林伯強，楊夢琦

廈門大學(xué) 管理學(xué)院，福建 廈門 361005

2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，中國向世界宣布了2060年前實現(xiàn)碳中和的目標，充分體現(xiàn)了大國的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，也進一步強調(diào)了生態(tài)文明建設(shè)在國家戰(zhàn)略中的重要地位。在碳中和的大背景下，中國為應(yīng)對氣候變化不斷做出努力與貢獻，低碳減排正在成為中國社會發(fā)展的主旋律。作為實現(xiàn)碳中和目標的關(guān)鍵行業(yè)，電力行業(yè)正在成為碳減排的主戰(zhàn)場。據(jù)測算，目前中國年碳排放約100億噸，其中電力行業(yè)產(chǎn)生的碳排放超過總排放量的40%，是碳排放的第一大戶[1]。同時，電力行業(yè)清潔化也與鋼鐵、化工、建材等其他“碳大戶”的節(jié)能減排息息相關(guān)，是支撐全社會低碳發(fā)展的決定性因素。因此，推動電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級是電力行業(yè)的工作重點，也是實現(xiàn)碳中和目標的關(guān)鍵路徑。然而，電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型需要一個過程，不可能一蹴而就，各個環(huán)節(jié)都需要做出相應(yīng)的調(diào)整。2021年12月在北京舉行的中央經(jīng)濟工作會議也指出，能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型是一個復(fù)雜的長期任務(wù)，轉(zhuǎn)型調(diào)整需要通盤謀劃，不能脫離實際。因此，本文的第一個研究目的是基于中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀與未來規(guī)劃，分析電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中面臨的困難及潛在的問題，為未來相關(guān)政策的制定提供參考。發(fā)電側(cè)的電源結(jié)構(gòu)面臨大幅度調(diào)整，電力系統(tǒng)主力電源將從傳統(tǒng)化石能源轉(zhuǎn)向新能源電力[2]?？紤]到中國龐大的煤電體量，煤電機組的處置與改造亟需落實推進。同時，新能源電力的快速發(fā)展也會造成電力供給不穩(wěn)定的潛在問題。在用電側(cè)，目前中國大量電力消費用于工業(yè)生產(chǎn)，電力需求與國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)高度相關(guān)[3]。在保障社會經(jīng)濟發(fā)展的前提下，未來用電量若仍然保持快速增長，會拖慢發(fā)電結(jié)構(gòu)清潔化的轉(zhuǎn)型進程。在電網(wǎng)側(cè)，由于中國風(fēng)光資源主要集中于西北部地區(qū)，未來大規(guī)模新能源電力裝機的區(qū)域很可能與用電中心錯位，電網(wǎng)面臨來自大規(guī)模直流外送及分布式風(fēng)電、光伏并網(wǎng)消納的雙重壓力。

解決上述電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型所面臨的困境和問題，不僅需要政府政策的引導(dǎo)和企業(yè)實踐的支持，學(xué)術(shù)研究同樣是不可或缺的重要條件。有關(guān)電力系統(tǒng)構(gòu)建、轉(zhuǎn)型和升級的學(xué)術(shù)探討對于政府政策制定和指導(dǎo)企業(yè)實踐具有重要的啟示意義。因此，本文的第二個研究目的是通過對現(xiàn)有電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究進行分析，識別相關(guān)研究的側(cè)重點，并結(jié)合中國在轉(zhuǎn)型過程中面臨的問題尋找具有現(xiàn)實意義的研究方向。通過對現(xiàn)有研究進行文獻計量和聚類分析可以發(fā)現(xiàn)，低碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究近年來逐漸受到關(guān)注，目前的研究熱點主要包括電力系統(tǒng)去碳、微生物燃料電池、水溶液、非金屬催化劑、石墨陽極表面改性、電力市場、可再生能源系統(tǒng)、可持續(xù)電力供應(yīng)、碳捕獲、頁巖氣、復(fù)合電極和電動客車等。相關(guān)研究對于解決中國電力系統(tǒng)在發(fā)電側(cè)、用電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)所面臨的現(xiàn)實問題有不同程度的參考價值，但關(guān)于未來發(fā)電側(cè)電力體系建設(shè)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整背景下用電側(cè)的電力與經(jīng)濟發(fā)展模式、電網(wǎng)側(cè)的智能電網(wǎng)技術(shù)和電力市場建設(shè)等方向的討論尚顯不足，仍需要繼續(xù)探索。對此，相關(guān)學(xué)術(shù)研究在與國際接軌的同時，更應(yīng)當(dāng)立足中國現(xiàn)狀，積極配合國家政策的引導(dǎo)與號召，致力于解決中國現(xiàn)實問題，為中國電力系統(tǒng)的低碳化轉(zhuǎn)型指明方向。

一、中國電力系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

碳中和目標向中國電力系統(tǒng)提出了低碳轉(zhuǎn)型的要求，建設(shè)以清潔能源為主體的電力系統(tǒng)成為重要任務(wù)。電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型主要包括以下幾個方面：首先，發(fā)電側(cè)電源結(jié)構(gòu)由高穩(wěn)定性的煤電裝機占主導(dǎo)向低穩(wěn)定性的新能源發(fā)電裝機占主導(dǎo)轉(zhuǎn)變；其次，用電側(cè)電力消費結(jié)構(gòu)由用于資本形成為主的“生產(chǎn)型”向直接消費為主的“消費型”轉(zhuǎn)變；最后，電網(wǎng)側(cè)由“源隨荷動”的實時平衡模式向“源網(wǎng)荷儲”協(xié)同互動的非完全實時平衡模式轉(zhuǎn)變。這也意味著電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)、用電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)都將迎來結(jié)構(gòu)性調(diào)整。本部分通過分析中國電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀，從發(fā)電側(cè)、用電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)三個視角厘清目前電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的階段、現(xiàn)實境遇和未來規(guī)劃。

(一)發(fā)電側(cè)：火電占據(jù)發(fā)電主力，風(fēng)電、光伏發(fā)展空間廣闊

從發(fā)電側(cè)來看，目前中國電力結(jié)構(gòu)仍以火電為主。2021年中國電力裝機容量及發(fā)電量結(jié)構(gòu)情況如圖1和圖2所示，其中煤電是最主要電源，占全部裝機容量的46.7%，貢獻了全國60%的發(fā)電量。水電以16.4%的裝機量貢獻了全國16%的電力。風(fēng)電、光伏裝機的比例合計達到26.7%，但電量貢獻僅為12%。核電則以2.2%的裝機貢獻了5%的電力。根據(jù)碳中和相關(guān)目標任務(wù)，2060年非化石能源將占據(jù)能源供應(yīng)80%以上，這也意味著中國電力能源結(jié)構(gòu)未來面臨著一個“倒過來”的過程——以化石能源為燃料的火電將逐漸為風(fēng)電、光伏等清潔能源讓路[2，4]。但從目前的情況來看，非化石能源電力供應(yīng)僅占全口徑總發(fā)電量的34.6%，與預(yù)期目標相比仍有較大的進步空間。對于這一現(xiàn)狀，國家已著手布局清潔能源，對未來能源電力發(fā)展進行規(guī)劃。根據(jù)國務(wù)院新聞辦公室于2020年12月發(fā)布的《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書，未來中國西北地區(qū)將大力推動煤炭基地綠色化，推進煤電清潔化和技術(shù)升級，同時，沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)依托風(fēng)光資源優(yōu)勢構(gòu)建大型風(fēng)電、光伏清潔電力外送基地；東南沿海地區(qū)穩(wěn)妥發(fā)展海上風(fēng)電，結(jié)合儲能技術(shù)提高供電穩(wěn)定性及調(diào)峰性能，優(yōu)化電力用戶側(cè)需求響應(yīng)；西南地區(qū)依托河流，積極開發(fā)水力資源，推進大型水電基地項目落地，兼顧生態(tài)建設(shè)與地方經(jīng)濟發(fā)展；中部地區(qū)積極開發(fā)分散風(fēng)能資源，推動分散式新能源布局并網(wǎng)，同時加快抽水蓄能電站建設(shè)，開發(fā)輔助服務(wù)市場價值。

(二)用電側(cè)：電力消費持續(xù)攀升，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比較高

從用電側(cè)來看，中國電力需求持續(xù)攀升，第二產(chǎn)業(yè)用電占據(jù)較大比重。改革開放以來，中國出口快速增長，工業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展，成為國民經(jīng)濟的命脈。2020和2021年，中國工業(yè)對GDP增長貢獻率均超過36%。與此同時，工業(yè)也是電力需求的主要來源。2011—2021年中國電力消費增長情況及第二產(chǎn)業(yè)占比如圖3所示。

近十年中國電力消費持續(xù)增長，第二產(chǎn)業(yè)占比常年超過67%。2021年詳細的電力消費結(jié)構(gòu)情況如圖4所示。2021年，全國用電量為8.31萬億千瓦時，同比增長10.3%。其中，第一產(chǎn)業(yè)用電量1 023億千瓦時，占比1.23%；第二產(chǎn)業(yè)用電量56 131億千瓦時，占比67.52%；第三產(chǎn)業(yè)用電量14 231億千瓦時，占比17.12%；城鄉(xiāng)居民生活用電量11 743億千瓦時，占比14.13%。第二產(chǎn)業(yè)用電量占比相對較高也意味著大量能源電力用于資本形成而非直接消費，中國電力消費結(jié)構(gòu)仍然是“生產(chǎn)型”而非“消費型”。對于這一現(xiàn)狀，國家也出臺了相應(yīng)政策，促進電力消費結(jié)構(gòu)改善。2021年10月12日，國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)《關(guān)于進一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價市場化改革的通知》，重點明確與其他行業(yè)市場電價上下浮動的范圍不超過20%相比，用電多的高耗能行業(yè)市場電價不受上浮20%限制。這有利于更好地發(fā)揮市場機制作用，充分傳導(dǎo)發(fā)電成本上升壓力，倒逼高耗能企業(yè)加大技術(shù)改造投入、提高能源利用效率、推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。

(三)電網(wǎng)側(cè)：電力市場化改革持續(xù)推進，電網(wǎng)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型穩(wěn)步進行

從電網(wǎng)側(cè)來看，一方面，電力市場化改革的推進已持續(xù)多年，并初見成效。2002年，國務(wù)院頒布《電力體制改革方案》，計劃通過廠網(wǎng)分離、主輔分離、輸配分離、競價上網(wǎng)四步改革措施逐步構(gòu)建起競爭性的電力市場。2015年，新一輪電力體制改革遵循《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》，架構(gòu)起“管住中間、放開兩頭”的電力市場體制，沿著“三放開、一獨立、三加強”的基本路徑持續(xù)發(fā)展。電力市場競爭機制的引入為后續(xù)開展市場化交易提供了體制基礎(chǔ)，放開用戶選擇權(quán)推動了多買多賣市場格局的形成，市場資源配置作用得以發(fā)揮。在2021年煤價上漲造成“缺電”事件后，國家發(fā)展和改革委員會印發(fā)了《關(guān)于進一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價市場化改革的通知》，明確提出了燃煤發(fā)電電量全部投入電力市場交易，同時市場交易電價浮動范圍進一步放開，工商業(yè)用戶也將逐步進入電力市場，標志著電力市場用戶范圍、交易規(guī)模和價格范圍的進一步擴大。同年11月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見》，標志著中國新一輪電力體制改革進階到一個全新的歷史階段，預(yù)示著未來一段時期內(nèi)中國將穩(wěn)步有序推進構(gòu)建多層次協(xié)同、基礎(chǔ)功能健全、組織運行規(guī)范、政府有效有為的全國統(tǒng)一電力市場。另一方面，新能源電力的迅速發(fā)展也為電網(wǎng)帶來新挑戰(zhàn)。在碳中和目標推動下，新能源將逐步實現(xiàn)大規(guī)模并網(wǎng)且發(fā)電量占比將逐漸增加。由于風(fēng)電、光伏等新能源電力的隨機性和波動性較大，對電網(wǎng)的安全、持續(xù)與平穩(wěn)運行提出了更高的要求。電網(wǎng)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型將成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。2022年《政府工作報告》提出促進數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，加強數(shù)字中國建設(shè)整體布局。同年3月，《南方電網(wǎng)公司“十四五”數(shù)字化規(guī)劃》發(fā)布，明確到2025年全面建成數(shù)字電網(wǎng)。數(shù)字化、智能化的電網(wǎng)建設(shè)將是未來電網(wǎng)側(cè)的重點工作之一。

二、電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)

綜合電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，盡管低碳轉(zhuǎn)型正在穩(wěn)步推進，但仍然存在著一些問題需要解決。發(fā)電側(cè)將受到煤電機組改造的經(jīng)濟性問題和新能源電力對供電穩(wěn)定性沖擊的雙重挑戰(zhàn)，用電側(cè)面臨電力消費隨經(jīng)濟增長迅速攀升帶來的碳減排壓力，而電網(wǎng)側(cè)則需要從經(jīng)濟上和技術(shù)上解決新能源電力的消納問題。為厘清中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過程中正在面臨或?qū)⒁媾R的困難和阻礙，下面從發(fā)電側(cè)、用電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)三個角度進一步分析。

(一)發(fā)電側(cè)：發(fā)電結(jié)構(gòu)面臨大幅調(diào)整，供電穩(wěn)定性將受沖擊

從發(fā)電側(cè)來看，電源結(jié)構(gòu)需要進行大幅度調(diào)整，傳統(tǒng)化石能源電力與新能源電力面臨角色轉(zhuǎn)換。一方面，在發(fā)展清潔電力的大趨勢下，煤電將逐步退出。根據(jù)國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于開展全國煤電機組改造升級的通知》，煤電機組將通過靈活性改造從發(fā)電主力逐步過渡到服務(wù)電源，在參與用電調(diào)峰的同時作為備份電源保證電力供給安全穩(wěn)定運行。截至2021年，中國煤電裝機容量已達11.1億千瓦，占全部電力裝機容量的46.7%。面對全國大批量、大范圍的靈活性改造，科學(xué)合理評估機組的改造潛力，選擇合適的技術(shù)路線并配合政策引導(dǎo)是推進改造實施的關(guān)鍵。然而，部分煤電機組升級改造方案“一型一策”難以簡單復(fù)制，補償機制激勵不足也導(dǎo)致煤電企業(yè)缺乏改造動力，機組改造升級流程慢于預(yù)期。另一方面，穩(wěn)定性較差的風(fēng)電、光伏逐漸成為供電主力。未來，風(fēng)電、光伏在能源系統(tǒng)中的占比將逐步提升為60%～65%，這也意味著風(fēng)電、光伏所帶來的間歇性電力輸入沖擊問題可能會愈發(fā)明顯[2]。在以往的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，發(fā)電側(cè)是相對可控的一方，因此通常會利用發(fā)電側(cè)匹配用電側(cè)的負荷變化。由于風(fēng)電、光伏發(fā)電穩(wěn)定性較差，一旦風(fēng)電、光伏占比過高，發(fā)電側(cè)將不再穩(wěn)定而成為不可控因素，進而增加輸配電及調(diào)峰的成本，也提高了電力現(xiàn)貨市場建設(shè)的難度。

(二)用電側(cè)：電力需求GDP高度相關(guān)，經(jīng)濟增長將伴隨碳排放持續(xù)提高

從用電側(cè)來看，目前中國電力需求與GDP的相關(guān)性頗高，GDP增長的同時電力需求很可能保持同步持續(xù)增長。2019年世界主要國家(地區(qū))的電力消費結(jié)構(gòu)見表1。與發(fā)達國家相比，目前中國電力消費集中于工業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比遠超第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及居民用電。大量能源電力用于資本形成和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，這也意味著中國的電力需求與GDP高度相關(guān)。1981—2020年中國電力消費與GDP相關(guān)系數(shù)高達0.91[3]。參考多數(shù)已達成碳達峰目標的發(fā)達國家，第三產(chǎn)業(yè)對GDP的貢獻率大都超過65%，依靠能耗較低的高技術(shù)行業(yè)和服務(wù)業(yè)支撐GDP增長，電力消費與GDP的相關(guān)性也相對較低[5]。從目前情況來看，具有良好發(fā)展前景的風(fēng)電、光伏發(fā)電量在中國社會電力消費總額的占比僅為12%，盡管裝機量增長較為迅速，但發(fā)電量貢獻仍然有限。如果中國的經(jīng)濟增長無法擺脫對電力消費和能源消費的依賴，未來一段時間內(nèi)可能仍然需要增加化石能源的使用，這將對碳達峰及碳中和目標的實現(xiàn)造成更大的壓力[3]。此外，中國人均電力消費量尚處于碳達峰前的上升階段。從表2可以看出，目前中國人均居民電力消費與發(fā)達國家相比還存在較大差距。隨著居民收入水平的提高和終端用能電氣化的推動，居民用電消費水平可能會有明顯提升[6]。因此，居民人均電力消費的增長也是導(dǎo)致電力消費快速增長的潛在因素，如何處理好電力需求和經(jīng)濟發(fā)展的矛盾是當(dāng)前亟需思考的關(guān)鍵問題。

表1 2019年世界主要國家(地區(qū))電力消費結(jié)構(gòu) %

表2 2019年世界主要國家(地區(qū))人均GDP及居民電力消費

(三)電網(wǎng)側(cè)：風(fēng)光稟賦與電力需求錯配，新能源消納成為新挑戰(zhàn)

從電網(wǎng)側(cè)來看，風(fēng)電、光伏的快速發(fā)展也加大了電網(wǎng)側(cè)的壓力。一方面，中國的風(fēng)電、光伏能源供應(yīng)與電力需求分布錯配，陸上風(fēng)能資源主要分布于西北、華北和東北地區(qū)，西部和北部地區(qū)的光照資源較為豐富，但電力需求在東部和中部地區(qū)更為密集[7-8]。從裝機情況來看，西北、華北和東北地區(qū)近年來迎來爆發(fā)式增長，目前已集中了全國75%的新能源裝機。然而在需求端，75%以上的能源需求集中在東部及中部地區(qū)。資源與負荷的區(qū)域錯位導(dǎo)致西部和北部地區(qū)大規(guī)模的風(fēng)電、光伏項目發(fā)展需要配合大規(guī)模的直流電外送作為保障，而用電負荷中心附近的分散式風(fēng)電、分布式光伏同樣面臨落實并網(wǎng)的壓力。另一方面，新能源電力的發(fā)展也對電力消納、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場的建設(shè)提出了更高的要求。中國幅員遼闊，各地區(qū)風(fēng)光資源與用電負荷異質(zhì)性較大，如何因地制宜制定政策和機制，讓新能源電力順利并網(wǎng)消納是中國電力市場建設(shè)需要考量的關(guān)鍵問題[9]。同時，部分新能源發(fā)展迅速的地區(qū)受風(fēng)電、光伏波動性影響較大，可能需要協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)調(diào)峰電源參與調(diào)峰，甚至需要跨區(qū)域調(diào)峰，因此輔助服務(wù)市場的建設(shè)也至關(guān)重要。此外，新能源發(fā)電的波動性也使得新能源企業(yè)在中長期市場和現(xiàn)貨市場的銜接中承擔(dān)較高的風(fēng)險。當(dāng)實際發(fā)電曲線與中長期合約曲線出現(xiàn)偏離時，新能源企業(yè)需要以現(xiàn)貨價格購買電量。此時，由于新能源電力不足，市場價格往往偏高，導(dǎo)致新能源企業(yè)陷入“高買低賣”的困境。從目前情況來看，新能源消納、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場機制并不完善，構(gòu)建全國統(tǒng)一的電力市場尚需時日，各類政策仍需推進落實。

三、碳中和背景下的電力系統(tǒng)相關(guān)研究現(xiàn)狀

面對上述電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型問題，僅依靠政府或企業(yè)的單方面力量解決比較困難，需要政府、企業(yè)和科研機構(gòu)通力協(xié)作配合。政府制定相應(yīng)政策制度對企業(yè)發(fā)展進行規(guī)范與引導(dǎo)，企業(yè)依托政策資源和自身優(yōu)勢深度參與低碳轉(zhuǎn)型?？蒲袡C構(gòu)則通過學(xué)術(shù)研究進行理論構(gòu)建和技術(shù)探索，為政策制定和企業(yè)實踐提供指導(dǎo)和借鑒。事實上，低碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究已逐漸受到國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注。本部分運用文獻計量法，分析電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究熱點。文獻計量法是指運用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，對某一研究領(lǐng)域的文獻進行定量分析，通過統(tǒng)計相關(guān)論文的年度發(fā)文量，揭示該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及未來的研究前景與發(fā)展趨勢[10]。

本文以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(SSCI、SCI-E)為數(shù)據(jù)源進行主題檢索，在參考低碳電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型相關(guān)文獻后，最終選定主題檢索詞TS=(carbon neutral OR decarbonization OR net zero emission OR zero carbon footprint OR low carbon)AND(electric system OR power generation OR electricity OR electric energy OR zero carbon power)。這組檢索詞涵蓋了低碳電力系統(tǒng)的相關(guān)表述，能夠較為全面地獲取該領(lǐng)域的研究數(shù)據(jù)。隨后，進一步對檢索所得文獻的題目、關(guān)鍵詞、摘要等內(nèi)容進行篩查，剔除了重復(fù)、與研究主題不符和缺失參考文獻信息的文獻，最終得到1990年1月1日—2021年11月18日發(fā)表的共計2 774 篇文獻。進而利用文獻計量法對文獻的規(guī)模演化規(guī)律進行分析，結(jié)果如圖5所示。整體上看，電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型相關(guān)文獻的發(fā)表量逐年遞增且呈指數(shù)增長趨勢。具體來看，該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究在2010年以前發(fā)文量較少且增長緩慢，之后發(fā)文量開始明顯上升且增速較快，逐步受到更為廣泛的關(guān)注?？梢灶A(yù)見的是，隨著全球性的碳中和進程加快，相關(guān)領(lǐng)域的研究將越來越豐富。相關(guān)文獻量在2010年前較少可能有兩個方面的原因：其一，低碳化的全球性行動相對較少，減少碳排放并沒有成為經(jīng)濟發(fā)展過程中的重點考慮因素，較少的資源支持使相關(guān)研究熱度不足；其二，低碳電力系統(tǒng)的相關(guān)研究由于整體起步較晚，隨著與低碳電力系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)的底層知識框架逐步完善，突破性的科研成果才呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長的趨勢?？紤]到相關(guān)文獻和技術(shù)進步主要集中于2010年之后，并且為了避免對過時研究熱點的關(guān)注，本文選取2010年之后的文獻進一步聚類分析。

在利用Histecite軟件對文獻關(guān)鍵詞進行詞頻統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型相關(guān)研究的側(cè)重點主要包括績效(performance)、系統(tǒng)(system)、能源(energy)、優(yōu)化(optimization)、可再生能源(renewable energy)、技術(shù)(technology)、發(fā)電(generation)、電力(power)、設(shè)計(design)和儲存(storage)等。這些關(guān)鍵詞反映了目前學(xué)術(shù)界所認為的低碳轉(zhuǎn)型背景下電力系統(tǒng)的關(guān)鍵要求與研究重點。由于電力系統(tǒng)承擔(dān)了保障社會發(fā)展與居民生活能源供應(yīng)的關(guān)鍵任務(wù)，電力系統(tǒng)的績效和效率毫無疑問是需要關(guān)注的重點。如何保障持續(xù)高效的供電績效水平是低碳電力系統(tǒng)需要考慮的核心問題。同時，低碳轉(zhuǎn)型對電力供應(yīng)提出了系統(tǒng)性的轉(zhuǎn)型要求，既包括發(fā)電系統(tǒng)本身的優(yōu)化發(fā)展，也包括對電力系統(tǒng)提出的清潔化要求，如發(fā)電燃料的清潔化、發(fā)電不穩(wěn)定引發(fā)的儲電問題等。隨后，本文利用CiteSpace構(gòu)建共被引網(wǎng)絡(luò)進行聚類匯總，得到12個關(guān)鍵熱點聚類。電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型相關(guān)研究的研究熱點包括電力系統(tǒng)去碳(power system decarbonization)、微生物燃料電池(microbial fuel cell)、碳捕獲(CO2capture)、頁巖氣(shale gas)、水溶液(aqueous solution)、復(fù)合電極(composite electrode)、電力市場(electricity market)、可再生能源系統(tǒng)(renewable energy system)、非金屬催化劑(metal-free catalyst)、電動客車(electric buses)、石墨陽極表面改性(graphite anode surface modification)和可持續(xù)電力供應(yīng)(sustainable power supply)等。其中，微生物燃料電池、石墨陽極表面改性相關(guān)研究開始時間最早且持續(xù)時間最長，體現(xiàn)出材料科學(xué)對電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)性支撐作用；其次為碳捕獲、水溶液和復(fù)合電極，雖然熱點出現(xiàn)時間略晚，但目前仍然是該領(lǐng)域技術(shù)突破的重要方向。由此可見，材料科學(xué)方面關(guān)鍵技術(shù)的突破是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型順利推進的重點和關(guān)鍵。而有關(guān)經(jīng)濟管理領(lǐng)域涌現(xiàn)出的研究熱點的持續(xù)時間則相對較短，電力市場這一研究熱點迄今為止仍舊是學(xué)術(shù)研究的重點關(guān)注領(lǐng)域，但熱點形成時間普遍晚于其他熱點，反映出與低碳電力系統(tǒng)構(gòu)建相關(guān)的市場安排、體制建設(shè)等研究均需立足于相關(guān)技術(shù)水平的提升。因此，科學(xué)技術(shù)的突破是構(gòu)建低碳電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，而保證系統(tǒng)的完備化則需要基于技術(shù)水平形成完善且高效的制度安排。

綜合上述研究熱點可以發(fā)現(xiàn)，與發(fā)電側(cè)相關(guān)的研究熱點包括微生物燃料電池、水溶液、非金屬催化劑、石墨陽極表面改性、復(fù)合電極、碳捕獲、頁巖氣、可持續(xù)電力供應(yīng)等，主要與材料科學(xué)和能源技術(shù)相關(guān)。具體而言，發(fā)電側(cè)相關(guān)的研究聚焦于可再生能源發(fā)電、二氧化碳處理和能源儲存等低碳經(jīng)濟下電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。大部分研究從電力系統(tǒng)設(shè)備的各個組件和材料入手，通過升級組件或研發(fā)新材料改善電力設(shè)備的性能、提高電力設(shè)備效率、降低電力設(shè)備成本。同時，部分研究也探索了電力設(shè)備在不同應(yīng)用場景中的資源利用和系統(tǒng)規(guī)劃，以及成熟技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的相關(guān)政策法規(guī)等。相關(guān)研究對于中國電力系統(tǒng)技術(shù)進步具有重要意義，對中國國情下電力供給清潔化轉(zhuǎn)型具有現(xiàn)實貢獻，對于探索發(fā)電側(cè)儲能配置、加速推動儲能設(shè)備商業(yè)化、提高供電穩(wěn)定性也具有重要價值。

與用電側(cè)相關(guān)的研究熱點主要是電動客車，相關(guān)研究包括電動汽車技術(shù)、市場機制、調(diào)度方案等[11]。隨著低碳電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級，未來的能源應(yīng)用場景也將發(fā)生重大變化，終端用能電氣化水平也會逐漸提高。交通運輸行業(yè)高度依賴化石燃料，相對其他行業(yè)更加難以實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型?；剂侠玫臏p少將對交通業(yè)帶來沖擊，而電動汽車取代燃油汽車將成為解決這一問題的重要手段，使得交通業(yè)的深度脫碳成為可能。2021年，全球全電動和插電式混合動力汽車總銷售量達650萬輛，占轎車銷售量的9%，同比增長109%。其中，中國市場銷量達到320萬輛，占據(jù)了全球銷量份額的近50%，與2020年相比增長了200萬輛。伴隨著電動汽車市場的擴大和成熟，電動汽車相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究也逐漸豐富[12]。作為新興電能系統(tǒng)的重要消費終端，電動汽車的發(fā)展能夠從需求側(cè)引導(dǎo)電力系統(tǒng)的低碳轉(zhuǎn)型，對于中國低碳消費的普及具有重要的現(xiàn)實意義。電動汽車在使用階段不排放污染物，是空氣污染治理的有力手段，同時，電動汽車的普及可以有效降低石油對外依賴程度，保障能源供應(yīng)安全。目前，盡管電動汽車全產(chǎn)業(yè)鏈的碳排放以及電動汽車對碳減排的貢獻相當(dāng)有限，但在未來電力系統(tǒng)完成清潔轉(zhuǎn)型后，電動汽車勢必發(fā)揮重要的減排作用。

電網(wǎng)側(cè)的相關(guān)研究主要集中于電力市場。有關(guān)電力市場的研究討論包括現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)、需求響應(yīng)及電價預(yù)測等。電力市場是電力生產(chǎn)者和用戶通過談判和競價交易電力及其相關(guān)產(chǎn)品，并通過市場競爭確定價格和數(shù)量的機制[13]。建立電力市場旨在通過開放、競爭等市場手段實現(xiàn)電力能源資源的優(yōu)化配置[14]。電力生產(chǎn)者和使用者本著公平競爭、自愿互利的原則，通過協(xié)商、競價等方式，就電能及其相關(guān)產(chǎn)品進行交易。高效完備的電力市場能夠為電力系統(tǒng)的電源調(diào)整提供充足的市場化資金支持，并通過區(qū)別定價推動可再生能源電力的發(fā)展，是電力系統(tǒng)完成轉(zhuǎn)型的重要助力[15]。國內(nèi)電力市場發(fā)展并不完善，具有一定的特殊性，因此國內(nèi)外電力市場相關(guān)研究具有差異。聚焦國內(nèi)電力市場的研究對中國電力體制改革和可再生能源電力的發(fā)展具有實踐意義，而針對國外相對成熟電力市場的研究則可以為中國電力市場建設(shè)提供理論參考。

四、未來電力系統(tǒng)研究的發(fā)展方向

總體來看，目前電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究熱點對于中國電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型面臨的現(xiàn)實問題有一定的借鑒意義，但仍有部分問題未得到足夠關(guān)注，有待繼續(xù)探究。具體而言，目前的發(fā)電側(cè)研究更多側(cè)重于從技術(shù)路線解決碳排放過高和供電穩(wěn)定性問題：通過儲能技術(shù)的進步緩解風(fēng)電、光伏對電網(wǎng)的間歇性沖擊；碳捕獲與碳封存技術(shù)的發(fā)展為化石能源的退場提供了新思路；頁巖氣則是潛在的過渡選項和調(diào)峰手段。然而，從電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)的現(xiàn)實問題出發(fā)可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究缺乏發(fā)電側(cè)碳中和策略的橫向經(jīng)濟性比較。與世界絕大多數(shù)國家不同，中國擁有體量龐大且技術(shù)先進的煤電機組。在中國發(fā)電側(cè)清潔化的轉(zhuǎn)型策略中，煤電機組的處置是需要著重考慮的關(guān)鍵點。除了常規(guī)的可再生能源搭配儲能的思路，利用現(xiàn)有煤電機組搭配碳捕獲與碳封存技術(shù)同樣是一條符合中國電力系統(tǒng)特點的碳中和道路。因此，如何評價策略的經(jīng)濟性，選擇成本更低、更切合中國電力系統(tǒng)現(xiàn)實狀況的碳中和策略，是未來發(fā)電側(cè)研究可以補足的方向。而在用電側(cè)，目前研究集中于電動客車。電動客車是帶動消費側(cè)能源低碳化的重要產(chǎn)業(yè)，也是消費側(cè)倒逼生產(chǎn)側(cè)清潔化的重要途徑。盡管消費側(cè)的研究值得繼續(xù)深入，然而這并不能直接改變目前工業(yè)用電占主體的電力消費現(xiàn)狀。想要從根本上降低經(jīng)濟增長和碳排放之間的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)GDP與化石能源脫鉤、與能源電力需求增長脫鉤，圍繞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進行探索可能更具有現(xiàn)實意義。在電網(wǎng)側(cè)，目前的研究主要集中于電力市場中的現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)、需求響應(yīng)及電價預(yù)測等。從國家規(guī)劃和現(xiàn)實問題出發(fā)，針對符合中國國情的全國統(tǒng)一電力市場探索具有較高的實踐參考價值，電網(wǎng)智能化技術(shù)也是未來的重要發(fā)展方向。結(jié)合目前研究現(xiàn)狀及國家發(fā)展需要，未來電力系統(tǒng)研究可以側(cè)重于以下幾個方面。

(一)發(fā)電側(cè)：基于碳捕獲與碳封存技術(shù)對電力建設(shè)的再判斷與再思考

就發(fā)電側(cè)而言，結(jié)合中國發(fā)電裝機特點和現(xiàn)實國情，針對碳捕獲與碳封存技術(shù)對發(fā)電側(cè)電力體系建設(shè)進行再判斷與再思考具有重要現(xiàn)實意義。盡管未來風(fēng)電、光伏等新能源要挑起發(fā)電側(cè)的大梁，但考慮到風(fēng)電、光伏輸出電能的間歇性特點，其大規(guī)模并網(wǎng)將會給能源電力供給帶來不穩(wěn)定沖擊。隨著風(fēng)電、光伏占比的不斷增加，其對于電力系統(tǒng)的沖擊強度將不斷攀升。要保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行必須要以對沖可再生能源風(fēng)險為目標進行相應(yīng)的電源配置。“儲能+可再生能源”或是解決能源供應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個潛在方案，但儲能技術(shù)中最具可行性的鋰離子電池儲能目前的成本水平距離大規(guī)模商業(yè)化布局仍然有較大差距，即使在政府補貼政策的幫助下，其經(jīng)濟性表現(xiàn)也并不樂觀。因此，考慮到中國的現(xiàn)實情況，另一種電力系統(tǒng)配置方案同樣值得討論關(guān)注，即保留煤電并配合碳捕獲、利用與封存技術(shù)(CCUS)的“煤電+CCUS”配置，為新能源儲能減輕壓力。中國擁有世界上體量最龐大、技術(shù)最先進且最年輕的煤電機組，整體來看機組平均服役年限不超過12年，超臨界、超超臨界等先進機組占比超過55%[16]。在發(fā)電側(cè)清潔化的轉(zhuǎn)型過程中，煤電機組的處置既是一種挑戰(zhàn)也是一種優(yōu)勢。煤電機組通過靈活性改造、減少利用小時數(shù)逐漸退出似乎是未來的必然趨勢，然而CCUS的引入能夠給煤電在碳中和進程中的作用帶來新的思路，中國現(xiàn)有的煤電資源和煤炭稟賦也能夠為CCUS的布局提供更合理的考慮。目前，業(yè)界與學(xué)界對于“煤電+CCUS”模式的看法不一，其中一個關(guān)鍵因素是對于CCUS的經(jīng)濟性評估陷入誤區(qū)。對于CCUS的成本評估多是將當(dāng)前的煤電成本加上CCUS成本，并沒有將未來煤炭必須退役的預(yù)期考慮在內(nèi)[3]。煤電的全面退出意味著設(shè)備建設(shè)和配置等固定成本將歸零，此時，“煤電+CCUS”配置的成本構(gòu)成將是煤炭使用成本、少量的設(shè)備維護、靈活性改造等煤電運行成本及CCUS成本。這就意味著“煤電+CCUS”配置的成本比預(yù)想中的更具有競爭力。納入煤電退役預(yù)期，CCUS的定位可能是未來清潔電力系統(tǒng)實現(xiàn)碳中和不可或缺的角色，而非不得已而用之的托底方案。因此，對于政府而言，認識到CCUS搭配煤電的實際成本和現(xiàn)實優(yōu)勢尤為重要，CCUS相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈也需要提前布局，輔以利好政策推動技術(shù)進步和成本降低。未來研究可以基于此展開進一步探索，為政府決策和布局投入提供建議和指導(dǎo)。

(二)用電側(cè)：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及消費者行為的引導(dǎo)

一方面，對于用電側(cè)而言，針對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的相關(guān)研究是未來的方向。低碳清潔發(fā)展是經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要內(nèi)涵，經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展需要盡可能實現(xiàn)“雙脫鉤”，即實現(xiàn)GDP盡可能與化石能源脫鉤、與能源電力需求增長脫鉤[3]。由于經(jīng)濟水平和經(jīng)濟發(fā)展階段的差異，發(fā)達國家經(jīng)濟增長對能源消費的依賴程度比較低，而類似于中國的發(fā)展中國家的經(jīng)濟增長與能源消費的脫鉤進程依然較慢[17]。盡管近年來中國通過技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級使得經(jīng)濟增長與能源需求增長的相關(guān)度略有降低，但仍有較大下降空間。以2020年為例，僅鋼鐵、水泥和有色金屬三個行業(yè)就消耗了超過21%的總用電量，遠遠超過風(fēng)電、光伏的發(fā)電量。工業(yè)生產(chǎn)用電占比過大意味著國家GDP與能源電力需求高度相關(guān)，經(jīng)濟增長對能源需求的依賴也更大[18]。改變這一現(xiàn)狀的關(guān)鍵是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。通過碳交易市場或其他政策機制，監(jiān)督引導(dǎo)高耗能行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能、優(yōu)化現(xiàn)有產(chǎn)能、嚴控新增產(chǎn)能，設(shè)置行業(yè)準入門檻和技術(shù)標準，推動行業(yè)節(jié)能減排和低碳轉(zhuǎn)型。同時，加快發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和先進制造業(yè)等高附加值的高新產(chǎn)業(yè)，以有利政策支持高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加相關(guān)產(chǎn)業(yè)對于GDP增長的貢獻率，確保經(jīng)濟的高質(zhì)量增長。中國經(jīng)濟已進入新的發(fā)展階段，傳統(tǒng)的要素驅(qū)動、投資驅(qū)動的經(jīng)濟增長模式已不再適合當(dāng)前形勢，創(chuàng)新將成為主要驅(qū)動力，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行。因此，以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為背景的針對經(jīng)濟增長與電力需求變化的相關(guān)研究具有較強的現(xiàn)實意義和參考價值。另一方面，消費側(cè)消費者行為的研究也需要繼續(xù)深入。能源電力生產(chǎn)的最終目的是消費，碳排放的根本來源也是消費。通過提升消費者對清潔能源電力的消費意愿，不僅可以引發(fā)新的低碳經(jīng)濟增長點，有效引導(dǎo)生產(chǎn)側(cè)加速轉(zhuǎn)型，還能夠吸引更多的主體參與其中，提高市場活力。在電力清潔化轉(zhuǎn)型的過程中，需要提高居民對綠色電力和能源的消費意識和知識，采用多渠道、多元化、多媒介的宣傳方式，普及綠色環(huán)保的消費理念，營造綠色消費的社會氛圍。通過相關(guān)研究的經(jīng)驗證據(jù)引導(dǎo)和改變“重生產(chǎn)、輕需求”的減排政策思路，更多利用市場化的手段激勵消費者參與碳中和目標的實現(xiàn)。

(三)電網(wǎng)側(cè)：電網(wǎng)智能化建設(shè)與全國統(tǒng)一電力市場構(gòu)建的思考

在電網(wǎng)側(cè)，值得關(guān)注的研究方向首先是電網(wǎng)的智能化建設(shè)。風(fēng)電和光伏是未來能源轉(zhuǎn)型的重點方向，而隨著風(fēng)電、光伏的占比不斷提高，能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性將受到挑戰(zhàn)。按照國家規(guī)劃，新能源大基地的建設(shè)正在有力推行，而與之匹配的電網(wǎng)設(shè)備同樣需要加緊建設(shè)。智能電網(wǎng)將是匹配發(fā)電側(cè)結(jié)構(gòu)變化的關(guān)鍵。智能電網(wǎng)可以簡化新能源發(fā)電進入電網(wǎng)的過程，通過改進互聯(lián)標準，降低發(fā)電系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)連接難度，使得各類發(fā)電和儲能設(shè)備可以在各個電壓等級上進行連接。智能電網(wǎng)具有可視化的特點，即通過分析調(diào)度、輸配電、發(fā)電和用戶信息等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時可視化的運行分析，結(jié)合人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等工具為各種復(fù)雜問題提供基于智能分析的解決方案，為管理提供決策支持和依據(jù)，提高設(shè)備利用率，減少電力損耗，使電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟高效[19]。與此同時，通過大數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)負荷的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，智能電網(wǎng)還可以實時顯示全網(wǎng)的負荷狀況，預(yù)測電網(wǎng)負荷的變化趨勢，這對于以風(fēng)電、光伏為主要供電方式的發(fā)電側(cè)具有重要的應(yīng)用價值[20]。另外，數(shù)字化和智能化技術(shù)的相關(guān)研究對于激發(fā)市場需求、帶動實業(yè)投資同樣具有積極作用。

此外，有關(guān)全國統(tǒng)一電力市場的相關(guān)研究也值得關(guān)注。中央全面深化改革委員會第二十二次會議提出了加快建設(shè)全國統(tǒng)一電力市場體系的指導(dǎo)意見。基于此，圍繞電力市場相關(guān)技術(shù)能力、市場設(shè)計和運行機制的研究具有重要的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略價值[21]。隨著碳中和目標的明確，中國的能源和電力轉(zhuǎn)型進程將加快，新能源發(fā)展已成趨勢。建立符合國情的市場機制，確保新能源電力與中長期電力市場、電力現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)市場等各類市場完成對接，是保障未來高比例新能源電力順利接入的重要前提。未來研究可以從基本國情和體制現(xiàn)狀出發(fā)，以全國統(tǒng)一電力市場為背景進行探索。同時，電力輔助市場的相關(guān)問題需要著重關(guān)注。電力輔助服務(wù)市場相關(guān)研究的重點包括探究多元化市場主體激勵機制，為電力系統(tǒng)提供充裕的靈活性電力資源，應(yīng)對可再生能源對系統(tǒng)電力平衡和安全穩(wěn)定運行的影響[22]。2017年，國家能源局發(fā)布了《完善電力輔助服務(wù)補償(市場)機制工作方案》，加速推進電力輔助服務(wù)市場的建設(shè)與完善。從電力輔助服務(wù)補償費用的結(jié)構(gòu)上看，調(diào)峰、調(diào)頻及備用是中國電力輔助服務(wù)市場最主要的類型。然而，目前電力調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)的真實價值尚未形成市場化定價規(guī)則。隨著風(fēng)電、光伏電力的迅猛發(fā)展，調(diào)峰調(diào)頻壓力將愈發(fā)明顯，需要盡早完善電力輔助服務(wù)市場交易價格體制，體現(xiàn)市場的資源配置效果[23]。因此，圍繞電力輔助服務(wù)市場建設(shè)的討論具有重要的實踐意義，也應(yīng)當(dāng)是未來學(xué)術(shù)研究的重點。

五、結(jié)論和建議

對于中國而言，在2060年實現(xiàn)碳中和是一個艱難而偉大的目標。在邁向碳中和的過程中，電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型是必須完成的任務(wù)，勢必會面臨一些困難。首先，發(fā)電側(cè)電源結(jié)構(gòu)面臨大幅調(diào)整，煤電機組大規(guī)模靈活性改造帶來的技術(shù)和經(jīng)濟問題需要解決。風(fēng)電、光伏比例大幅增加也加劇了電力的間歇性輸入沖擊，亟須通過儲能或其他技術(shù)手段確保供電穩(wěn)定性。其次，用電側(cè)大量電力用于資本形成和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使得中國電力消費與GDP高度相關(guān)。在保障GDP增長的同時用電側(cè)電力需求或?qū)⒗^續(xù)擴大，導(dǎo)致碳中和目標的實現(xiàn)愈發(fā)艱難。最后，由于中國風(fēng)光資源與用電分布錯配，未來風(fēng)電、光伏基地需要配合電網(wǎng)側(cè)的大規(guī)模直流電外送。隨著風(fēng)電、光伏占比的增加，電力系統(tǒng)對于電力儲能和運輸?shù)囊蟛粩嗵岣?，新能源電力的消納、現(xiàn)貨及輔助服務(wù)市場機制也有待完善。針對電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型，國內(nèi)外學(xué)者從不同學(xué)科視角進行了深入探索，圍繞電力系統(tǒng)去碳、微生物燃料電池、水溶液、非金屬催化劑、石墨陽極表面改性、電力市場、可再生能源系統(tǒng)、可持續(xù)電力供應(yīng)、碳捕獲、頁巖氣、復(fù)合電極和電動客車等重點議題展開研究，取得了豐富的成果，對于解決上述電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型問題具有一定的參考價值，但仍有部分轉(zhuǎn)型問題沒有得到充分探討。例如，發(fā)電側(cè)研究偏重技術(shù)，缺乏轉(zhuǎn)型方案經(jīng)濟性的討論，煤電結(jié)合碳捕獲與碳封存技術(shù)的價值判斷值得進一步探索；用電側(cè)需要更多圍繞產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的電力經(jīng)濟研究，消費者行為的相關(guān)探索也需要繼續(xù)深入；電網(wǎng)側(cè)在智能化建設(shè)與全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)方案等方面也需要進一步探討。為此，本文認為未來電力系統(tǒng)研究的方向應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合國家的發(fā)展政策和國情，以解決國家面臨的現(xiàn)實困境為核心要義，為政府決策提出建議，為企業(yè)實踐提供指導(dǎo)，實現(xiàn)“產(chǎn)學(xué)研”深度融合，在各方的共同努力下，促進碳中和目標的順利達成。