最近广泛热议的“新型电力系统”到底是什么？会给社会带来怎么样的变化？作为企业该如何应对？-凯发官网首页

电力是现代社会的基础，支撑着整个人类工业文明，是一个最为传统、十分成熟的工业行业。但近年来，随着全球减碳浪潮下风电、光伏等新能源迅猛发展，电力行业也面临着掀桌子式的变革，一个纷繁复杂的新型电力系统将取代传统的厂—网结构，将源源不绝的零碳电力送到家庭、商铺、工厂、高铁、私家车乃至飞机轮船上。

一、新型电力系统是迈向碳中和的关键。

1. 电力排放是碳排放的主要来源。

面对气候变化的威胁，全球两百多个国家和地区已经签署了《巴黎协定》，决定要在本世界中叶实现碳中和。其中，零碳电力是实现碳中和的关键。首先，化石燃料是很多国家的主要排放源，往往占到本国排放的30%~60%；其次，随着人民生活质量的普遍提高，对能源的需求也将越来越大；第三，电暖器、电动车等电气化设备也带来更多的电力需求。如果我们不摆脱煤、石油、天然气发电，我们只能眼睁睁地看着全球气候变化带来的灾害愈演愈烈。

2. 可再生能源已经成为电力脱碳的答案，但存在许多问题。

面对电力系统脱碳的需求，人类社会已经给出了风电、光伏、水电等清洁可再生能源的答案，但这些答案还算不上满分。从电力供给端来看，风电存在白天低、晚上高的逆负荷特性，光伏存在白天有、晚上无的特性，水电也有丰水、枯水期的变化，新能源装机比例提升将极大增加电网的稳定性风险。加上我国风光水资源大部分集中在中西部地区，用能却集中在东部城市，还需要长距离输送电力。另外，分布式风电光伏也对集中式配送的传统电力模式提出挑战。

3. 构建以可再生能源为主题的新型电力系统，是完成低碳转型的关键。

有鉴于此，我国在2021年3月首次提出新型电力系统的概念。以新能源为主体是新型电力系统的核心特征。为了适应新能源发电比例和终端电气化率的快速提升，保障电力系统安全，需要提升电力系统灵活性，而数字化技术、电力市场化改革将有效促进电力流、信息流和价值流的打通。这就是实现双碳目标的关键，一个绿色低碳、安全灵活、多元互动及高度市场化的新型电力系统。

二、未来我国会拥有一个什么样的新型电力系统

1. 以可再生能源为主的电力体系

随着可再生能源发电成本不断走低，即使是加上储能设备，可再生能源的成本也有望在2030年低于火电。届时，可再生能源将开始真正取代化石能源，帮助我们从碳达峰迈向碳中和。根据能源所的 《新能源发电政策和市场发展展望》预测，到2050年，风电光伏将占我国发电量一半，到2060年接近60%，彻底成为主要能源。

2. 集中发电和分布式发电并存

连片的大规模风电太阳能即将广布三北地区，这些电力将通过特高压线路传输到东部人口密集的城市；同时，大量城市、工业园也将建设分布式的发电装置，发挥灵活、高效的优势。同时，火电、水电等传统技术和储能、制氢等新技术将叠加到这两种发电方式上，克服新能源供给不稳定的缺点，保证和用电需求相匹配。

3. 一个超乎想象的智能电网

未来你家里用的电可能来源于千里之外的青藏高原光伏板和南海的风电，可能来源于屋顶的光伏，可能来自于几十公里外储能电池放电，甚至来自于停了的电动车返送回电网的电。要保障这个复杂系统安全、灵活地运行，就需要一个智能电网，把人工智能、云计算、5g、数字孪生等最前沿的数字技术，应用在发、输、变、配、用、储等各个环节，通过无处不在的智能大脑保障整个网络的稳定运行。

4. 一个更丰富刺激的电力市场

如此复杂大规模的电力系统建设，必须匹配上同样丰富的交易手段，才能有效传导成本和效益。以前那种发改委物价局统一确定电价的时代将一去不复返。在现有的电力改革下，电能量市场、辅助服务市场和容量市场将逐步市场化，同时还将与绿电交易、绿证、碳排放交易等市场联动，共同发挥作用，服务双碳目标。

三、企业如何应对新型电力系统带来的挑战

新型电力系统现在看来还是一个科幻级别的创新，但已经毋庸置疑地成为未来四十年电力系统发展的方向。未来发电企业和用电企业的边界将逐渐模糊，无论现在处于什么位置，都必须积极参与到这一次电力系统改革的浪潮中。

1. 积极参与重点技术突破，抢占新市场。

要实现新型电力系统，当前的技术还远远不足，未来三十年还需要百万亿人民币级别的投入，这将创造一个巨大的市场以及无数独角兽公司。在发电端，风电和光伏设备的效率需要不断提升，大容量远海风电技术亟需突破，煤电机组需要进行灵活性改造满足多能互补需求；在输配端，柔性直流、直流配电网、虚拟电厂、微电网等技术仍处于初步阶段；在用能端，能源控制系统将发挥越来越重要的作用；在储能端，如何降低物理、化学等各种储能方式的成本，成为技术应用的关键。在这些过程中，材料科学、装备制造、信息科学等行业都将获得巨大的发展机遇。

2. 积极关注和参与电力相关的市场机制。

如前所述，发电企业以后将面临能源交易、容量交易、发电量现货和中长期交易、绿证交易、绿电交易、碳交易等各种交易机制。这里面有的是影响成本，有的是影响收入，不同市场的价格甚至会相互影响。这对习惯了听从电网调度的发电企业而言，是一个巨大的挑战，需要尽早成立专门的交易部门统筹各种交易，并根据市场情况制定整体最优的交易策略。

对用电企业而言，零碳的电力供给是工作核心。一方面可以建设分布式光伏和风电设备，灵活功能；另一方需要通过高效节能的设备以及数字化的能源管理系统，最大限度地提升用电效率；最后，还可以通过市场，购买绿电、绿证、碳减排量等多种不同产品，实现自身电力消费零排放，满足国家碳中和目标。

3. 以数字化技术为核心推动电力技术和运营的双转型

面对零碳电力体系从技术和交易运营上提出的双重挑战，数字化是推动电力系统实现质变的核心驱动力。近年来，数字化引导电网侧和用电侧创新的重要作用日益突出，由此而来的智变可以成为有效应对技术特征和运营模式双转型的关键支撑点。

一方面，应对技术层面的转变要求，数字化技术可以把电力系统过去模糊的、不能测量的东西变得可见、可衡量，并提升效率，减少能源浪费。依托一系列功能丰富的应用，可以基于大数据提升电网的实时性能，通过更加精准、智能的动态预测和调度，优化电力系统的效率和效能。

另一方面，应对运营模式的转变要求，数字化技术则可以贯穿电力系统，提供完整端到端生命周期以及远程服务，优化供给侧到需求侧，提升效率。在凯发官网首页的解决方案层面，则意味着基于数字化平台提供更全面丰富、更适应新型电力系统运行模式和商业模式的工具和应用。只有基于数字化的电力系统，才能满足以可再生能源为主的电源结构。

四、施耐德电气——新型电力系统构建的先行者

欧盟在电力转型上行动得更早，无论是风电光伏的技术研发，还是碳市场绿电市场等制度改革，都是全球的先行者和引领者，也是中国在低碳转型中的学习对象。对中国企业而言，学习欧盟企业构建新型电力系统，是快速迎接低碳浪潮的捷径。其中，施耐德电气就是一个很好的学习对象。

1. 设定低碳目标，将低碳融入企业发展战略

在施耐德电气看来，碳中和是一个能够稳步推进、量化目标，且充满机遇的系统工程。早在2005年，施耐德电气就推出了可持续发展评估体系施耐德电气可持续发展影响指数（ssi），并把目标融入业务的方方面面。作为可持续发展的践行者和赋能者，施耐德电气承诺于2025年前实现自身运营碳中和、2040年实现供应链碳中和，2030年运营层面实现净排放为零，2050年供应链实现净零排放。

在这个目标的指导下，施耐德电气工厂在实践上将绿色创新技术充分运用于生产运营，不断优化，过去三年中国工厂的能耗整体降低了12.4%，同时生产效率提升了5%到10%。施耐德已经将自身打造成节能技术的样板，有力地向市场证明自身产品的效果。

在具体产品上，施耐德电气也生产低碳产品帮助客户实现全生命周期碳中和。施耐德电气全新一代无六氟化硫（sf6-free）airset系列中压开关设备，在设计之初就秉持以干燥空气代替六氟化硫这类温室气体的低碳理念，避免了设备在使用过程中可能存在的强温室效应气体泄漏和回收问题。

2. 通过技术创新推动电力系统数字化转型

作为全球知名的电气企业，施耐德电气一直是电力系统数字化转型的重要推动者，在digital green的理念下，不断通过各种形式的产品和服务进一步提升对供给端和需求端的调和能力，实现更灵活、更智慧、更多元的电网运营模式。

针对大范围电网，施内德电气提出了以电力系统建模和仿真的领先软件平台etap为代表的数字孪生凯发官网首页的解决方案，在新能源相关的应用当中，etap仿真分析软件可以提供馈线承载力分析、分布式能源资源的配网潮流和电能质量等监测功能，进一步支持了对清洁新能源的普及应用。针对分布式和微电网的管理需求，施耐德电气提供的ecostruxure? microgrid advisor微网能源顾问凯发官网首页的解决方案，能够对工厂、园区、社区的分布式清洁能源、微网和储能进行规划、应用和管理，助其在电力系统中的角色从单纯的用能者转变为产消费者，提升能源使用的效率。

除了产品创新外，施耐德还为电力系统客户提供全流程的服务，确保凯发官网首页的解决方案能够落地。

• 第一步是通过咨询服务帮助客户制定低碳发展目标和路径，并通过数字化碳管理平台监测优化降碳绩效；
• 第二步是提供全生命周期的电力管理软件，包括adms高级配网管理系统、分布式 dtu 环网自愈系统 、pme 电能管理系统等等；
• 第三步是提供高效低碳的硬件设备，包括此前提到的无六氟化硫中低压开关柜，新一代预制中、低压成套设备等；
• 最后是全生命周期的运维管理服务，确保设备的高效稳定运行，包括ba 云能效顾问 、pa 电力顾问 、logbook 巡检工具、ems 就地能源管理平台、mps 配电咨询服务、pss 配电系统分析咨询服务等等。通过全流程的服务，保证客户可以一站式获得零碳凯发官网首页的解决方案，打造自身独特的竞争优势。

3. 联合业界主要企业，孵化行业新技术

新技术研发应用是实现碳中和的关键，而颠覆创新则有可能发生在小团队中。施耐德作为业界龙头企业，积极联合了行业主要企业，支持初创公司进行技术创新，推动新技术的孵化落地，加快新型电力系统的研究和发展。这个活动就是绿色能源管理创赢计划。

2021年7月，施耐德电气联合宁德时代、星星充电共同主办的绿色能源管理创赢计划正式开营，从180家报名的初创企业中脱颖而出的13家科创企业开启了为期5个月的创新之旅，围绕5大挑战课题，在2021年12月呈现了7大创新poc方案。令我印象深刻的是上海电享信息科技有限公司研发的ems系统方案，可实现对能源微网和光伏电站的设备数据采集和协调控制，并通过ai自学习算法对策略不断优化，并能够7*24小时实时精准展示市电、光伏、储能、充电桩、微网的运行数据，可视化展示多维度数据与分析，为系统安全、稳定、高效运行提供保障，实现经济效益最大化。这已经是一个智能电网的雏形了。

2022年第二季的绿色能源管理创赢计划也已经于5月22日完成报名，主办方不仅包括第一季的施耐德电气、宁德时代、星星充电、清华四川能源互联网研究院等机构，还邀请了隆基股份、中国能源网等新机构加入，为参赛者带来更全面的指导和孵化。

主题方面，第二季将深入智能电力系统应用的具体技术难题，覆盖发电、电网、用电等不同环节：

• 基于nilm技术实现负载监测
• 分布式光伏发电安全智能监控凯发官网首页的解决方案
• 基于光差 5g的速动型配网故障自愈应用
• hvac系统设备智能检测系统
• 新型电力系统下，电能质量管理和治理凯发官网首页的解决方案
• 数据中心扛峰增载创新凯发官网首页的解决方案

这些问题都是和实际应用密不可分，参与这个计划，不仅能够获得导师的技术指导，说不定还能获得大额合同。我也是十分期待这一季的优胜者，下一个独角兽就在其中也说不定呢！

作为全球领先的电气制造商，施耐德电气从我做起，积极创新，通过全方位服务赋能全行业开展新型电力系统建设，并积极孵化初创公司为行业带来新鲜血液，缺失值得我们好好学习。希望以后中国的电力行业也能积极进行技术革新，早日把科幻般的新型电力系统变成现实，助力双碳目标的最终实现！