构建以新能源为主体的新型电力系统框架

阚黎明 张汝波

（1 山东电工运检工程有限公司，山东 济南 250022；2 山东电工电气集团有限公司，山东 济南 250022）

为应对全球气候变化、环境污染和能源战略等问题，世界各国正积极推动能源系统的低碳化、清洁化和可持续化转型。落实到能源结构上，具体体现为电能替代与清洁替代。然而，当前终端能源消费中的电能比例仅为20%，电能替代有巨大的发展空间。全球能源系统正面临一场规模巨大的技术革命。以风电和光伏为代表的非水可再生能源是这场能源革命中最具活力的组成部分。国际能源署预计2020 年全球风电与光伏装机容量较2019 年将分别增加超过65GW（增速10.4%）和107GW（增速18.3%）。风电和光伏等新型可再生能源具有发电过程中零碳排放和零边际成本等优点，未来必将成为能源转型中电能替代与清洁替代的主体。为应对未来高比例可再生能源电力系统面临的诸多新挑战，核心是解决可再生能源间歇性带来的时空不确定性与并网方式带来的高比例电力电子化两大关键科学问题。

一、电力生产总量跨上新台阶，电力结构向绿色低碳方向快速转变

根据国家统计局和中国电力企业联合会(以下简称中电联)统计，2020年末，全国发电装机容量220058 万千瓦，比上年末增长9.5%。其中，火电装机容量124517万千瓦，增长4.7%;水电装机容量37016万千瓦，增长3.4%;核电装机容量4989 万千瓦，增长2.4%;并网风电装机容量28153 万千瓦，增长34.6%;并网太阳能发电装机容量25343 万千瓦，增长24.1%。“十三五”时期，我国年均新增发电装机13507万千瓦，煤电年均新增装机3564万千瓦。……