《国家电网》：您认为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要意义和价值是什么？
陈国平：
2020年9月，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上郑重提出碳达峰、碳中和目标。“双碳”目标是党中央作出的重大决策，关系中华民族永续发展和构建人类命运共同体。实现“双碳”目标的过程是一场广泛而深刻的经济社会变革，在能源供给侧要构建多元化清洁能源供应体系，大力发展非化石能源，重点是加大风电、光伏等新能源发电的开发利用，要求电力系统展现更大作为。
2021年3月15日，习近平总书记在中央财经委员会第九次会议上提出构建以新能源为主体的新型电力系统，是“双碳”目标背景下党中央对电力系统发展作出的最新重大决策。
构建以新能源为主体的新型电力系统是习近平生态文明思想的最新原创性成果，是我国能源电力发展的根本遵循。
一是凸显了电力系统在“双碳”目标实现过程中的关键作用。
践行碳达峰、碳中和，能源是主战场，电力是主力军。
电力系统是重要的碳排放源，自身承担着较大减排压力，同时需要
通过电能替代承接其他行业用能需求，
支撑全社会减排。习近平总书记在实现“双碳”目标的基本思路和主要举措中特别提出构建新型电力系统，明确了电力行业服务碳达峰、碳中和的重要责任和使命，体现了电力系统在“双碳”能源转型中的关键作用。
二是明确了电力系统未来发展的目标与方向。实现“双碳”目标时间紧迫、任务艰巨、影响广泛，需要全行业迅速统一思想，形成推动能源电力转型的强大合力。构建新型电力系统要求的及时提出，以权威声音解答了建设什么样的电力系统、以何种主体能源建设电力系统等关键问题，为能源电力行业提供了根本行动指南，对实现“双碳”目标具有重大而深远的指导意义。
《国家电网》：在“双碳”目标背景下，构建新型电力系统与落实国家能源安全新战略之间存在什么内在联系？
陈国平：
2014年，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上提出“四个革命、一个合作”国家能源安全新战略，成为指导我国能源转型的行动纲领，引领能源行业发展进入了新时代。基于“十三五”期间能源发展取得的阶段性成果，党中央审时度势提出“双碳”目标，为能源革命制定了具体时间表。
构建以新能源为主体的新型电力系统，是“四个革命、一个合作”能源安全新战略的最新实践与发展，是“双碳”目标背景下能源革命内涵的深化，为电力发展指明了方向。
具体而言，在能源供给革命方面，新型电力系统将以新能源为供应主体，同时深度替代其他行业的化石能源使用，对建立多元能源供应体系、保障供应安全具有重要意义。
在能源消费革命方面，新型电力系统将通过电能替代实现能源消费高度电气化，有助于提高用能效率、控制能源消费总量，加快形成清洁低碳和节能型社会。
在能源技术革命方面，新能源发电广泛替代常规电源将深刻改变电力系统技术基础，转型将全面促进电力技术创新、产业创新、商业模式创新，催生产业升级的新增长点。
在能源体制革命方面，构建新型电力系统是一项长期的系统性工程，现有电力结构、发展模式、利益格局均面临革命性变化，要求全面深化电力体制改革，进一步发挥市场在能源清洁低碳转型与资源配置中的决定性作用。
能源国际合作方面，我国已成为全球最大的可再生能源市场和设备制造国，新型电力系统的建设将更加有力推动我国可再生能源技术、装备和服务“走出去”，为全世界绿色低碳发展、打造能源命运共同体贡献中国力量、中国智慧、中国方案。
《国家电网》：如何理解新型电力系统与电网之间的关系？
陈国平：
电力系统是由发输变配用各领域、源网荷储各环节、技术体制各层面紧密耦合形成的有机整体。电网是连接电能生产与消费的基础平台设施，是电力系统的中枢环节。新型电力系统各方面的变化将更加凸显电网的平台作用，对未来电网的物理形态和技术特征提出了新的要求，具体表现为高度的安全性、开放性、适应性。
安全性方面，新型电力系统中各级电网协调发展，多种电网技术相互融合，广域资源优化配置能力显著提升，电网安全稳定水平可控、能控、在控，能够承载高比例新能源、直流等电力电子设备接入，有效保障国家能源安全、电力可靠供应与电网安全运行。
开放性方面，新型电力系统的电网具有高度多元、开放、包容特征，兼容各类新电力技术，满足各种新设备便捷接入需求，支撑各类能源交互转化、新型负荷双向互动，是各能源网络有机互联的链接枢纽。
适应性方面，新型电力系统的电网与源、荷、储各环节紧密衔接、协调互动，通过应用先进技术并扩展控制资源池，形成较强的灵活调节能力和高度智能的运行控制能力，适应海量异构资源广泛接入并密集交互的应用场景。
《国家电网》：在现有电力系统的基础上构建新型电力系统，电力调度面临的主要挑战和机遇有哪些？
陈国平：
现有电力系统向新型电力系统转型升级的过程中，电力系统的物质基础和技术基础持续变化。一是电力生产结构发生深刻变化。新型电力系统的一次能源供应主体将由稳定可控的煤、气、水等常规能源转向风能、太阳能等新能源。新能源供应与气象环境相关，具有随机、波动、间歇特性，为电源出力引入高度不确定性；新能源资源不能运输或存储，只能就地转换，按照资源分布进行集中或分散式开发，电源总体接入位置愈偏远、愈加深入低电压等级。
二是电力系统技术基础发生深刻变化。传统电力系统以交流电技术为基础，常规电源通过机械旋转部件带动同步发电机并网，以机电—电磁耦合作用实现同步运行。新能源机组通过静止式电力电子装置并网，依赖锁相环等控制机制实现同步，交流电力系统同步运行机理由物理特性主导转向人为控制算法主导。
三是电力系统控制基础发生深刻变化。传统电力系统的控制对象是同质化大容量常规发电机组，具有连续调节和控制能力，采用集中控制模式。新能源单机容量小、数量众多、布点分散、特性多样，电力电子设备采用基于快速切换的离散控制，使得新型电力系统控制模式发生根本性改变。
随着电力系统各方面发生快速而深刻的变化，以新能源为主体的新型电力系统调度运行面临严峻挑战。一是电力平衡保障难度加大。电力系统是一个发用电实时平衡系统，随着出力随机波动的新能源发电占比提升，新能源小发期间电力供应不足和大发期间消纳困难的问题将频繁交替出现。特别是在极热极寒无风、连续阴雨等特殊天气下，新能源对高峰电力平衡支撑有限。例如，2021年1月上旬全国大范围寒潮期间，晚高峰时段新能源出力仅为装机的13%，电力供应保障困难的问题已经显现。
二是电网安全运行风险加大。在未来相当长的时间内，电力系统仍将以交流同步技术为主导，而随着新能源发电等电力电子静止设备大量替代旋转同步电源，维持交流电网安全稳定的物理基础被不断削弱，功角、频率、电压等传统稳定问题呈恶化趋势。当前新能源机组抗扰动能力不够强，面对频率、电压波动容易脱网，使故障演变过程更加复杂，存在大面积停电风险。电力电子设备比例不断升高，更宽时间尺度的交互影响加强，出现宽频振荡等新形态稳定问题，电网呈现多失稳模式耦合的复杂特性。
