碳達峰、碳中和目標是我國能源安全和經濟轉型的內在需求和必然選擇，事關中華民族永續發展，對國際社會綠色低碳發展將起到促進作用，彰顯了負責任大國對構建人類命運共同體的使命與擔當。

在碳達峰、碳中和目標指引下，預計到2060年，我國風電、光伏等新能源發電量占比將達65%，未來的能源消費比重中，可再生能源將從能源電力消費的增量補充變為增量主體。這意味著在未來電力系統中新能源將成為主力電源，煤電等傳統化石能源將退為輔助性電源。

廣泛接入的新能源將改變傳統電力系統未來格局。在供給側，新能源呈集中式和分布式并存的局面，且根據資源特點、地理分布、建設條件等靈活布局，將出現“新能源+儲能”“新能源+氫能”“水電+光伏+儲能”等多元協調電源新模式。在需求側，電能占終端能源消費的比重大幅提升，終端能源消費“新電氣化”進程加快，電能替代將持續提高建筑、交通、工業終端用能領域的電能占比。供給側和需求側的結構性變化將給能源電力網絡的安全穩定和綠色高效帶來重大挑戰。因此，亟需開展新型電力系統建設，發揮其在全社會能源資源優化配置中的積極作用，促進能源綠色生產和消費，落實能源發展戰略，支撐“雙碳”目標實現。

新型電力系統具有綠色低碳、靈活柔性、數字智能三大特征

新型電力系統強調數字技術進步與用戶需求變革驅動，以建設多樣互動的用電體系為目標，推動源網荷儲互動融合和關鍵技術應用，更加關注電網數據價值發現和創造，表現為綠色低碳、靈活柔性、數字智能三大特征。

綠色低碳：新能源占主導地位，預計到“十四五”末，我國可再生能源發電裝機占比將超過50%，可再生能源在全社會用電量增量中的占比將達2/3左右，未來在新一輪科技革命推動下，電力系統將向深度低碳或零碳電力系統不斷演進。

靈活柔性：隨著新能源裝機規模迅速增加，電源出力特性愈發復雜，不確定性明顯。特高壓柔性直流輸電技術將支撐大規模新能源集中開發與跨省區高效優化配置，數字化調控技術將使電網更加靈活可控，可實現新能源靈活、安全、高效廣泛接入電網，以及分布式新能源高效就地消納。

數字智能：新一代數字技術通過設備終端提升電網數據采集、分析和應用能力，使電網具備超強感知能力、強大“算力+電力”能力、智慧決策能力和快速執行能力，數字技術與傳統電力技術深度融合促進電力系統上下游各環節智能化、智慧化，為源網荷儲一體化協調發展提供關鍵保障。

由此可見，新型電力系統作為新能源優化配置平臺的作用將更加顯著，可提升能源消納效率和經濟性。同時，新一代數字技術使電網“可觀、可測、可控”成為現實。

高比例新能源特性將對可靠供電等帶來新挑戰

新型電力系統將呈現高比例新能源特性，對可靠供電、安全穩定和經濟運行等帶來新挑戰：

電力系統持續可靠供電面臨新挑戰。新能源隨機性、波動性、間歇性等特點對持續可靠供電帶來挑戰，常規電源調節難以應對新能源日內功率波動，新能源消納存在巨大挑戰。而且，風光發電不確定性大，風電發電主要集中在春冬兩季，光伏發電主要集中在夏秋兩季。同時，風電利用小時數、光伏利用小時數相差大，這對系統規劃提出了更高要求。

電力系統負荷預測難度加大。作為清潔的終端能源，電能將成為主要的能源消費品種，電力負荷結構將更加多元化，電動汽車充電等消費側多樣性行為將導致電力負荷預測和協調難度加大，源、網、荷互動和交織將加劇電力系統波動。

大規模儲能增加電力系統復雜度。廣泛的新能源并網消納需合理配置大規模儲能，以提高系統的可控性和靈活性。預計到2060年，全國儲能裝機容量將達7.5億千瓦，大量電力電子變換器型儲能裝置增加將使得系統的復雜度進一步增加。

電網安全穩定運行難度增大。新能源具有廣泛的接入優勢，這使得電力系統電壓穩定控制問題突出。大規模新能源接入使電力系統不確定性增加，對電網安全構成威脅，而且，新能源存在發電單體容量小、數量多的問題。未來，全國新能源發電單元將達數千萬級，氣象環境、運行控制等信號數量可達數十億，系統調度運行極其復雜，控制措施配置和實施難度增大。

需突破大規模新能源高效消納、先進儲能、氫能等關鍵核心技術

作為保障國家能源安全的“國家隊”、黨和人民信賴依靠的“大國重器”，電網企業需發揮“引領者”作用，堅持不懈推進科技進步與創新，在新型電力系統構建的關鍵核心技術領域取得領先突破。

大規模新能源高效消納技術是新型電力系統建設的關鍵，需集中突破新能源發電場站和集群精確建模技術、新能源發電監測與預測技術。在新能源消納方面，需突破源網荷儲協調規劃技術、概率化電力電量平衡與全景運行模擬技術，以提升電網大規模新能源承載能力。

電力電子裝備接入電網的穩定運行控制技術。系統運行控制技術亟需變革創新，需研究和突破高比例電力電子化設備接入系統后的穩定性難題、特大型交直流串并聯復雜大電網數字化調控技術、新型電力系統安全穩定防控體系重構技術，以及針對極端天氣和外部攻擊的主動防御與快速恢復技術。

先進儲能及應用技術。儲能是未來新型能源系統的重要應用技術，其中，推進電動汽車規?；瘧?，有利于節能減排，實現用戶側調節電力需求；進一步推動抽水蓄能電站、壓縮空氣儲能、超導磁儲能系統等技術應用，研究和應用系統集成與調控技術，將滿足新型電力系統安全穩定運行需求。

氫能相關技術。氫能是一種理想的零碳能源。通過風光等新能源電力制氫，將氫與燃料電池結合發電，以此形成氫能產業生態圈，有助于加快構建低碳化的氫能供應體系。同時，發展電解水制氫技術，利用棄風、棄光、棄水資源制取“綠氫”，在碳中和進程中與可再生能源無法發揮作用的領域實現互補。

下一步，南方電網公司將加快推動新型電力系統發展，以科技創新支撐新型電力系統構建，助力實現碳達峰、碳中和。

（作者系南方電網深圳數字電網研究院有限公司董事長、黨委書記）