登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
一、研究背景
为破解当前能源发展面临的资源紧张、环境污染以及气候变化等诸多挑战,努力降低对化石能源的依赖,逐步构建以低碳、可再生的清洁能源为主体的新型能源系统,已成为世界各国的共同选择。由于清洁能源主要转化为电力使用,某种意义上,电力行业不仅处在能源转型的重要位置,也是推动转型的关键环节,并在一定程度上决定转型的效果及成败。
未来电力系统的清洁、低碳、绿色发展方向,定将促使以风电、太阳能发电为代表的可再生能源加速发展。高比例可再生能源电力系统区别于常规电力系统的最大不同点是:风电、太阳能发电广泛而大规模地接入电力系统,发电的随机性与波动性致使电力系统面临挑战。在此背景下,研究未来电力系统的发展显得十分有必要。
二、研究思路
面向高比例可再生能源的中长期电力发展研究是以实现国民经济发展、保障生态气候环境、承载能源革命使命等为目标,以能源电力发展的政策环境、国家和地方发布的有关规划、政策等为基础,综合考虑我国能源资源条件、供需格局、开发进度、建设周期等各个方面。具体研究思路是:根据各区域发电资源的开发潜力及开发条件和用能需求,以规划期内全社会电力供应总成本最低为目标,以能源供应能力、电力电量平衡、系统运行、环境空间、能源发展政策等为约束条件,构设优化问题,并求解得到发电能源包括非化石能源发电的开发规模和时序、各种类型电源和储能的装机规模和布局、跨省区电力输送规模等。
基于此研究思路,本文提出采用多区域、多场景中长期电力规划模型。多区域,即结合现有电网划分层次以及送受端关系,并考虑未来电网的互联互通需求,将全国划分为若干区域,统筹考虑区域内与区域间的供需及联络需求。多场景,即针对各区域的资源禀赋与负荷需求特点,选用若干典型场景来表征风光出力与负荷需求变化特性,并逐场景简单模拟高比例可再生能源电力系统的运行特性。典型场景可以采用聚类方法形成。
图1 面向高比例可再生能源的中长期电力发展研究思路框图
三、情景分析
本文主要面向了我国2050年高比例可再生能源电力系统的发展愿景。综合考虑现有电网的电力送受关系,将全国电网划分为西北、东北、华北送端(含蒙西与山西)、东中部受端、西南、南方6个区域电网。考虑到海上风电、光热、电储能等新发电技术的日益成熟及远期规模化商业应用趋势,本文重点针对常规煤电、气电、核电、风电、光伏发电、光热发电、生物质发电、抽水蓄能、电储能等电源类型开展应用研究。
参考国家能源电力发展政策及相关机构研究报告,本情景中,2030、2050年能源消费总量基准分别选取为55亿t和60亿t标准煤以内;2030、2050年全社会用电量分别选取为9.0万亿kW⋅h和11.7万亿kW⋅h,最大电力负荷14.5亿kW和18.7亿kW。本文未对负荷特性进行深入分析,主要参考现阶段负荷曲线形成典型负荷需求场景。
分析表明,本情景中,我国电力装机总规模呈现快速发展态势,但不同类型电源发展分化较为明显。部分水平年全国电源装机构成情况如图2所示。2030年全国电源总装机规模约30亿kW,2050年约48亿kW。非化石能源装机占比由2015年的36%增至2050年的近80%;其中风、光等间歇性电源装机迅速增长,装机占比由2015年的11%增至2050年的53%,成为非化石能源装机增长的主体;而煤电装机在展望期中达峰后开始呈现明显下降趋势,装机占比预计由2030年的40%左右降至2050年的16%左右。
图2 研究水平年全国电源装机结构
本情景中,2030年非化石能源发电量占比44%,风光等间歇性电源发电量占比在18%左右。展望2050年,非化石能源发电量占比达到75%,其中间歇性电源发电量占比达到40%,成为发电量主体;化石能源发电量占比降至25%,煤电则降至20%以下,实现主要发电主体到发挥容量价值的转变。跨区通道促进可再生能源在全国范围内优化配置。2030、2050年通过跨区通道交换的电能分别达到1.8万亿kW⋅h和3万亿kW⋅h,占当年全社会用电量的比重分别达到20%和25%左右。
四、结论
面向高比例可再生能源电力系统的发展愿景,需要转变传统的电力发展研究方法,寻求应对风光等可再生能源大规模发展挑战的解决之道。本文考虑不同发展阶段各类可再生能源技术进步及成本下降趋势,计及风光等可再生能源出力的随机性与波动性,提出了多区域多场景中长期电力规划模型。在此基础上,展望了我国2050年高比例可再生能源电力系统的电源格局与电力流,以及其系统运行情况。
需要指出的是,本文所提出的模型是基于全社会电力供应成本最小化的发展目标,未考虑不同投建及需求主体的利益诉求,所设计的中长期电力发展情景较为单一;此外,本文未涉及负荷特性的研究,也未对发电技术经济性、能源电力发展政策不确定性、储能应用场景等影响要素开展建模分析,还有待进一步研究。
作者及团队介绍
王耀华,国网能源研究院有限公司副总经理(副院长),《中国电力》主编,国家电网公司“能源电力规划研究实验室”主任,“适应高比例新能源的电力规划技术科技攻关团队”带头人,高级工程师,国家注册咨询工程师,能源电力发展与能源经济研究领域高级专家。获得中国电力科学技术奖、国家电网公司科技进步奖等多项奖励,在高层次学术期刊和学术会议上发表论文十余篇。主要研究方向为能源电力战略规划、能源经济、电力生产模拟、电力环境经济等领域。
焦冰琦,博士,国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所研究员,工程师。主要研究方向为能源与电力规划、运行。
张富强,博士,国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所主任工程师,高级工程师。主要研究方向为能源与电力规划、生产模拟与电力市场。
冯君淑,硕士,国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所研究员,工程师。主要研究方向为能源及电力发展战略与规划、电力系统优化运行。
伍声宇,博士,国网能源研究院有限公司能源战略与规划研究所室主任,高级工程师。主要研究方向为能源及电力发展战略与规划、电源优化规划研究、跨区联网扩展规划研究、电力系统优化运行。
作者所在团队依托于国家电网公司“能源电力规划实验室”和“适应高比例新能源的电力规划技术科技攻关团队”,研究方向包括能源电力行业发展战略与规划、电力系统运行生产模拟、新能源发展规划及消纳、能源经济与能源环境政策研究等,拥有自主开发的电力系统电源规划软件包GESP-IV在内的5套模型工具,先后完成了电力系统革命、国家电网公司“十三五”电网发展规划、跨区输电及能源综合运输体系构建、新能源开发与消纳等一系列国家能源主管部门、国家电网公司委托的重大课题研究。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
当地时间5月7日,备受瞩目的IntersolarEurope2025在德国慕尼黑新国际会展中心盛大启幕。在本次汇聚全球顶尖能源企业的行业盛会上,林洋能源携创新成果惊艳亮相,通过全场景智慧能源解决方案的立体化展示,向世界展现中国企业在能源转型中的技术实力与战略担当。面对欧洲能源转型需求,林洋能源通过技术
5月7日,珠海高新区关于征集2025年珠海高新区黑科技产品的通知。要求符合珠海高新区“3+3+1”现代化产业体系发展方向。(半导体与集成电路、信创产业、人工智能与机器人三大前沿产业链,生物医药与医疗器械、新能源与智能电网、数字经济三大特色产业集群,以及人工智能、低空经济、生命健康等1个未来产
“五一”假期期间,在河北省永清县圆通速递北方总部基地二期项目内,30条全自动分拣线高速运转。恰逢换季与出行游玩高峰期,消费者频繁网购服装、出行装备等商品,这几日,圆通速递北方总部基地的日均操作量高达550万件。“自去年底全自动分拣线投产以来,我们快递的日处理能力提升至1000万件,产能和
4月27日,国网冀北信通公司发布数网魔方平台,实现从“技术依赖”向“业务自主”的跨越,形成数字电网新场景积木式搭建新模式。冀北信通此次创新打造的数网魔方平台,以电网一张图标准服务为基础,打造了“标准化组件+敏捷运营”双引擎的电网数字场景建设应用平台。依托电网资源业务中台和量测数据中心
4月27日至29日,第十六届中国国际核电工业展览会在北京国家会议中心举行。国家电投集团国核自仪在此间发布和睿全系列产品,标志着“和睿”品牌布局三大平台、八大产品体系战略已迈入成熟化产业应用全新阶段。随着中国核能安全发展、创新发展的步伐不断加快,核电技术服务核心能力得到持续增强。本次发
4月29日,河北省发展和改革委员会关于组织开展多元技术路线独立储能试点项目申报工作的通知(冀发改能源[2025]526号)试点项目申报工作以科技赋能促进新型储能高质量发展为目标,组织遴选一批具有发展潜力的重力、钠离子、钒液流、氢储能、固态电池、深地空间等多元储能技术路线或在安全性、大容量、长
电力辅助服务市场顶层设计落地全国统一电力市场增添“稳定器”华北电力大学经济与管理学院副教授许传博近日,国家发展改革委、国家能源局联合印发《电力辅助服务市场基本规则》(发改能源规〔2025〕411号)(以下简称《规则》),按照“谁提供、谁获利,谁受益、谁承担”原则,优化了电力辅助服务市场
4月30日,深圳市南山区发展和改革局关于征求《深圳市南山区新能源汽车充换电设施管理办法(征求意见稿)》意见的公告。结合辖区既有新能源汽车充换电设施实际,深入挖掘用地资源,高质量建设超充设施网络;强化各类停车场(库)配建要求,提升充换电网络需求保障。(一)挖潜公园、文体设施、交通设施
我国提出碳达峰碳中和目标,不仅是对全球的庄严承诺,更是顺应时代潮流的战略选择。这标志着绿色低碳的现代化路径正在拓宽。实现“双碳”目标挑战巨大。我国碳排放总量大,产业结构偏重、能源结构以煤为主,而且留给我们实现碳中和的时间远少于发达国家。但是,这也为我国提供了发展新技术、推动高质量
民营经济参与能源领域发展建设进入快车道电力规划设计总院能源政策与市场研究院院长凡鹏飞2023年12月召开的中央经济工作会议提出,要促进民营企业发展壮大,在市场准入、要素获取、公平执法、权益保护等方面落实一批举措。民营企业具有发展运营灵活性和创新能力优势,近年来在引领科技创新方向、健全完
“导读:2025年4月的欧洲大停电震惊全球,作为高度智能化电网的代表性地区,AI为何在关键时刻未能预警?本文根据新闻报道和当下资料进行推测,重在构建应用场景,尝试剖析AI在电力系统中的应用盲区与现实边界,探讨未来智能电网的优化方向,厘清技术与制度协同的出路。”(来源:叶春能源作者:叶春)2
136号文(《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》和394号文(《关于全面加快电力现货市场建设工作的通知》)犹如两道耀眼的闪电划破夜空,照亮了新能源全面入市的道路,吹响了新能源市场化改革的号角,标志着新能源电价机制从“计划电”向“市场电”迈出了最关键的两步,预示
当地时间5月7日,备受瞩目的IntersolarEurope2025在德国慕尼黑新国际会展中心盛大启幕。在本次汇聚全球顶尖能源企业的行业盛会上,林洋能源携创新成果惊艳亮相,通过全场景智慧能源解决方案的立体化展示,向世界展现中国企业在能源转型中的技术实力与战略担当。面对欧洲能源转型需求,林洋能源通过技术
当地时间5月7日,2025年德国慕尼黑光伏储能展览会(IntersolarEurope)在慕尼黑新国际展览中心盛大启幕。作为全球太阳能领域规模最大的顶级盛会,此次展会吸引了超3000家国际企业参展。首航新能源再启海外追光之旅,携重磅新品及全场景智慧光储解决方案闪耀亮相展会,与来自全球同行伙伴及客户共同探索全
电力系统的安全、稳定运行,离不开辅助服务的支撑。近日发布的《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《规则》)明确了通过市场的方式进行调节资源的优化配置。《规则》是全国统一电力市场“1+N”基础制度规则体系的重要组成部分,为各地辅助服务市场建设提供了纲领性指导。《规则》出台的重要意义有
4月22日,昌吉州自然资源局发布新疆昌吉回族自治州国土空间总体规划(2021-2035年)。规划指出,加强风电、光伏等清洁能源供给能力。积极鼓励和引导使用水电、风电、光伏发电等非化石能源,节约和替代煤炭、石油等化石能源,大力开发水能、风能、太阳能等可再生能源,积极推进煤矿瓦斯抽采,探索氢能开
全国统一电力市场建设开启新篇章中国电力科学研究院张驰,国网辽宁电力有限公司李金泽近日,国家发展改革委、国家能源局正式印发《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《规则》)。在中发9号文指引下,电力辅助服务市场建设持续推进。我国电力辅助服务发展经历了“从无到有”“从计划到市场”“从电
进入2025年的短短4个月间,国家及地方层面接连发布多项新政,中国新能源产业迎来了一场史无前例的“政策风暴”,也加速推动储能行业从“政策驱动”迈向“市场驱动”转型。国家政策:强制配储终结,市场化机制确立此前在2025年2月,国家发改委、能源局发布“136号文”,明确不得将储能配置作为新能源项
我国提出碳达峰碳中和目标,不仅是对全球的庄严承诺,更是顺应时代潮流的战略选择。这标志着绿色低碳的现代化路径正在拓宽。实现“双碳”目标挑战巨大。我国碳排放总量大,产业结构偏重、能源结构以煤为主,而且留给我们实现碳中和的时间远少于发达国家。但是,这也为我国提供了发展新技术、推动高质量
[德国,慕尼黑,2025年5月6日]在IntersolarEurope2025期间,华为数字能源举办“光储融合,智构未来”的智能光伏战略和新品发布会,吸引约300名全球客户和伙伴共襄盛举。此次发布会聚焦全场景构网和高质量发展,重点发布面向大型储能电站、微网、工商业和户用场景的新一代构网型储能产品和解决方案,引
北极星储能网获悉,据外媒5月7日报道,挪威可再生能源解决方案供应商ScatecASA近日宣布,已在埃及正式启动其标志性Obelisk光储项目的建设,包含1.1GW光伏+100MW/200MWh电池储能系统。项目所发电力将通过与埃及国家电力传输公司(EETC)签订的为期25年、以美元计价的购电协议(PPA)进行销售,并获得主
北极星售电网获悉,5月7日,内蒙古奈曼旗人民政府发布关于印发2025年奈曼旗国民经济和社会发展计划的通知。文件明确,启动实施装机总量120万千瓦独立新型储能电站项目、17.66兆瓦光伏帮扶项目,推动经安40万千瓦源网荷储项目并网发电。践行绿色低碳发展。严格执行节能审查制度,坚决遏制“两高一低”项
2025年5月7日-9日,德国慕尼黑国际太阳能技术博览会(IntersolarEurope)举行,瑞浦兰钧携392Ah全新储能电芯以及全场景储能解决方案亮相本次展会;5月7日上午,瑞浦兰钧海外首发新一代PowtrixTM6.26MWh储能系统,其中4h长时储能版本能效可达95%以上,行业领先;瑞浦兰钧坚守安全底线,储能系统大规模燃
136号文(《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》和394号文(《关于全面加快电力现货市场建设工作的通知》)犹如两道耀眼的闪电划破夜空,照亮了新能源全面入市的道路,吹响了新能源市场化改革的号角,标志着新能源电价机制从“计划电”向“市场电”迈出了最关键的两步,预示
推动我国能源绿色低碳转型,刚刚,由中国电建勘测设计并承担主要施工任务的浙江宁海抽水蓄能电站4号机组投入商业运行,标志着电站全面投产发电,将为浙江新型电力系统发展提供有力支撑。浙江宁海抽水蓄能电站位于浙江省宁海县,是国家能源局“十三五”规划重点建设项目,总装机容量140万千瓦,安装4台3
当地时间5月7日,光伏行业年度盛会IntersolarEurope在德国慕尼黑新国际博览中心隆重举行,英利能源发展有限公司携全新质造升级的英利熊猫N型高效组件及“四位一体”智能清洁能源解决方案重磅亮相A2.270展台。作为全球规模最大、影响最深的太阳能专业展览交易会之一,IntersolarEurope自创办至今已成为
5月6日,国网新疆电力联合国网信通公司、国网经研院、中国电科院、武汉光迅公司等单位,在750千伏巴州—罗布泊段光缆线路上成功完成国内电力领域首个单波400G波分系统超长距无中继传输链路搭建,实现了355公里传输距离的稳定运行,标志着电力通信网络向超大容量、超高速率、超长距离融合方向演进迈出重
配电设备评估:通过带电评估和深度评估,形成完整客观的评估结果及建议措施配电系统分析:确保客户的电气资产在整个生命周期内高效、安全、可持续地运行可持续发展咨询:实现成本节约、环境效益提升和可持续发展目标在当今快速发展的工业环境中,电气设备的安全性、可靠性和可持续性至关重要。任何电力
电力系统的安全、稳定运行,离不开辅助服务的支撑。近日发布的《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《规则》)明确了通过市场的方式进行调节资源的优化配置。《规则》是全国统一电力市场“1+N”基础制度规则体系的重要组成部分,为各地辅助服务市场建设提供了纲领性指导。《规则》出台的重要意义有
4月27日,国网冀北信通公司发布数网魔方平台,实现从“技术依赖”向“业务自主”的跨越,形成数字电网新场景积木式搭建新模式。冀北信通此次创新打造的数网魔方平台,以电网一张图标准服务为基础,打造了“标准化组件+敏捷运营”双引擎的电网数字场景建设应用平台。依托电网资源业务中台和量测数据中心
北极星储能网获悉,泰安市发展改革委多元化布局、一体化施策聚力打造千万千瓦级“储能之都”,市发展改革委聚力构建以抽水蓄能、盐穴储能和电化学储能为主,制氢储能和储热储冷为辅的多元储能体系,在建在运储能装机超500万千瓦,居全省首位;先后入选全省首批未来产业集群、支柱型雁阵集群、十强产业
上文中我们讨论了在目录电价时代,由计划主导的用户侧分时电价存在的意义。(相关阅读:分时电价的底层逻辑(一):计划时代的用户侧资源)全社会的自然用电曲线会导致较大的峰谷差,进而影响电力系统的安全稳定运行,而为此要付出的购电成本也将更多,所以需要通过分时价格信号来引导用户做常态化的需
近日发布的《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《规则》)标志着我国电力辅助服务从“计划补偿”全面转向“市场驱动”,为新型电力系统构建提供制度保障。核心价值:破解能源转型三大关键难题为应对新型电力系统“双侧随机性”挑战,破解能源转型中灵活性资源短缺、调节能力不足等关键问题,电力辅
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!