能源安全格局下新型电力系统发展战略框架

　　2. 能源转型发展

　　我国能源转型将经历数十年的漫长过程，战略任务是支撑“双碳”目标实现，将能源消费结构从以煤炭为主的“一大三小”(煤炭，石油、天然气、新能源)向以新能源为主的“三小一大”(煤炭、石油、天然气，新能源)转型。基于统筹“双碳”目标实现与能源安全转型的考虑，能源转型过程可分为3个阶段。

　　① 过渡期(2021—2030年)，降低煤炭消费量，在2030年前后达到峰值(5.9×109 tce)，之后转为下降趋势;控制石油消费量，提高天然气消费量，有序发展核能，积极发展可再生能源，非化石能源在一次能源消费中的占比保持在25%左右。

　　② 转型期(2031—2050年)，以非化石能源加速替代化石能源，实现节能提效方面的整体突破，非化石能源在一次能源消费中的占比稳步提高到75%。

　　③ 发展期(2051—2060年)，非化石能源实现主体替代，在一次能源消费中的占比平稳增长到90%，新能源成为主体消费能源。

　　为了支持能源安全转型，需着力攻克能源生产、传输、消费等主要环节的核心关键技术。

　　① 在能源生产环节，逐步由“稳煤”向“减煤”过渡，发展更为先进的燃煤发电技术，提升煤炭清洁利用效率，研究碳捕捉、碳收集等负碳技术;加大石油替代力度，控制石油消费量增长，加快发展天然气(消费增长2×1010 m3/a);提高核能装备、风能与太阳能等清洁能源技术水平，探索变革性光伏发电技术。

　　② 在能源传输环节，规模化发展天然气并实现消费量达峰，整体性提升节能提效水平，促进煤电兜底，石油平稳过渡，碳捕集、利用与封存(CCUS)规模化推广;形成新型电力系统构建基础理论与关键技术体系，突破柔性输电装备及其器件材料、绿色氢能与储能等技术。

　　③ 在能源消费环节，非化石能源实现主体替代，高碳化石能源回归原料属性，天然气与可再生能源融合发展，气电成为新能源发电的互补类型;推动CCUS规模化商业应用，发展多能流综合利用、供需互动、数字化与智能化等技术。

　　(二)新型电力系统安全的重要性

　　电能是清洁、高效、便利的二次能源，2040年电力将超过原油成为主要能源资源电力系统是一次和二次能源转换的枢纽，当前规模最大、层次复杂、强非线性的人造系统，规划建设新型能源体系、实现能源安全转型的关键领域。新型电力系统安全作为能源安全的核心要素，在能源供给安全、环境安全、经济安全、科技安全等方面发挥着重要作用。

　　我国是能源消费大国和进口大国。石油、天然气等对外依存度较高的化石能源，主要依靠自身物质燃烧产生能量，而风能、太阳能等新能源的主要利用形式是转化为电力。显著提升新能源电力在能源消费中的占比，实现电力系统以化石能源为主体向以新能源为主体的平稳转型，有利于科学发挥我国能源资源的禀赋优势、降低能源资源的对外依存度，从而显著增强能源安全保障能力。

　　目前在世界范围内，电力行业既是最大的CO2排放来源，也是能够通过风能、太阳能等可再生能源引导转向净零排放的关键行业。交通、制造业、建筑等其他行业的减碳和脱碳工作，也直接依赖电能替代等手段。

　　电力是市场经济的重要组成部分，支撑医疗、金融、交通等诸多关键行业的发展。电力市场的健康发展，将有力推动国际能源市场、碳市场的有序过渡及安全转型。

　　电力系统安全发展面临的技术挑战，是能源安全转型亟待解决的关键难题。支撑能源转型与能源安全的重要动力之一即为电力系统安全发展核心技术取得突破。

　三、新型电力系统安全发展的影响因素

　　新型电力系统是实现“双碳”目标、重塑能源安全格局的重要载体，构建新型电力系统是提高能源安全韧性的根本性举措。新型电力系统的安全发展主要受到源、网、荷、储、市场、技术六大因素的综合影响(见图1)。

图1　新型电力系统安全发展的六大影响因素

　　(一)从电源层面保障安全