“雙碳”目標下我國電力電網高質量發展的路徑探析
——基于馬克思的社會再生產理論

于陽陽

（南開大學 馬克思主義學院，天津 300350）

習近平總書記在黨的二十大報告中指出，“高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務”[1]。而能源是經濟社會發展的基礎支撐和人類賴以生存發展的物質基礎，事關一國的發展穩定和長治久安，故保障能源高質量發展是我國實現高質量發展的重要內容之一。當前，我國正處于“兩個大局”的復雜環境中，面臨著諸多風險與挑戰，更需要統籌好國家發展與安全的關系，這也對統籌我國能源安全供應與綠色低碳發展提出了新的要求。而電力系統在能源清潔低碳轉型中發揮著引領作用。構建以新能源為主體的新型電力系統，是推動“四個革命、一個合作”國家能源安全新戰略落地的創新實踐。以電力為中心、以新能源大規模開發利用為重點的能源清潔低碳轉型之路，已成為從能源供應端到消費端相關各方的普遍共識。在新一輪的能源革命中，電力電網作為能源生產、轉換利用和優化配置的重要平臺，在推進能源轉型、服務“雙碳”目標中發揮著重要作用，承擔著重要責任。

一、問題的提出

近年來，化石燃料等氣體的排放導致全球氣候加速變暖，極端天氣頻發，嚴重影響著社會生產與生活。為應對全球氣候危機，2020 年，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上向世界作出莊嚴承諾：中國將采取更加有力的措施，力爭2030 年前“碳達峰”、2060 年前實現“碳中和”。而能源供應領域是落實這一目標的重要突破口。在隨后的氣候峰會上，習近平總書記進一步宣布，到2030 年我國風電、太陽能發電總裝機容量將達到12 億千瓦以上、非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右[2]。

實現碳中和，電力變革是重中之重。根據WRI 的數據，1990—2018 年由能源消費產生的全球溫室氣體排放量占比始終在70%以上。長期以來，能源一直是碳排放的主要來源，而電力又是全球能源結構的重要組成部分。目前，電力和供熱產生的碳排放量在能源消耗的總排放量中占比已超40%，而且隨著未來能源電氣化程度的提高，這一比例還有很大的提升空間。因此，電力變革是實現碳中和的關鍵。

目前已有不少研究探討了“雙碳”目標下的中國電力轉型路徑。有學者選擇借鑒英國、智利等國外電力系統低碳轉型的發展經驗，以期為我國電力轉型發展提供啟示建議（如汪洋子等，2021；景銳等，2021）[3,4]；有學者設置了深度低碳、零碳、負碳多場景，提出不同場景下的電力低碳轉型路徑[5]；也有學者專門探索了電力綠色消費轉型的發展方向[6]；還有部分研究重點關注新型電力系統的構建，強調構建新型電力系統，要統籌發展與安全、保供與轉型，做到源、網、荷、儲、技術、市場、政策協同發力[7]。上述研究從不同視角為我國電力行業低碳轉型提供了路徑建議，但從整體上看，構建新型電力系統是當前電力行業轉型的關鍵，也是電力行業實現“雙碳”目標的重要途徑。而新型電力系統的構建，需要堅持系統思維，通盤謀劃。本文將基于馬克思的社會再生產理論，從電力再生產的四個環節入手，即供電端、電網端、消費端、儲能端四方面來探究“雙碳”目標下中國電力電網高質量發展的路徑。

二、社會再生產理論是中國電力電網運行的基本理論遵循

社會關系和生產力密切相聯。馬克思在《哲學的貧困》中指出：“隨著新生產力的獲得，人們改變自己的生產方式，隨著生產方式即謀生的方式的改變，人們也就會改變自己的一切社會關系。手推磨產生的是封建主的社會，蒸汽磨產生的是工業資本家的社會?！盵8]根據人類社會生產力和生產關系發展的實踐來講，那么電力的時代就應該是社會主義的時代。正如列寧在全俄蘇維埃第八次代表大會上所做的《全俄中央執行委員會和人民委員會關于對外對內政策的報告》，指出：“共產主義就是蘇維埃政權加全國電氣化。不然我國仍然是一個小農國家，這一點我們必須清楚地認識到。我們不僅在世界范圍內比資本主義弱，在國內也比資本主義弱。這是大家都知道的。我們已經認識到這一點，并且一定要努力把小農經濟基礎變成大工業經濟基礎。只有當國家實現了電氣化，為工業、農業和運輸業打下了現代大工業的技術基礎的時候，我們才能得到最后的勝利。”[9]

馬克思的社會再生產理論表明，社會再生產是由生產、分配、流通和消費四個循環往復的環節組成的有機系統。這四個環節相互聯系、相互影響，缺一不可。生產決定分配、流通和消費，分配和流通連接生產和消費，并反作用于生產，消費也能反作用于生產。這為我們分析電力行業的運行邏輯提供了基本原理。

社會再生產四個環節中，發電企業處在生產環節，電網企業處在分配和流通環節，也就是我國電力行業供給側是前三個環節，國民經濟處于需求側。生產決定分配、流通和消費，但消費能夠反過來對生產、分配、流通產生重大影響，也是拉動前三個環節發展的重要驅動力。分配和流通環節的高質量發展是保障電力行業社會再生產循環過程暢通，實現電力行業和國民經濟高質量發展的重要一環?？傊?，電力再生產的四個環節缺一不可，是一個有機聯系的整體，需要相互匹配才能保障電力工業的高效運轉和國民經濟的高質量發展。

三、“雙碳”目標下中國電力電網高質量發展的路徑

發展新能源是推進能源清潔低碳轉型的關鍵舉措，也是保障能源安全、實現“雙碳”目標的長久之計?！笆奈濉奔敖窈笠欢螘r期是我國能源電力轉型的關鍵期，可再生能源將逐步成長為裝機的主力能源，新能源并網消納、能源消費電氣化及儲能端均需同步跟上，才能護航新能源的持續發展。

（一） 發電端：全力推動新能源大發展，促進能源供給清潔化

發電端作為電力供應的首要環節，要全力推進新能源發展，從源頭上促進能源供給清潔化。據全國電力工業統計數據顯示，截至2022 年底，我國可再生能源總裝機超過12 億千瓦，占全國發電總裝機的47.3%，已成為我國電力新增裝機的主體。其中，風電3.65 億千瓦、太陽能發電3.93 億千瓦、生物質發電0.41 億千瓦、常規水電3.68 億千瓦、抽水蓄能0.45 億千瓦。我國可再生能源繼續保持全球領先地位，風電、太陽能發電、生物質發電、水電裝機均居世界首位，為全球減排事業主動貢獻。

首先，煤電是保障我國電源供應和電網安全的壓艙石。我國“富煤、缺油、少氣”的基本國情，決定了煤電在相當長時期內，仍將繼續承擔保障能源電力安全的重要作用。我們決不能脫離實際，搞運動式“降碳”、踩“急剎車”。一段時間以來，我國一些地方對煤電缺乏準確客觀的認識，未立先破，部分地區出現了罕見的缺煤限電現象，嚴重影響了經濟發展和社會穩定。當前，煤電在平抑新能源大規模接入的波動性和隨機性，保障新能源消納和電網穩定仍然發揮著重要的“壓艙石”作用，這一作用還將保持相當長一段時間。到2030 年，隨著新能源占據裝機主體，煤電仍然是系統靈活性和發電量的第一大支撐電源；到2060 年，基于系統安全性和經濟性的考慮，煤電依然會保持一定的規模。中央會議多次強調，能源安全事關全局，必須立足我國富煤貧油少氣的資源稟賦，發揮煤炭的主體能源作用，抓好煤炭清潔高效利用，推動煤炭和新能源優化組合，實質性地鞏固煤電在電力系統的兜底保障作用?！笆奈濉逼陂g的煤電發展，要堅持“控制增量、優化存量”。據此，國家發改委、國家能源局印發了《全國煤電機組改造升級實施方案》，提出大力推動煤電節能降耗改造、靈活性改造、供熱改造“三改聯動”[10]。這樣既能發揮煤電兜底保障作用，又能不斷提升清潔高效發展水平。

其次，保持風電、太陽能發電快速發展。從清潔能源的組成結構來看，通過近年來行業內的共同努力，我國風電和光伏行業高速發展，度電成本快速下降。自2020 年第一次提出“雙碳”目標，我國陸續推出《2030 年前碳達峰行動方案》等多項政策促進新能源發展。近期國家多部門聯合印發《“十四五”現代能源體系規劃》，提出“有序推進風電和光伏發電集中式開發，加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地項目建設”[11]。在國家政策支持及行業技術水平提高的共同驅動下，我國已發展成為全球最重要的風電和太陽能光伏應用市場之一。據國家能源局統計，2021 年，我國風電、太陽能發電裝機容量均突破3 億千瓦大關，連續多年居世界首位。風電和太陽能發電對全國電力供應的貢獻不斷提升。從發展情況看，2021 年海上風電異軍突起；分布式光伏發展亮點突出；首批約1 億千瓦大型風電光伏基地項目建設穩步推進?！笆奈濉睍r期，我國仍要繼續保持并推進風電、太陽能發電的發展。

其三，水電仍是可再生能源發電的主力軍。風電、太陽能等新能源度電成本低，將是未來電量增長的主體。但是，風電、太陽能發電也存在先天的不穩定性、間歇性和波動性。如果大規模接入電網，就需要配套的大容量儲能設備等。目前來看，只有大型水庫電站和抽水蓄能電站具備這樣的能力。因此，未來新能源大規模的發展也離不開水電開發。在國家規劃的水電基地基礎上，借助水庫的儲能和調蓄能力及電力輸送通道，建設水、風、光互補的清潔能源基地，將是我國加速能源結構轉型、落實“雙碳”目標的重要舉措。

最后，在確保安全的前提下積極有序發展核電。面對“碳中和”目標的嚴峻挑戰，我國適時調整政策。2021 年的政府工作報告關于碳達峰、碳中和方案中明確提出了“在確保安全的前提下積極有序發展核電”[12]，這也是多年來政府工作報告中首次提出“積極”發展核電，明確了核電在清潔低碳、安全高效能源體系中的地位和作用。在日益緊迫的“雙碳”目標下，作為凈零排放的基礎負荷電源，核電可謂正當其時。自20 世紀中期人類和平利用核能以來，核電是世界發達經濟體中最大的低碳能源選擇。據有關數據顯示，在過去的半個世紀里，核電貢獻了世界約1/3 的低碳電力，有效降低了二氧化碳的長期排放增加速度，核能已然成為世界清潔能源的主力軍。近年來，世界主要核電國家持續加強三代核電、小型模塊化反應堆、四代核能系統和聚變技術的研發，不斷提升核電的安全性和可靠性，充分發揮核電在能源低碳轉型中的重要作用。核電已成為未來清潔能源系統中不可缺少的重要組成部分，我國推進能源革命、實現“雙碳”目標同樣離不開核能。

（二） 電網端：加速新能源并網，促進電網向能源互聯網升級

電網連接著發電和用電，是電能轉換和傳輸的樞紐平臺。隨著新型電力系統建設的深入推進，電網的作用將更加突出。從電網側看，我國已經建立起了較為完善的各級電網，大容量、遠距離跨省、跨區輸電線路不斷發展。但我國跨省、跨區輸電線路當前主要承擔“迎峰度夏”“迎峰度冬”負荷高峰時段應急支援的作用，跨省跨區靈活性互濟能力尚未得到大規模有效釋放。加之大規模新能源并網消納，也給現有的電網系統帶來了系統性的挑戰。作為能源轉型的中間環節，新能源大規模開發利用的關鍵，就在于要有強大的電網技術做支撐。

首先，加快構建堅強智能電網促進綠色電能跨省傳輸。當前，我國已成為全球新能源裝機規模最大的國家，能源結構也在發生變化，可再生能源發電裝機容量在2020 年底已經占全部發電裝機容量的41%，這對作為資源配置平臺的電網提出了更高要求。特高壓輸電線路就像電力“高速公路”，在新能源就地消納有限的情況下，通過輸電渠道將新能源電力輸送到用電負荷高的地區，既能滿足其它地區的用電需求，又能實現新能源電力的有效利用。從長遠看，提高新能源并網消納水平，需要加快新型電力體系建設，突破省際壁壘，從電網技術、交易機制、基礎設施等多方面共同發力，實現全國新能源電力資源的合理配置。近年來，作為全球最大的電力企業及關系國計民生的重要基礎設施骨干央企—國家電網聚焦電網主業，擴大電網投資，加強智能電網建設和輸電通道建設，以保障大比例新能源及時并網和消納?！笆奈濉睍r期，國家電網將繼續推進風電、太陽能發電、水電、核電等可再生能源并網和消納配套工程建設。

其次，推動“新能源云”向國家級能源云平臺升級。近年來，能源互聯網快速發展，能源互聯網將先進信息通信技術和控制技術與能源網絡技術、系統技術深度融合，促進能源生產與轉換技術、能源傳輸技術、能源消費技術以及能源存儲技術不斷優化升級，從能源生產、能源傳輸消費、能源感知互聯和能源平臺管理四方面有力支撐著我國“雙碳”目標的落地，是促進能源可持續發展的重要手段，已成為能源革命的重要組成部分。我國政府部門和相關機構陸續批準啟動了一系列能源互聯網工程建設和技術應用的試點示范項目和示范工程，包括新能源微網、增量配電網、多能互補集成優化、“互聯網+”智慧能源等。以國家電網公司為例，2021 年，國家電網推出了我國首個基于新一代信息技術，以全方位服務新能源發展和助力“雙碳”目標為核心功能，以服務構建能源互聯網、培育新能源平臺經濟為方向的開放式綜合服務平臺——國家電網新能源云。自上線以來，國家電網不斷創新平臺建設和應用，服務電力保供和新型電力系統建設，升級接網服務，實現包含新型儲能、風電、光伏、水電、核電等全口徑電源接網一站式線上辦理?！靶履茉丛啤币殉蔀樾履茉串a業鏈上下游合作，孕育能源數字經濟新業態新模式的重大創新平臺。國家電網將繼續深入推動新能源云向國家級能源云平臺升級，全面接入煤、油、氣、電等能源數據，匯聚能源全產業鏈信息，支持碳資產管理、碳交易、綠證交易、綠色金融等新業務，推動能源領域數字經濟發展，為我國新型能源體系建設、經濟社會綠色低碳和高質量發展做出更大貢獻。力爭到2025 年，初步建成國際領先的能源互聯網。

此外，堅持分布式清潔電源與集中式雙軌發展，挖掘分布式清潔電源的潛力。分布式清潔電源是構建“源網荷儲一體化”新型電力系統的要素之一，也是能源轉型的基石之一。因地制宜地發展分布式清潔電源，既能提升電力系統中清潔能源的占比，還能以就地生產就地消納的方式減少輸電成本，提高局部電網的安全性，可謂是獲取低碳電力的有效手段?，F階段發展分布式清潔電源，首先要加強配電網的互聯互通和智能控制，滿足分布式清潔能源并網和多負荷用電的需求；同時還要做好并網微電網接入服務，充分發揮微電網在分布式電源局部消費中的作用，整合優化供需資源。

（三） 用電端：大力實施電能替代，促進終端能源消費電氣化

推進能源生產和消費革命，構建清潔低碳、安全高效的能源體系，是實現綠色發展的重中之重，對于污染防治意義重大。將清潔能源特別是風能、太陽能等新能源轉化為電能加以利用，已成為當前能源清潔低碳轉型的重要趨勢。而電能作為清潔高效而又便捷的二次能源，終端利用效率在90%以上。深化電能替代，提高電能在終端能源消費中的比重，是實現“雙碳”目標、推動經濟社會高質量發展的重要舉措。根據國家能源戰略發展目標要求，我國在2030 年前非化石能源占一次能源消費比例將進一步提升至20%，到2050 年比重超過50%。加快能源清潔低碳轉型，以電為中心的特征將越發凸顯。結合電能的特點和未來的發展前景，應該深化電能替代工作。

其一，持續提升鄉村電氣化水平。鄉村振興，電力先行。電網是農村重要的基礎設施，關系農民生活、農業生產和農村富裕。國家持續推進農村電網改造升級，改善鄉村用電條件，使得第一產業的用電量快速增長，電氣化水平逐步提升。根據中電聯2022 年1 月發布的《2021—2022 年度全國電力供需形勢分析預測報告》中的數據顯示，2021 年第一產業用電量達到1023 億千瓦時，同比增長16.4%，兩年平均增長14.6%。北方農村地區清潔電采暖行動也是提升鄉村電氣化水平的重要行動。據有關數據顯示，截至2020 年底，我國北方農村地區煤改氣用戶達到了1643 萬戶，煤改電用戶達到了1215 萬戶，可再生能源供暖用戶達到469 萬戶，清潔取暖率由9%提高到了約28%，特別是重點地區的農村清潔取暖率已經達到了71%。清潔取暖不僅改善了大氣環境，還提升了農民的生活質量?！笆奈濉逼陂g，我國將繼續積極穩妥推進北方地區清潔取暖，切實保障人民群眾溫暖過冬，持續改善空氣質量。

其二，深化綠色交易市場發展。2022 年國家發展改革委和國家能源局聯合發布的《關于促進新時代新能源高質量發展實施方案的通知》強調，一方面要引導全社會消費綠色電力，開展綠色電力交易試點，完善綠電交易體系；另一方面要穩妥推進新能源參與電力市場交易，支持新能源項目與用戶直接交易，引導企業利用新能源等綠色電力制造產品和提供服務，鼓勵各類用戶購買新能源等綠色電力制造的產品。綠色電力交易不僅可以有效解決新能源不穩定導致的電力系統消耗和運營成本上升的問題，還可以實現能源低碳轉型、安全可靠、經濟可負擔等多重目標。然而，我國綠色電力交易市場和碳排放交易市場均處于探索階段，需要跟隨市場的發展而不斷完善。

其三，推進工業、建筑、交通等領域清潔低碳轉型。這也是黨的二十大報告所提出的要求。在我國的工業領域里，煤炭、石油、天然氣等化石能源的使用是能源消費和二氧化碳排放的重要來源。加之我國工業化、城鎮化仍在加速發展，碳排放比重仍有增長的趨勢。針對這一現狀，推進工業電氣化、提高能源效率、發展循環經濟、推動碳捕集 （CCUS） 技術是實現工業減排的四個重要抓手。關于建筑領域，降低建筑能耗、提高能源使用效率、達到綠色建筑標準，是實現建筑業清潔低碳轉型的關鍵。就交通領域而言，交通行業的碳排放方式眾多、結構復雜，處于脫碳成本曲線的“高成本區”，交通電氣化和清潔氫能是應對脫碳挑戰的核心舉措。

此外，加快電能替代體制機制創新。充分發揮價格信號引導電力消費，以“綠證”等方式促進政府、企業、社會機構和個人使用綠色能源，減輕國家可再生能源補貼壓力，推動新能源發展。

（四） 儲能端：儲能平衡電力供需波動，護航新能源持續發展

近幾年，隨著風電光伏等可再生能源的大規模發展，疊加“雙碳”轉型的要求，可再生能源越來越多地接入電網，但鑒于風能和光能等新能源出力的波動性、間歇性與隨機性特征，導致發電側的電力輸出不穩定，也使電網側難以實現配電平衡，整個電力系統的波動性明顯。正是在我國能源轉型大趨勢下，儲能在平衡電力供需波動的作用日益凸顯，其應用范圍涉及發、輸、配、用各個環節。在發電側，儲能的主要作用為輔助調頻，使電源更具可控性，還能平抑新能源發電的波動性，減少能源浪費，從而促進新能源的消納；在電網側，儲能可緩解線路阻塞，有效降低網損成本；在用電側，儲能系統可通過谷充峰放實現峰谷價差套利，以及削減用電尖峰，為大工業用戶節省容量電費。

習近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學習時指出，“要推進先進儲能技術規?；瘧谩盵13]?？稍偕茉捶€定規?；l展的當務之急是“可再生能源+儲能”模式。抽水儲能和包含了電化學儲能、壓縮空氣儲能等儲能技術的新型儲能是主要的儲能項目類型。抽水儲能具有超大容量、系統友好、經濟可靠、生態環保等優勢，是目前公認的保障高比例新能源電力系統安全穩定運行的有效途徑。而大規模電化學儲能和壓縮空氣儲能還存在成本和安全兩個方面的問題。抽水儲能可以通過調峰、填谷、調頻、調相、緊急事故備用和黑啟動這六大功能，起到保障大電網安全、促進新能源消納、提升全體系性能的三大基礎作用，對構建以新能源為主體的新型電力系統以及進而實現“雙碳”目標提供重要的支撐作用。2021 年4 月，國家發改委發布《關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見》，明確了價格形成機制和成本傳導路徑，突破了制約行業發展的瓶頸[14]。2022 年3 月，國家發改委和國家能源局印發的《“十四五”現代能源體系規劃》進一步提出，要加快抽水蓄能電站建設，力爭到2025 年，抽水蓄能裝機容量達到6200 萬千瓦以上、在建裝機容量達到6000 萬千瓦左右。據抽水儲能行業分會數據，截至2022 年8 月底，“十四五”已核準23 座抽水蓄能電站，總裝機規模3050 萬千瓦，項目投資規模超過2000 億元。

2022 年3 月，國家電網有限公司浙江順泰、江西奉新抽水蓄能電站項目開工。兩座電站加起來的總裝機容量高達240 億千瓦，總體投資也達到了147 億元。項目建成后，將顯著提高浙贛兩省電網和華東、華中電網削峰填谷、調頻調相能力，既可以保障電網的安全穩定，又可以增強系統運行的靈活性，同時在提升可再生能源消納能力等方面還能發揮出重要作用。2022 年8 月11 日，由福建投資集團投資建設的2022 年度省重中之重項目——永泰抽水蓄能電站首臺機組投產發電。項目總投資67 億元，總裝機容量120 萬千瓦，安裝4 臺單機容量為30 萬千瓦的可逆式水泵水輪發電機組，設計年發電量12 億千瓦時，年抽水耗電量16 億千瓦時[15]。據永泰抽蓄公司黨支部書記、董事長嚴水霖介紹，項目投產后每年可減少標準煤消耗20.79 萬噸、碳減排42.2 萬噸，對于實現碳達峰、碳中和戰略目標具有重要戰略意義。永泰抽蓄電站投產發電，不僅輸出源源不斷的電力，還為帶動當地經濟社會發展注入了不竭動力。

諸多抽水蓄能工程的落地彰顯著我國儲能行業的良好發展態勢，但同時，我們也應注意到，電池儲能、壓縮空氣儲能以及電制氫等其他類型儲能尚處于示范階段，裝機規模較小，缺乏商業化運營模式，需要進一步提高技術開發應用水平。此外，抽水蓄能的多元化發展也應得到重視，應加強中小型抽水蓄能的開發、因地制宜開發混合式抽水蓄能以及探索海水抽水蓄能的開發和應用等。

四、結論與展望

我國在當前及其后很長一段時期之內，仍將處在工業化和新型城鎮化快速發展的階段。在這個階段里，我國的能源消費總量還將保持剛性增長。但目前我國電網在新能源消納等方面還相對薄弱，保障電網持續發展能力，以滿足社會經濟發展需要，并增強電力長期安全保障能力將是一項長期而艱巨的任務。目前，我國正著力構建以新型電力系統為主體的中國能源互聯網，從而保障能源轉型、提高能源安全韌性、促進實現“雙碳”目標。構建新型電力系統，需統籌好能源發展與安全，先立后破，通盤規劃，從電力再生產的四個環節共同發力，助力電力電網實現高質量發展，以期為世界電力行業低碳轉型提供“中國方案”。