電力安全理論和防范風險體系。

比如，新能源出力受天氣因素影響明顯，隨著新能源滲透率的不斷攀升，即便是現在看來習以為常的氣候現象（如南方的梅雨季），未來也將導致電網出現較大功率缺額的風險，更不必說極端天氣、災害、局部襲擊帶來的風險。同時，在數字化、智能化平臺之上建立的電力控制及運行系統，被黑客和敵對方攻擊的風險也是重大新型電力安全風險，二者疊加更具有破壞性。

四、構建以新能源為主體的新型電力系統面臨著全新的國家經濟安全挑戰。

不同發展階段的政策設計，要立足國家經濟安全的高度，堅持系統觀念，堅持以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進，堅持高水平的科技自立自強，統籌考慮不同發展階段的資源安全、科技安全、產業安全、數據安全。

資源安全方面，一方面要看到構建以新能源為主體的新型電力系統有助于國家能源安全新戰略的落實，降低油氣行業的對外依存度（目前我國原油對外依存度超過70%，天然氣對外依存度超過40%），有利于增強我國能源資源的供應韌性；另一方面也要看到新能源大規模發展所帶來的礦物資源供應挑戰。

研究表明，清潔能源技術的部署依賴于充足的關鍵礦物供應，如鋰、鈷、銅、鎳等關鍵礦物是制造各種清潔能源設備的基礎。據IEC（國際電工委員會）的有關研究，一輛普通的電動汽車對礦物的需求量是普通汽車的6倍；建造陸上風力發電廠所需要的礦物是同等容量燃氣電廠的9倍。關鍵礦物的供應短缺和市場價格波動，將嚴重影響新能源的大規模發展。

目前我國銅、鋰、鈷、鎳、錳等原材料對外依存度高達70%。一方面，與國際相比，我國新能源產業發展有高國產化率的巨大優勢，以光伏產業為例，國內企業在上中游產業均在全球占據龍頭位置；另一方面，我國在關鍵裝備、關鍵技術方面還存在著不小差距，如風電大兆瓦級主軸承，IGBT， CCUS、氫能利用、氣候預測、靈活性資源、數字化等核心裝備技術都需要高水平的科技自立自強。     

與此同時，數據作為新型生產要素，在構建新型電力系統中將發揮牽引力與推動力的雙輪驅動作用。一方面，新型電力系統可以實現物理系統與數字化技術的深度融合，有效防范信息網絡攻擊所產生的安全風險；另一方面，確保能源電力數據、社會生產數據、經濟數據等數據安全與數據的高質量分析應用，將會日益成為影響國家經濟安全和提升國家競爭力的重大發展因素。

五、新型電力系統將日益演變為一個主要由技術、數據、算力、算法驅動的能源流、電力流、稀缺性靈活性資源流、信息流、碳流、資金流高度耦合和高效運行的能源電力資源配置系統。

不同發展階段的政策設計，要圍繞新型電力系統運行要素的巨大變化，聚焦多流的相互作用與高度耦合，促進能源電力資源優化配置，服務能源電力經濟與產業經濟的高質量發展，推動國家碳達峰、碳中和進程。

新型電力系統是數字化技術與物理系統深度耦合的系統，以技術+數據+算法+算力為驅動力，以現代能源網絡體系、信息支撐體系、國家碳交易體系和能源電力市場為載體，賦能能源行業全要素優化配置，實現能源流、電力流、碳流、稀缺性靈活性資源流、信息流、資金流的高度耦合和高效運行，推動能源電力經濟與產業經濟的高質量發展。

因此未來的政策設計，一方面，要高度重視培育技術、數據、算力、算法等新型驅動要素，加快發展“大云物移智鏈”等新一代數字技術，發揮數據的新型關鍵生產要素作用，依托強大的算力和算法，通過海量信息數據分析和高性能計算技術，打通源網荷儲各個環節信息，與技術、知識等其他生產要素有效融合，全面提升能源電力系統的運行效率，服務產業能源融合發展的全新生。

另一方面，要全力推動包括能源流、電力流、碳流、稀缺性靈活性資源流、信息流、資金流在內的多流高度耦合。在技術驅動賦能的基礎上，推動構建新型電力系統以數字電網為樞紐，以數據流和信息流的有序流動，將電力用戶、電網企業、發電企業、供應商等在內的設備、人和物連接起來，同時與其他能源系統有機融合，打通電力流和能源流。

柔性、平衡的電力系統使高比例新能源特別是風能、太陽能和智能電網以及各種儲能等靈活性資源相互集成。隨著區塊鏈等數字技術和數據要素在碳市場交易中的推廣應用，碳市場、電力市場協同發展，承載著碳計量與交易信息的碳流匯入到能源流、電力流，通過去中心化的新機制、新模式與新業態，打通系統中各節點、各主體間的服務流、信息流、碳流、資金流，實現能源電力與社會資源的優化配置。

六、新型電力系統將日益演變為一個多元計量無處不在，多元交易無處不在，多元創新無處不在，多元力量全域泛在，促使各種社會資源，特別是各方閑置資源能夠得到最廣泛調動和優化的配置。

不同發展階段的政策設計，要圍繞新型電力系統運行特征的巨大變化，著眼實現社會資源特別是閑置資源得到廣泛調動和優化配置。

新型電力系統是能源-信息-社會深度耦合的系統，連接著能源主體、用戶主體、產業主體和政策主體，是實現能源與用戶高效互動，能源與產業協調升級、能源與政策高度匹配的重要樞紐。構建新型電力系統的核心目標是為了實現高投入產出比，旨在以更高效率的方式廣泛調用全社會的產業生態資源，以更經濟的方式為經濟社會發展和國家碳達峰、碳中和目標提供高質量的能源電力保障。

不同發展階段的政策設計，要適應其核心運行特征的巨大變化。一要適應多元計量無處不在的發展要求。隨著新型電力系統對數據的及時性、真實性、廣域性和互聯性要求不斷提高，傳感基礎設施將作為新型電力系統中信息采集和邊緣處理的核心支撐底座，對大、中、小、微型源、網、荷、儲多端的傳感和計量無處不在。

二要適應多元交易無處不在的發展要求。隨著生態文明、數字文明和能源革命的相融并進，新型電力系統的構建要有利于將能源活動、生產活動和生活活動，并將碳足跡、電足跡等全部納入交易體系中，基于電力+算力+算法挖掘數據價值，建立可測量、可報告、可核定的碳排放信息體系，推動形態各異的交易實時化、常態化、多樣化和去中心化發展，促進電力交易和碳交易模式的不斷迭代升級，實現各種社會資源的優化配置。

三要適應多元創新無處不在的發展要求。大力鼓勵技術創新、模式創新、機制創新和管理創新等多元創新發展，創新能源產品，推動數字能源發展，形成新技術、新產業、新業態、新模式。

四要適應多元力量全域泛在的發展要求。推動政府和社會各方以更便捷、更經濟和更低碳的方式參與能源電力的生產交易活動，系統運行動力由“主要依靠大引擎拉動”逐步變成“更多依靠引擎集群合力推動”，全域泛在合力促進，構建一個全民參與、資源得到充分利用的新生態，打造社會資源優化配置的新格局。

七、新型電力系統會逐步發展成為一個融合能源基礎設施、數字基礎設施、計量基礎設施、交易基礎設施、安全基礎設施、應急基礎設施，以及制度基礎設施的國家綜合基礎設施系統。

不同發展階段的政策設計，要立足創新建設國家新型基礎設施，聚焦融合創新與綜合建設，構建以新能源為主體的新型電力系統。

新型電力系統作為高度融合型、創新型的國家綜合基礎設施系統，包含了能源基礎設施、數字基礎設施、計量基礎設施、交易基礎設施、安全基礎設施、應急基礎設施，以及背后隱含的制度基礎設施等，將發展成為國家數字轉型、智能升級、融合創新、協同發展的重要基礎設施支撐單元。

不同發展階段的政策設計，都要堅持系統觀念，推動綜合發展、融合創新，符合建設國家融合基礎設施和綜合基礎設施的客觀規律。

一是要有利于推動能源基礎設施的融合。傳統能源基礎設施之間由于體制機制、管理模式、技術等原因存在明顯割裂，隨著能源技術與信息數字技術的深度融合，多種能源基礎設施將突破物理形態上的壁壘，通過數據的自由流動實現多種能源互濟互補和高效利用。

二是要有利于推動數字基礎設施的融合。要積極推動通信網絡基礎設施、新型技術基礎設施、算力基礎設施之間的融合，促使5G技術、大數據中心、云計算等數字基礎設施加速成為能源數據信息傳輸、存儲、計算、處理的一體化載體，服務構建數據驅動的新型電力系統。

三是要有利于推動計量基礎設施和交易基礎設施的融合。多元計量無處不在和多元交易無處不在是新型電力系統建設的重要特征。要積極推動大、中、小、微型源、網、荷、儲多端傳感和計量，加快建設多元化的交易基礎設施，支撐形式多樣的交易場景和交易市場的融合。

四是要有利于推動安全基礎設施和應急基礎設施的融合。安全的不確定風險在新型電力系統中體現地更加明顯，同時產業鏈各環節的安全應急能力也將呈現為基礎設施建設中的“木桶效應”。為保證網絡安全、數據安全、技術安全、系統安全，應對各種緊密情況，需要建立起能夠保障各環節之間的協同聯動，具備提前預防、快速感知、快速響應、快速處置和快速恢復等功能的融合型安全基礎設施和應急基礎設施。

五是要有利于推動制度基礎設施的融合。新型電力系統的建設不僅需要技術上的創新應用，新交易、新業態、新模式也需要配套制度作為基礎保障。因此，新型電力系統的建設絕不僅是能源電力行業的范疇，而是立足國家新型基礎設施全局。

八、新型電力系統會逐步發展成為一個能夠與各行業由高碳技術路線轉向低碳、零碳技術路線相適應、始終有助于各行業實現產業跨越式升級的產業能源綜合協同系統。

不同發展階段的政策設計，要立足構建能源產業新型協同關系，聚焦服務國家產業加速升級和經濟高質量發展，構建以新能源為主體的新型電力系統。

國家碳達峰、碳中和戰略背景下，各行業技術和產業的跨越式升級，必然體現在用能效率提升、用能結構調整以及低碳清潔發展方式上。未來我國產業發展必然走向高度電氣化、低碳化、數字化、智能化的道路。構建新型電力系統天然具有與行業技術進步、產業升級協同發展的特性。

因此，不同發展階段的政策設計，要充分認識新型電力系統所具有的能源要素屬性和能源產業屬性，積極推動構建產業能源新型協同關系，服務國家產業升級和經濟高質量發展。

各行業的技術升級和低碳、零碳轉型，需要清潔高效、智慧互動、開放共享的能源系統相支撐。要充分發揮能源要素功能，著眼打通產業能源壁壘，加強產業能源協同，匹配各行業低碳、零碳技術發展需求，實現發輸配用各領域、源網荷儲各環節、電力與其他能源系統之間、能源系統與其他產業之間的協調聯動，不斷貫通國民經濟循環的各個環節，提高各行業的社會資源配置效率。

九、新型電力系統會發展成為一個能夠持續創造新技術、新裝備、新業態、新模式、新產業，從而不斷形成新經濟的新社會價值創造系統。

不同發展階段的政策設計，要立足積極構建新型電力系統的產業孵化功能，高質量培育新產業、新經濟，為中國經濟高質量發展創造更多社會價值

新型電力系統是能源系統與社會系統的協同發展、交互發展的載體，在國家碳達峰、碳中和目標落地以及高度電氣化、數字化、智能化的催化下，將誕生高質量的新社會價值創造系統。

不同發展階段的政策設計，一要有利于裝備、技術的創新。推動我國加速突破新能源發電、高韌性電網、高效率高安全大容量儲能、氫能及燃料電池、高效率光伏發電材料、新型絕緣材料、超導材料、寬禁帶電力電子器件等一批關鍵技術，重點攻關CCUS、高效率低成本新能源發電、大規模海上風電、虛擬電廠、源網荷儲協調運行、主動需求響應、電氫技術、綜合能源系統、數字化技術、市場交易技術、碳技術等新技術、新裝備，暢通能源經濟在生產、流動、分配和消費等各環節的發展堵點，加快低碳技術示范、應用和推廣，有助于能源電力行業清潔低碳發展和產業跨越升級加快儲能技術與數字孿生、人工智能技術融合，中國超大規模的市場優勢和資源優勢可以為新技術的應用、推廣、迭代、創新提供更加有利的條件。

二要有利于持續催生創造新模式、新業態。分布式與集中式并舉成為未來能源供需的典型模式，各類風光水火電源的互動模式，電源與電網的互動方式，大電網與配電網、微網的互動模式都將實現“量變”到“質變”的突破，各類V2G、V2H等具備雙向互動功能的電動汽車上路，將更大范圍更高效率實現靈活性資源的建設、聚合與應用。積極推動現有電力系統以電力供應+可靠性為目標函數的發展模式加速向多市場主體互動、生態化共存的共贏模式轉變。新型電力系統在規劃建設、運行維護、資源互濟、多能互補等方面將重塑能源電力的產業鏈供應鏈格局，實現新能源發電與用戶直簽、園區社區微網運營、節能創新型產業集群、能源數字化產業的規模化發展。

三要有利于持續高質量培育新產業、新經濟。充分認識構建新型電力系統的產業孵化屬性和數字化經濟屬性，持續創造新產業、新經濟。隨著新型電力系統的數字化屬性日漸加深，將逐步形成隨時隨地利用資源、跨時間空間調配資源、容納海量市場主體創造價值的能源數字經濟新形態，相對于傳統經濟形態，能源數字經濟將成為迸發出更多數字經濟、網絡經濟、平臺經濟特征的能源新經濟業態，為我國經濟社會高質量發展注入能源與數字雙引擎。

十、新型電力系統必然會發展成為一個具有顯著中國特色，能夠靈活適應國家碳達峰、碳中和的不同發展階段需要，持續滿足生態文明建設、共同富裕和國家能源安全新戰略要求的新時代中國電力系統。

不同發展階段的政策設計，要立足中國國情和國家重大戰略選擇，符合中國經濟社會高質量發展的內生需要，堅持走中國特色新型電力系統構建之路。

構建以新能源為主體的新型電力系統，是黨中央立足新發展階段、貫徹新發展理念、構建新發展格局，在加快推進生態文明建設和人類命運共同體建設、深入貫徹落實國家能源安全新戰略的背景下，提出的新思想、新論斷，具有鮮明的中國特色。  

不同發展階段的政策設計，都要堅持走具有中國特色的新型電力系統構建之路。一要堅持符合我國國情。要充分考慮我國的發展階段，統籌兼顧產業發展進程、技術進步進程、市場培育進程和能源結構調整節奏；要充分考慮國際競爭格局；要符合我國源荷分布、能源稟賦與體制機制現實。

二要滿足我國經濟社會高質量發展的內生需要。能夠積極推動我國企業搶占產業升級和能源轉型發展的制高點，爭取全球產業競爭的主動權；能夠積極推動高水平的科技自立自強；能夠積極推動實現經濟社會環境的創新協調可持續發展。

三要適應國家重大戰略發展道路選擇。構建新型電力系統與我國生態文明建設、共同富裕、國家能源安全新戰略、創新驅動發展等重大戰略息息相關，既是這些重大戰略的有機組成部分，也要按照國家持續出臺的重大戰略部署不斷迭代優化路徑與策略。

本文作者：國網(蘇州)城市能源研究院張運洲，來源：中國能源報，原文標題：《新型電力系統構建需要全新的底層邏輯》

　　 原標題：新型電力系統構建需要全新的底層邏輯