電力是現代社會的基礎，支撐著整個人類工業文明，是一個最為傳統、十分成熟的工業行業。但近年來，隨著全球減碳浪潮下風電、光伏等新能源迅猛發展，電力行業也面臨著「掀桌子」式的變革，一個紛繁複雜的「新型電力系統」將取代傳統的「廠—網」結構，將源源不絕的零碳電力送到家庭、商鋪、工廠、高鐵、私家車乃至飛機輪船上。
一、新型電力系統是邁向碳中和的關鍵。
1. 電力排放是碳排放的主要來源。
面對氣候變化的威脅，全球兩百多個國家和地區已經簽署了《巴黎協定》，決定要在本世界中葉實現碳中和。其中，零碳電力是實現碳中和的關鍵。首先，化石燃料是很多國家的主要排放源，往往占到本國排放的30%~60%；其次，隨著人民生活質量的普遍提高，對能源的需求也將越來越大；第三，電暖器、電動車等電氣化設備也帶來更多的電力需求。如果我們不擺脫煤、石油、天然氣發電，我們只能眼睜睜地看著全球氣候變化帶來的災害愈演愈烈。
2. 可再生能源已經成為電力脫碳的答案，但存在許多問題。
面對電力系統脫碳的需求，人類社會已經給出了風電、光伏、水電等清潔可再生能源的答案，但這些答案還算不上滿分。從電力供給端來看，風電存在白天低、晚上高的逆負荷特性，光伏存在白天有、晚上無的特性，水電也有豐水、枯水期的變化，新能源裝機比例提升將極大增加電網的穩定性風險。加上我國風光水資源大部分集中在中西部地區，用能卻集中在東部城市，還需要長距離輸送電力。另外，分布式風電光伏也對集中式配送的傳統電力模式提出挑戰。
3. 構建以可再生能源為主題的新型電力系統，是完成低碳轉型的關鍵。
有鑒於此，我國在2021年3月首次提出新型電力系統的概念。「以新能源為主體」是新型電力系統的核心特徵。為了適應新能源發電比例和終端電氣化率的快速提升，保障電力系統安全，需要提升電力系統靈活性，而數字化技術、電力市場化改革將有效促進電力流、信息流和價值流的打通。這就是實現「雙碳」目標的關鍵，一個綠色低碳、安全靈活、多元互動及高度市場化的新型電力系統。
二、未來我國會擁有一個什麼樣的新型電力系統
1. 以可再生能源為主的電力體系
隨著可再生能源發電成本不斷走低，即使是加上儲能設備，可再生能源的成本也有望在2030年低於火電。屆時，可再生能源將開始真正取代化石能源，幫助我們從「碳達峰」邁向「碳中和」。根據能源所的 《新能源發電政策和市場發展展望》預測，到2050年，風電光伏將占我國發電量一半，到2060年接近60%，徹底成為主要能源。
風電光伏發展展望
2. 集中發電和分布式發電並存
連片的大規模風電太陽能即將廣布「三北」地區，這些電力將通過特高壓線路傳輸到東部人口密集的城市；同時，大量城市、工業園也將建設分布式的發電裝置，發揮靈活、高效的優勢。同時，火電、水電等傳統技術和儲能、制氫等新技術將疊加到這兩種發電方式上，克服新能源供給不穩定的缺點，保證和用電需求相匹配。
青海一望無際的光伏發電基地
3. 一個超乎想像的智能電網
未來你家裡用的電可能來源於千里之外的青藏高原光伏板和南海的風電，可能來源於屋頂的光伏，可能來自於幾十公里外儲能電池放電，甚至來自於停了的電動車返送回電網的電。要保障這個複雜系統安全、靈活地運行，就需要一個智能電網，把人工智慧、雲計算、5G、數字孿生等最前沿的數位技術，應用在發、輸、變、配、用、儲等各個環節，通過無處不在的智能大腦保障整個網絡的穩定運行。
複雜的電源需要複雜的網絡調度
4. 一個更豐富刺激的電力市場
如此複雜大規模的電力系統建設，必須匹配上同樣豐富的交易手段，才能有效傳導成本和效益。以前那種發改委物價局統一確定電價的時代將一去不復返。在現有的電力改革下，電能量市場、輔助服務市場和容量市場將逐步市場化，同時還將與綠電交易、綠證、碳排放交易等市場聯動，共同發揮作用，服務「雙碳」目標。
三、企業如何應對新型電力系統帶來的挑戰
新型電力系統現在看來還是一個科幻級別的創新，但已經毋庸置疑地成為未來四十年電力系統發展的方向。未來發電企業和用電企業的邊界將逐漸模糊，無論現在處於什麼位置，都必須積極參與到這一次電力系統改革的浪潮中。
1. 積極參與重點技術突破，搶占新市場。
要實現新型電力系統，當前的技術還遠遠不足，未來三十年還需要百萬億人民幣級別的投入，這將創造一個巨大的市場以及無數獨角獸公司。在發電端，風電和光伏設備的效率需要不斷提升，大容量遠海風電技術亟需突破，煤電機組需要進行靈活性改造滿足多能互補需求；在輸配端，柔性直流、直流配電網、虛擬電廠、微電網等技術仍處於初步階段；在用能端，能源控制系統將發揮越來越重要的作用；在儲能端，如何降低物理、化學等各種儲能方式的成本，成為技術應用的關鍵。在這些過程中，材料科學、裝備製造、信息科學等行業都將獲得巨大的發展機遇。
電力全行業自上而下的重塑機會
2. 積極關注和參與電力相關的市場機制。
如前所述，發電企業以後將面臨能源交易、容量交易、發電量現貨和中長期交易、綠證交易、綠電交易、碳交易等各種交易機制。這裡面有的是影響成本，有的是影響收入，不同市場的價格甚至會相互影響。這對習慣了聽從電網調度的發電企業而言，是一個巨大的挑戰，需要儘早成立專門的交易部門統籌各種交易，並根據市場情況制定整體最優的交易策略。
對用電企業而言，零碳的電力供給是工作核心。一方面可以建設分布式光伏和風電設備，靈活功能；另一方需要通過高效節能的設備以及數字化的能源管理系統，最大限度地提升用電效率；最後，還可以通過市場，購買綠電、綠證、碳減排量等多種不同產品，實現自身電力消費零排放，滿足國家碳中和目標。
3. 以數字化技術為核心推動電力技術和運營的「雙轉型」
面對零碳電力體系從技術和交易運營上提出的雙重挑戰，數字化是推動電力系統實現「質變」的核心驅動力。近年來，數字化引導電網側和用電側創新的重要作用日益突出，由此而來的「智變」可以成為有效應對技術特徵和運營模式「雙轉型」的關鍵支撐點。
一方面，應對技術層面的轉變要求，數字化技術可以把電力系統過去模糊的、不能測量的東西變得可見、可衡量，並提升效率，減少能源浪費。依託一系列功能豐富的應用，可以基於大數據提升電網的實時性能，通過更加精準、智能的動態預測和調度，優化電力系統的效率和效能。
另一方面，應對運營模式的轉變要求，數字化技術則可以貫穿電力系統，提供完整端到端生命周期以及遠程服務，優化供給側到需求側，提升效率。在解決方案層面，則意味著基於數字化平台提供更全面豐富、更適應新型電力系統運行模式和商業模式的工具和應用。只有基於數字化的電力系統，才能滿足以可再生能源為主的電源結構。