圍繞著構建碳中和社會，中國正在進行一場深刻的能源革命。數據顯示，電力行業二氧化碳排放量占我國能源行業排放總量的近50%，是減排的重點領域，同時，電力是非化石能源最重要的應用模式，電力行業是最具深度低碳潛質的行業。國際能源署(IEA)研究成果顯示，超過90%的能源排放可以通過終端高比例電氣化、發展可再生能源以及提高能效加以解決。因此，能源轉型的關鍵在電力，電力的低碳轉型是能源、甚至是全社會脫碳的核心環節。
與此同時，根據國際可再生能源機構(IRENA)的測算，到 2050 年全球能源碳排放下降70%，其中一半以上的減排貢獻來自可再生能源。在新能源成為主體能源的過程中，電力系統的運行平衡機制和統籌規劃機制，將發生“質”變，一個可以適配以新能源為主體的新型電力系統應運而生。
7月14日，以“數字賦能，全程減碳”為主題的施耐德電氣中國2022創新峰會在云端拉開帷幕。峰會上，施耐德電氣正式發布《綠色之徑——新型電力系統行業洞察》白皮書 ，對未來電力發展的需求與“新型電力系統”的圖景進行了深入解析，并圍繞 “電力需求側”發力對于構建新型電力系統的重要性進行了重點闡述，以期通過深挖“電力需求側”減碳潛力，為推進電力轉型、能源轉型，以及“雙碳”目標的最終達成提供借鑒。
四大特征顯現，應對新能源大規模接入
2021年3月15日，中央財經委員會第九次會議上提出實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措——構建以新能源為供給主體的新型電力系統。隨后，“構建新型電力系統”日益成為社會各方的共同關切與行動指南。
施耐德電氣認為，發展新型電力系統的過程，本質是適應新能源大規模接入的過程。為了適應新能源發電比例和終端電氣化率的快速提升，新型電力系統將呈現出清潔低碳、安全靈活、數字化及市場化四大特征，進而實現電力流、信息流和價值流的“三流合一”，以支撐“雙碳” 目標的達成 。
首先，以新能源為主體是新型電力系統的核心，伴隨風電、光伏為代表的新能源裝機量、發電量將逐步增加，電力的清潔低碳程度將大幅度提升。
而新能源發電的波動性和間歇性要求電力系統必須具備靈活性，新能源大規模應用需要以安全靈活為基礎。2020 年，我國風電 + 光伏發電量占比約 9.5%，棄風率 3.5%，棄光率 2%。為了應對新能源發電的波動性和間歇性特征，新型電力系統需要通過擴大調節電源規模、增加儲能容量、挖掘需求側需求等方式，進一步強化靈活性，可靠性，連續性，以提升消納能力，實現有序安全用電。
同時，新型電力系統需要大量的信息采集和運行分析，以確保電網的安全穩定和可靠供電，數字化則為新型電力系統注入靈魂 。數字化浪潮正在影響各行各業，以新能源為主體的新型電力系統同樣需要在發、輸、變、配、用、儲等各個環節應用如人工智能、云計算、5G 等數字化技術，進行信息采集和運行分析，將“無序”數據轉化為有價值信息，同時結合微電網、智能網關等手段，不斷提升運維管理效率，及“可觀、可測、可控”水平，進而持續優化電網安全性及靈活性。
此外，市場化將為輔助電力系統運轉提供新動力。 在新型電力系統的電力供需平衡過程中，電價政策和機制將成為市場配置資源的基礎，可以有效調動各環節的積極性，提升系統靈活性。
需求側全面重塑，復雜挑戰不斷疊加
新型電力系統發展的四大趨勢日益顯著，而作為電力系統中重要的一環，需求側脫碳量占到全球減排量的一半，且涉及面更加廣泛。隨著越來越多的需求側企業參與到這場變革中，在配電與用電兩個環節，也出現了諸多迫切需求和潛在機遇。
面向碳中和社會，施耐德電氣認為，未來電力需求側將呈現全新畫像 。未來新型電力系統的需求側系統，將是一個個擁有多種形式分布式能源、儲能基礎設施、柔性智能配電網絡和可觀可控負荷的“源網荷儲”一體化的微型電力生態系統。它通過數字化終端設備、綠色能源管理體系和新型電力電子技術，系統優先利用本地分布式清潔能源，促進平衡消納，實現削峰填谷，并可與電網或其他微型電力生態系統進行電力流、信息流、價值流實時交互、靈活響應，相互支撐，實現清潔低碳、節能高效、成本最優、安全可靠的目標。
在顛覆舊傳統，重塑新秩序的過程中，需求側同樣面臨多重復雜挑戰 。除了履行自身社會責任，企業還要面對眾多外部壓力，如因能耗雙控、產業結構調整等造成的用電困難，“碳稅”制度，以及整個供應商體系和產業鏈的碳管理能力等。同時，企業承受的碳排放成本將持續增長，且隨著碳排放配額制度的逐步成熟，企業綜合用能成本也將隨之提高。此外，規模化接入分布式新能源、更大比例應用電力電子元件應用，以及設備交互性的提升，將使用電負荷更復雜多樣，峰谷差更顯著，使供電連續性和波動性風險增加。最后，我國包括芯片、半導體、精密制造等眾多高科技行業蓬勃發展，廠房內使用的大量精密儀器、高端設備等對電能質量要求極為苛刻，因而如何適應新能源的大量接入，確保供電可靠性和連貫性，同樣值得高度關注。
破局三步走：理念先行、能力創建、按圖索驥
面對機遇與挑戰，對于需求側企業而言，以碳中和為目標的綠色轉型已刻不容緩。要取得最終成功， 絕非一蹴而就，需要循序漸進，以先進理念作為戰略指導，以創新能力配合適當工具，以成功案例引導落地執行。
第一步，理念先行。 企業必須在思想層面、理念層面建立新的認知，與碳中和規劃一道，設計10年乃至更長時間的轉型規劃。企業可以通過以下三步，從全局角度，運用系統性的方法梳理實現清潔低碳、用能成本降低和安全可靠不同目標的優先級，集中有效資源，快速實現目標。
摸現狀、做規劃、留接口： 結合企業現狀與發展階段制定詳細規劃，構建以清潔電力為主體的、多樣化能源供應結構，同時做好系統開放性設計，提高系統兼容性， 以便在未來吸納新技術。
構建系統級架構： 打造微型電力生態，構建清晰的系統級架構，在四個方面形成改變——從分散管理，到集中調控;從單一的電能，到多種能源綜合利用;從系統內部管理，到與外部互通互聯;從就地管理，到云端應用與分析。
全生命周期考量： 在系統建設過程中，將關注點聚焦在全生命周期成本與效果的考量。同時，利用數字化手段，建立資產管理平臺，優化資產管理水平，設備全生命周期使用及人力成本。
第二步，能力創建。 為將美好愿景轉化為現實，企業需要匹配創新能力，打造適合的工具，其中涵蓋提高綠電應用能力和比例、提升自身數字化運營能力、強化配電網的智能化屬性等。
擁抱綠電，低碳轉型： 除了購買綠電、綠證等交易行為，企業還可通過建設分布式新能源，使用儲能設施等實現清潔低碳與用電成本降低，并利用軟件系統輔助電力供需平衡、自產自消。此外，企業還可通過使用“綠色”電氣設備本，如無六氟化硫開關柜等電氣設備，有效降低設備對環境造成的影響。
數字運營，降本增效： 一方面，通過搭建數字化能量管理系統，實現不同用電環節間的負荷分配，改善能源結構，優化成本。另一方面，通過數字化節能增效方式，讓能耗數據透明可控，并進行趨勢預測，確保電能的最大使用效率以及設備的最優使用，并給出更加優化和完整的節能方案建議，形成持續優化。
配電升級，安全可靠： 越來越多分布式新能源發電建設，以及交互性更強的終端的應用等，都要求配電網更加智能化，如利用更多新型電力電子設備，應對復雜多樣的電能質量問題，保障供電連續性;利用數字孿生技術，輔助電網設計、運維、調度等，提高配網彈性;通過對智能電網技術的應用，逐步形成新形態電網與大電網高度協同的未來。
第三步，按圖索驥。 實現低碳轉型、降本提效、安全可靠三大目標，已成為每個需求側企業的當務之急。對此，施耐德電氣認為，利用清潔電氣化與數字化技術所產生的疊加效應，進行端到端的能源管理，全面推動能源管理升級，是達成企業發展目標，最終實現“雙碳”愿景的最佳方法。
基于這一認知，施耐德電氣提出綠色能源管理理念，并通過“創新產品”“軟件端到端”“源網荷儲一體化”三位一體的關鍵創新，打造出綠色高效、安全可靠的能源管理解決方案 ，一方面在融合新能源的接入和使用的同時，保證能源系統與電能質量的穩定可靠，最大化實現新能源的消納，另一方面以強大數字化能力，讓各個環節能源的使用和表現透明可見，有效發現系統風險，優化構架提高能源利用率，從而幫助不同行業客戶減少最多50%的碳足跡，節省高達60%和75%的資本及運營支出，提升50%設備可用性和25%場所安全性，并節約30%的成本。
欲了解更多信息，請訪問施耐德電氣《綠色之徑——新型電力系統行業洞察》白皮書：
https://go.schneider-electric.cn/China_LVC_CN_202207_Power-System-Whitepaper_MFLP.html?sDetail=WP-Power-System-SE.cn_CN
