随着2021年《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》的出台，“双碳”工作完成了政策层面的顶层设计，各地区、各行业陆续出台具体的实施意见和实施方案，推动了碳达峰和碳中和工作进程从理念探索转向具体行动。

在地区层面，西北地区幅员辽阔，风、光等可再生能源资源丰富，是国家风电与光伏基地开发的重点地区。“十四五”期间重点发展的七个新能源基地中，新疆、黄河上游、河西走廊、黄河几字弯共四个新能源基地地处西北地区，凸显了西北地区在“双碳”进程中的区位优势和重要性。

在行业层面，电力行业在“双碳”进程，尤其是碳中和进程中扮演着至关重要的作用。在电力、工业、交通、建筑等重点碳排放行业中，电力行业向近零碳、零碳方向转型的路径相对清晰，技术成熟度也相对较高。同时，低碳电力的大规模发展也为其他终端用能部门通过电气化迈向碳中和提供了可行的路径支撑。

落基山研究所在近期的研究中，已经针对西北地区和电力行业的低碳转型进行了诸多探讨。《电力增长零碳化 （2020-2030）：中国实现碳中和的必经之路》和《电力市场与电价改革：通向零碳电力增长和新型电力系统的必由之路》两份报告在全国层面探讨了零碳电力增长在技术与机制方面面临的挑战和应对措施。《西北地区碳中和：路径与系统性转型探索》和《西北地区电力系统低碳转型探索——以陕西省2021-2030年转型路径为例》两份报告分别就西北地区的中远期能源转型路径和重点省份的近中期电力转型路径进行了分析阐释和仿真模拟。

在《西北地区电力系统低碳转型探索——以陕西省2021-2030年转型路径为例》报告中，我们聚焦于西北区域煤炭资源禀赋高、煤电装机比例最大的陕西省，基于现状与预测，依靠仿真分析等量化手段，借鉴国内外电力行业发展的经验，阐释了2020年代陕西省电力系统转型情景，探讨了政策与市场双轨支撑的关键方面，同时为煤电依存度较高省份和地区的“先立后破”转型路径提供思路和方案。

与之相对，本报告将重点关注西北地区乃至全国范围内清洁能源发展水平最高的省份——青海省，探索高比例可再生能源电力系统向零碳电力系统转型中的挑战与解决方案。

青海是全国清洁电力发展的领跑者。青海2021年清洁电力发电电源占比已达90.8%，电量占比已达到85.5%，在各省、自治区中位列第一，也处于全球领先水平。自2017年起，青海在每年的丰水期都开展了全清洁能源供电示范，供电时间不断延长，从最初的“绿电7日”，逐渐发展至2022年的连续35日清洁供电。

青海建设零碳电力系统具有得天独厚的优势。依托优异的清洁电力资源，青海省在开发风力发电、太阳能发电电源方面有着巨大潜力，水电在中短期内进一步开发的潜力也相当可观。青海省在过去几年的全清洁能源连续供电示范，也帮助西北电网和青海省网积累了在超高比例可再生能源条件下调度运行的宝贵经验。

得益于此，青海省人民政府会同国家能源局提出将青海打造成为国家清洁能源产业高地，并在全国范围内率先提出了“打造零碳电力系统”“实现煤电电量清零”等目标，成为了碳中和目标下电力系统零碳转型的先行者。青海的零碳电力转型实践不仅有利于本地区低碳发展，更会通过大规模清洁电力外送，帮助中东部省份实现电力消费低碳化。

行百里者半九十，虽然青海省清洁电力装机与发电量占比均已达到九成左右，但在实现完全脱碳的道路上仍需应对诸多更具挑战性的难题。事实上，无论从经济角度还是技术角度，未来十年打造零碳电力系统的过程都将比既往高比例可再生能源发展过程更具复杂性和挑战性，这也凸显了青海打造零碳电力系统样本对全国乃至全球的意义。

为了更好地助力青海电力系统向近零碳和零碳方向转型，本报告立足于青海电力系统发展现状，以既有的政策目标为导向，系统性地识别了可再生能源电力生产消纳、电力供需的时空间灵活性和高比例可再生电力系统安全稳定运行的三个层面的挑战。本报告借助定量化系统建模与场景仿真和结构化的定性分析方法，综合技术、市场、政策和社会经济视角，重点从电源发展和电力市场发展两个维度，面向上述挑战提出针对性的解决方案。

在电源和储能发展方面，本研究结合青海实际，充分考虑青海可再生能源的资源优势，依托年度8760小时仿真运行模拟，对光热发电、氢电耦合和大规模储能等具有地方发展潜力的解决方案进行了前瞻性分析。在电力市场方面，本报告以2025年和2030年作为标志性时间节点，勾勒了电力市场建设和完善两个阶段的着力点和关键内容，并重点阐释了辅助服务和容量价格机制的多元化发展在高比例可再生能源电力系统中的应用方式与意义。

综合定量与定性的分析与讨论，我们认为从现在到2030年，以下四个方面有的放矢的举措，将帮助青海更经济、更可靠地构建零碳电力系统。