新能源发展迎来新挑战，还能否保持持续快速增长势头？

当地时间11月15日，在《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会（COP29）能源主题日期间，全球能源互联网发展合作组织发布了《新能源可靠替代促进全球碳中和》报告，首次对新能源可靠替代进行系统阐释，并设计了新能源可靠替代综合评估体系，规划提出新能源从电量替代到容量替代、再到全面替代的三个发展阶段，为全球应对气候变化提供中国智慧和解决方案。

全球能源互联网发展合作组织主席、中国电力企业联合会理事长辛保安指出，建设全球能源互联网，实现可再生能源倍增目标，一是要创新可再生能源开发模式，采用集约化低成本开发、水风光多能互补开发、源网荷储一体化开发等新模式，能够有效提升可再生能源开发规模和质效，吸引各方加强绿色投融资，促进可再生能源对化石能源全面可靠替代；二是推进电网互联互通，推动可再生能源大规模开发，需要通过电网互联，促进不同地区能源资源互补互济、优化配置，提高能源供给质量和效率；三是增强能源系统韧性，可再生能源发展对电力系统安全运行提出了更高要求，需要以数字化、智能化技术为电网赋能，构建数智化坚强电网，增强电网气候弹性、安全韧性、调节柔性和保障能力，为可再生能源开发利用和电力可靠供应提供坚强平台。

此次报告发布的背景是，伴随各国加速推进风电、光伏技术的创新与应用，全球新能源发展进入前所未有的快车道，装机容量不断攀升，增长速度屡创新高，在全球能源结构中的比例不断提升。

2010～2023年，全球风光新能源装机总量从2.2亿千瓦增长到24.4亿千瓦，年均增速达到20%。风光新能源发电量占比迅速提升，从2000年的0.2%跃升至2023年的13.4%。新能源发展成效十分显著。

新能源过去的大发展仅仅只是一个开始。未来要实现全球碳中和，新能源仍然需要爆发式增长。2023年，133个国家在cop28会议形成了“摆脱化石能源”共识和2030年将全球可再生能源装机容量增至三倍（达到110亿千瓦）的倡议。但距离实现这一全球目标仍然存在30亿千瓦的差距，亟需实现目标的可行方案。国际能源署预计，到2050年，全球新能源装机将进一步增至337.2亿千瓦，达到2023年的13.8倍。

但是问题也接踵而至。新能源即将成为电力系统主体电源，这一转变在部分国家已经或将引发并网消纳、电力可靠供应、电网运行安全、系统成本上升、投资不足和产业链供应链稳定等方面的重大挑战。

比如电网发展与新能源空间布局不协同，已经严重阻碍新项目接入电网。2010至2023年，全球可再生能源投资翻倍，但电网投资自2015年以来一直维持在3000亿美元，直至2024年才有所增加，导致输电容量不足，大量新能源项目等待并网。截至2023年，全球有30亿千瓦的风光项目等待并网。

还比如电力可靠供应面临重大挑战。新能源出力与用电负荷曲线不匹配，电网净负荷曲线具有典型“鸭型特征”，极端天气条件下可靠供应难度更大。

这些典型的问题不仅是新能源占比更高的国家面临的，同样是中国正在或将面临的境况，如果得不到有效解决，新能源的发展将成为空中楼阁。2021年12月召开的中央经济工作会议就曾明确指出，传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。

那么新能源发展面临的这些重大挑战能否得以妥善解决？全球能源互联网发展合作组织在发布的上述《新能源可靠替代促进全球碳中和》中明确回答了这一疑问。

这份报告不仅提出了新能源可靠替代的理论框架，还给出了新能源可靠替代的实现路径，并且基于此将发布基于新能源可靠替代的全球能源互联网碳中和方案。

所谓新能源可靠替代，是以系统观念和可持续发展理念为指导，以保障用户可靠用电和电力系统安全稳定为目标，统筹利用源网荷储全环节资源、充分发挥电网平台作用和多种创新技术综合集成优势，有效提升新能源对系统充裕、安全和经济三方面贡献的新能源转型发展模式。

“这种模式能够使新能源立起来、立得住，平稳有序替代化石能源，确保转型过程中电力系统始终保持良好的供电能力、服务功能和经济安全水平。”全球能源互联网发展合作组织副秘书长周原冰强调。

新能源可靠替代不是简单的“新能源+储能”，也不是简单的新能源与火电的“一代一”的电源替代关系，而是全球能源互联网“两个替代”理论的深化发展，为全球加快“清洁替代”进程提供更具操作性的方案、路径。

新能源可靠替代的实现路径包括新能源可靠替代的典型模式和关键技术等两方面内容。基于新能源可靠替代十大领域和全球各区域实际情况，合作组织提出新能源可靠替代的八大典型模式和六大关键技术。

八大典型模式分别是水风光多能互补模式、大范围联网模式、风光电氢碳资源循环模式、源网荷储一体化协同模式、电水土农粮深度结合模式、需求侧资源深度互动模式、基于构网型技术的局域电网和微电网模式、系统友好型新能源电站模式等。

比如大范围联网模式，电网互联能够发挥跨地区负荷错峰效益，降低系统最大负荷和备用需求，促进新能源开发，提升系统整体充裕性。以中国东西部联网为例，西部电网年最大负荷出现在冬季，日内最大负荷为夜间21时，峰谷差率为0.176；东部电网年最大负荷出现在夏季，日内最大负荷为午间11时，峰谷差率为0.204。东西部联网后，年最大负荷可减少6800万千瓦，日峰谷差率为0.199，日负荷特性曲线更为平滑，可以有效降低系统调节成本，降低系统最大负荷和备用需求。从全球来看，在仅考虑跨洲可再生电力配置的情景下，2050年可促进可再生能源开发提升12%，有效提升新能源开发规模，降低新能源开发成本。

六大关键技术则是电力气象支撑技术、新能源发电技术、构网型技术、先进输电技术、储能技术、数智化技术。

以电力气象支撑技术为例，过去气象气候预报产品主要采用统计方法和经验判断，预测预报准确率只有55%-60%。随着未来预测预报技术与人工智能、区块链等信息技术结合越来越紧密，内部数值天气预报系统和气候模式模型滚动更新，将全面提升预测预报的科学精度。2023年，华为公司推出了盘古气象大模型，它的短期预报能够达到“秒”级全球气象预测，短期预报精度要高于传统的数值预报。2024年7月，谷歌研究团队推出了NeuralGCM模型，30秒生成22.8天大气模拟，能够准确预测40年全球变暖趋势。

总体上看，这份研究成果展示了基于新能源可靠替代的能源电力发展图景，对全球六大洲新能源可靠替代发展程度进行量化评估，并因地制宜设计可靠替代实现路径与主要模式。