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
我国稍早前提出了“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标,为我国应对气候变化、加快能源转型提供了方向指引。
目前,我国能源领域是二氧化碳排放的主体,约占总排放量的85%,能源系统对实现碳排放目标起决定性作用,未来能源碳排放应及早达峰,且尽可能控制峰值,为非能源二氧化碳排放、非二氧化碳温室气体排放争取更多空间。在能源碳排放中,电力系统排放约占四成,未来电力将扮演越来越重要的角色,应通过电能替代方式减少终端用能部门的直接碳排放,并以自身加速减排推动能源碳排放大幅降低。
电力系统碳排放
有望在2025年后达峰
电力系统在能源低碳发展中承担着越来越重要的作用,考虑到经济社会发展的电力需求和各类电源的发展约束,以在2030年前尽早实现碳排放达峰为目标,对近中期电力低碳发展进行量化分析。“十四五”和“十五五”期间电力系统将呈现如下低碳发展态势:
一是新能源装机规模将快速提升。“十四五”期间,新能源将实现“倍增”式发展,按年均增长1.2亿千瓦规划,其中风电4500万千瓦,光伏7500万千瓦。2025年新能源装机量将达到约11亿千瓦,较2020年提高一倍以上,新能源装机占比约35%。在“十五五”期间,新能源规模将进一步提升,2030年风电、太阳能发电装机容量将分别达到约8.1亿千瓦、9.3亿千瓦,在电源装机容量中占比达到约44%。新能源发电量占比显著提升。2025年,新能源发电占比约18%,提升9个百分点。2030年,新能源发电量达到约3.2万亿千瓦时,占比约为28%。
二是各类电源将呈现多元化发展态势。“十四五”期间煤电装机容量仍有小幅增长空间,2025年前后达峰,峰值约为12亿-13亿千瓦。煤电装机容量虽将呈现先升后降趋势,但未来较长一段时期内,我国约9亿千瓦高参数大容量低排放煤电机组仍将在电力系统中发挥重要作用。同时,气电、核电、水电稳步发展,2025年装机容量或将分别达到约1.2亿千瓦、0.9亿千瓦、3.9亿千瓦。2025年全国电源装机总规模达到约30亿千瓦。
三是电力碳排放将达峰并保持稳中有降态势。“十四五”期间电力碳排放总量增速放缓,2025年碳排放量达到约44亿吨,并有望在稍后达峰,峰值控制在45亿吨以内,此后稳中有降。度电排放强度显著下降,2025年降至约460g/kWh,较当前水平下降约120g/kWh。非化石能源特别是新能源装机占比持续提升,是电力碳减排的主要贡献因素。
电力系统低碳转型的关键
在于消纳高比例新能源
远期来看,低碳电力系统的发展更加有赖于技术创新突破,面临更多不确定性。因此,应通过设置不同路径,探讨未来电力低碳发展情景。新能源大规模发展是实现碳中和愿景的必然要求,电力系统低碳转型的关键在于高比例新能源的消纳利用。围绕解决高比例新能源消纳的不同技术路线,设置以下三种路径:路径一主要依靠电力系统自身实现高比例新能源消纳利用;路径二是通过大规模发展电制氢,跟踪新能源波动性出力,助力新能源利用;路径三是基于绿氢和煤电CCUS产生的二氧化碳制取甲烷、甲醇,实现电-氢-碳协同发展。
路径一——依靠电力系统自身消纳利用高比例新能源
新能源主要通过转化为电力进行利用,提升电力系统自身的新能源消纳利用能力是未来能源电力低碳发展的基本要求和关键所在。该路径下,需要电力系统源网荷储各环节全面发力,持续优化电源结构,加强互联电网建设,挖掘需求响应资源,推动新型储能快速发展,增强系统对新能源的消纳利用能力。但随着新能源渗透率大幅提高,电力系统的灵活调节能力和安全稳定运行将面临更大考验,新能源发展规模可能受限。
由于新能源发电出力存在高度波动性和不确定性,随着装机规模逐步扩大,其出力波动范围和波动速率也将日益增大。因此,亟需多措并举提升系统灵活调节能力。在电源侧激发多元电源的协同调节潜能,在电网侧实现更加灵活优化的运行方式,在负荷侧推动需求响应常态化,在储能侧引导各类储能资源参与系统调节。
此外,新能源大量接入导致系统转动惯量降低,频率问题逐渐凸显,动态无功支撑能力降低,易诱发机理复杂的宽频震荡,当发生大规模脱网时将以潮流转移等形式引发级联故障,扩大停电范围,引发恶性循环。因此,亟需加强“双高”(高比例新能源、高度电力电子化)电力系统的运行机理和稳定特性研究,对多类型电力电子装备精准建模,进行系统动态仿真,通过广泛部署同步调相机等设施提高电压支撑能力,持续完善“三道防线”。
路径二——以电-氢协同助力新能源消纳利用
利用清洁能源发电制氢被称为绿氢,是未来氢能发展的重要方向。电制氢设备能够容许较大程度的输入电力波动,大规模制氢是平抑新能源出力波动的有效途径。该路径下,可充分发挥制氢负荷的灵活性,通过离网、并网等方式大规模部署电制氢设施,在源侧和网侧实时跟踪新能源发电波动性出力,有效解决高比例新能源下电力系统的灵活调节问题。
从氢能制取-储运-终端利用环节来看,碱性电解水和质子交换膜电解水能接受波动性电源输入,适合作为消纳新能源的主要电制氢技术。储运是制约氢能大规模发展的关键因素。气态储运效率低,液体储运成本高,安全、经济的储运技术有待突破。目前国内储氢罐关键材料依赖进口,低温液氢技术、储氢材料技术与国外先进水平存在较大差距,产业化相距甚远。在氢能的终端利用方面,氢能在重卡等终端消费细分市场具有一定应用前景,可作为电能的重要补充,预计2050年氢能在我国终端能源消费中占比有望达到10%左右。
从经济性来看,现阶段氢气的终端应用领域和经济竞争力相对不高,但随着电制氢技术的成熟、新能源发电成本持续降低以及氢气储运瓶颈的突破,电制氢将实现规模化生产,“绿氢”全链条经济性将逐步增强。预计2030年之后绿氢的热当量成本有望与油气大致相当。同时,从电力系统调节角度看,未来电制氢装置的初始投资与储能大致相当,同时可产生氢、氧等产品,收益方式更加多元,建设电制氢装置将是提供系统灵活性的一种可能路径。
路径三——以电-氢-碳协同实现全链条优化
在发挥电制氢灵活调节性能的基础上,通过在煤电机组加装CCUS,为系统保留转动惯量的同时可捕捉二氧化碳,与绿氢广泛结合大规模制取甲烷或甲醇,在终端替代进口油气。从全环节来看,该路径不仅可以有效支撑大规模新能源消纳利用、促进煤电资产的高效低碳延寿使用,还可以大幅降低我国能源对外依存度、提升国家能源安全,综合效益显著。
相较于氢气,甲烷和甲醇更易存储和运输。从储存来看,甲烷的液化温度高于氢气,液化成本较低;甲醇无需液化。从运输来看,氢气管道造价较高,且甲烷可注入天然气管道;甲醇可通过汽运方式运输。从安全性来看,相较于氢气,甲烷的扩散系数更低、点火能量更高,更加安全;甲醇作为液体,不易扩散,安全性高。未来,随着新能源度电成本的下降,甲烷和甲醇在终端利用的经济性将逐步显现,可作为动力替代进口油气。初步测算表明,当新能源度电成本降至0.1元/kWh左右时,制取的甲醇相比传统油气具有价格竞争力。
同时,制取甲烷或甲醇为火电厂CCUS捕集的二氧化碳提供了应用场景,是发展循环碳经济的可行方式。我国未来仍将存在大量高参数大容量低排放煤电机组,如何利用好现有的高效率煤电机组是未来我国电力低碳发展亟待回答的重大问题。煤电加装CCUS在实现净零排放的同时,保留了系统转动惯量,有助于保障电力系统安全稳定运行,是符合我国国情的战略性选择。从经济性来看,预计2030年前后我国加装CCUS的度电增量成本和新能源并网的度电系统成本大致相当,都在0.2元/kWh左右,加装CCUS相较于发展新能源替代煤电并不会明显推高系统成本。随着第二代CCUS技术的逐步成熟,2050年CCUS技术的成本有望进一步下降至100元/吨左右,煤电加装CCUS的度电增量成本有望下降至约0.1元/kWh,经济竞争力更加明显。
总体来看,以上三种路径各有千秋,未来电力系统低碳发展应当是多种路径融合发展的结果。电力系统需要不断提升自身对高比例新能源的消纳利用能力,同时充分发挥电制氢的调节作用,并积极探索电制甲醇等P2X技术路线,共同支撑新能源的大规模发展。
展望未来,我国电力低碳化发展路径将大致经历以下三个阶段:近期,以电力系统支撑新能源消纳利用为主;中期,仅依靠电力系统消纳高比例新能源难度日益增大,需探索电、氢、碳多元耦合发展方式;远期,多元化路径并存,要多措并举支撑大规模新能源消纳利用,助力循环碳经济发展。
(张运洲系国网能源研究院有限公司董事长(院长);代红才、张宁均供职于该公司)
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。
长期以来,煤电一直是我国的主体性电源,也是碳排放的主要来源。2020年9月,国家主席习近平在七十五届联大一般性辩论上提出中国将在“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的目标,随之而来,煤电的角色也必然将在推进该目标实现的进程中而改变。(来源:能源新媒文/秦旗作者系能源与清洁空气研究
北极星电力网获悉,国家能源集团近日发布11项火电相关招标,涉及国产阀门设备、碳排放数智平台、等离子点火装置、全厂门禁系统设备等,整理如下:江西公司国能神华九江电厂2×1000MW二期扩建工程国产阀门设备(第二批)采购公开招标项目招标公告1.招标条件本招标项目名称为:江西公司国能神华九江电厂2
随着全球能源转型成为共识,各国政府纷纷出台控制温室气体排放的相关政策。中国也将应对气候变化作为国家战略,积极落实“碳达峰、碳中和”目标。今年8月2日,国务院印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》,推动“能耗双控”向“碳排放双控”政策导向转变,进一步加大能源经济绿色转型的力度与速
国务院副总理丁薛祥在第29届联合国气候变化大会(COP29)的发言中提到,“中方将提交覆盖全经济范围、包括所有温室气体的2035年国家自主贡献,努力争取2060年前实现碳中和。”(来源:微信公众号“老汪聊碳中和”)这个发言发出来后,我看并没有多少人关注,但其实这是非常重磅的消息。为此,我打算在这
北极星电力网获悉,11月19日,国家发展改革委召开11月份新闻发布会。国家发展改革委政策研究室副主任、委新闻发言人李超表示,党的二十届三中全会对建立能耗双控向碳排放双控全面转型新机制、构建碳排放统计核算体系等作出部署。碳排放统计核算,是指对二氧化碳排放进行计量、统计和分析的过程,简单理
11月14日,《重庆市碳排放核查机构管理细则(征求意见稿)》发布。《管理细则》共十三条,其中明确了核查机构、核查人员条件。对核查机构和核查人员共提出了十项要求,要求核查机构具备开展核查活动设施设备和技术力量且信誉良好,要求核查人员应具备开展碳排放核查活动的相关能力且无违法违规从业行为
近日,生态环境部印发《2023、2024年度全国碳排放权交易发电行业配额总量和分配方案》(以下简称《分配方案》),正式启动全国碳排放权交易市场第三个履约周期工作。自治区生态环境厅高度重视,立即行动,组织相关单位全力做好履约清缴各项准备工作。截至目前,已准确核定发放全区37家纳入配额管理企业
鼓励用能企业使用绿电,既可以减少企业碳排放量,有利于企业提升绿色低碳发展水平,也可以增强企业核心竞争力,日前,北京市生态环境局联合市发展改革委、市城市管理委等部门和首都电力交易中心召开重点碳排放单位绿电消纳与碳排放核算政策培训会,近300家重点碳排放单位参会。培训会上,市生态环境局
湖北省生态环境厅11月11日印发《湖北省2023年度碳排放权配额分配方案》(鄂环发〔2024〕18号),确定449家纳入湖北省2023年度碳排放配额管理范围的企业,涉及钢铁、水泥、化工等17个行业。根据2020-2022年度纳入湖北省碳市场控排企业排放量占湖北省总排放量比例及2023年度全省地区生产总值与碳强度下降
美联社发表署名SETHBORENSTEIN(AP科学作家)的文章,题目是:Trump2.0willalterglobalclimatefightingefforts.Willothersstepup?(特朗普2.0将改变全球抗击气候变化的努力。其他国家会加强行动吗?)(来源:国际能源小数据作者:ESmallData)在全球努力对抗气候变化的过程中,唐纳德·特朗普上次当选
11月8日,根据全国碳市场管理平台对2023年履约期碳排放配额预分配及核定确认,国能连江公司加入全国碳排放权交易市场以来首年履约即实现配额盈余11.54万吨。国能连江公司高度重视碳排放数据质量管理提升,成立碳排放管理工作组织机构,修编并严格执行碳排放管理相关工作制度;积极推进煤检验工作标准化
为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和重大战略决策部署,云南省以零碳园区建设为抓手,不断提升园区绿色发展水平。2024年4月,云南省印发首批零碳园区建设名单,分别是安宁产业园区(新能源电池片区)、曲靖经开区、玉溪高新区、楚雄高新区(云甸片区)、祥云经开区。目前,5个零碳园区建设亮
北极星储能网获悉,11月21日,四川省发展和改革委员会印发《四川省算力基础设施高质量发展行动方案(2024—2027年)》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,到2027年,布局合理、算网融合、算电协同、算用相长的全省算力一体化协同发展格局初步构建,以通用算力、智能算力、超级算力为核心的多元
11月17日,海西公司大柴旦100万千瓦风光储项目储能电站完成首批次6个电池仓安装,标志着该项目全面进入设备安装阶段,向并网目标迈出了重要一步。该储能项目总装机规模为200兆瓦/800兆瓦时,由青海省首个7种形式储能实证基地和集中式磷酸铁锂电池储能175兆瓦/700兆瓦时组成。装配35个集中储能单元、35
11月5日,浙江诸暨市发改局发布2023年度诸暨市新型电力系统项目补贴兑现情况。根据公示,2023年度列入《浙江省2023年新型电力系统试点项目计划》并完成建设且验收通过的诸暨市锦华新能源科技有限公司的源网荷储一体化项目以上级下达的资金为限给予财政补助政策,拟兑现奖励资金85万元。据了解,该源网
北极星储能网获悉,11月20日,广东韶关市发展和改革局发布征求《韶关市推进分布式光伏高质量发展行动方案(2024—2030年)(征求意见稿)》修改意见公告。文件提出,因地制宜构建综合交通枢纽“分布式光伏+储能+微电网”的交通能源系统,新建港口码头、物流枢纽实现光伏“能装尽装”。支持适用型技术产
11月15日,江苏首个虚拟电厂监测管理平台——常州市虚拟电厂管理中心正式揭牌。(相关阅读:常州市虚拟电厂管理中心揭牌)据了解,该中心作为全市荷端调节资源的统一入口,现已接入虚拟电厂13家,聚合用户3508户,汇聚光储充冷热等荷端调节资源58.67万千瓦,聚合资源最大上调能力16.12万千瓦、最大下调
北极星太阳能光伏网获悉,11月20日,河北省自然资源厅(海洋局)发布通知,同意转用、征收集体农用地1.4286公顷(非耕农用地),以出让方式供地,作为隆化县200MW源网荷储一体化示范项目(光伏部分)项目建设用地。并要求隆化县要严格落实《河北省征收土地程序规定》,依法组织实施征收,组织落实好补
11月2日10时12分,河南交投源网荷储充总承包项目连霍高速三门峡段首个站点灵宝南收费站实现并网发电。灵宝南收费站光伏电站位于三门峡市辖区,安装规模为246.14千瓦,由车棚和地面两部分光伏区域组成。河南交投源网荷储充项目是河南工程公司与河南交投集团携手合作的首个源网荷储充项目,该项目充分利
11月13日,内蒙古电力集团内蒙古电力科学研究院牵头实施的内蒙古自治区科技重大专项“适应高比例新能源消纳的储能电站协调运行控制关键技术研究与示范应用”顺利通过综合绩效评价。该项目解决了适应高比例新能源消纳的储能电站及虚拟电厂运行控制关键科学与技术问题。项目落地成果——10千伏白家湾示范
2024年,涉及配电网的国家政策密集发力,引发市场关注。作为电力供应的“最后一公里”,配电网连接电力主网和千家万户。新型电力系统建设的持续深入,为配电网带来前所未有的发展机遇。在浙江绍兴,量子技术助力实现供电故障数秒内精准判断隔离,并快速恢复故障区段外其他线路供电。大数据、人工智能等
近日,位于福建厦门供电公司集美供电服务中心的“源网荷储”一体智慧停车楼绿色微电网示范项目成功并网送电,正式投入使用。该项目将原有室外停车场改建为两层共90个停车位的停车场,并在车棚顶面铺设太阳能光伏板,还配套建设了储能及智慧照明终端等设施,使电能实现就近消纳。项目投运后,光伏发电量
2024年11月20日,上海交通大学安泰经济与管理学院副院长、交大行业研究院副院长、交大深圳研究院执行院长田新民、交大化工学院常务副院长姜学松等领导一行五人莅临纳尔股份参加产学研合作签约仪式,董事长游爱国、投资顾问李子强、纳尔研究院院长丁力等一同出席。在双方的共同见证下,纳尔股份与上海交
北极星氢能网获悉,近日,经河北省唐山市气象局许可的大唐国际唐山光氢储和氢能综合应用一体化示范制氢加氢项目雷电防护装置竣工验收完成。这是唐山市气象局首次针对制氢加氢项目实施行政许可,开启氢能产业发展“全程护航”模式。唐山气象部门的行政服务人员和防雷技术人员深入学习相关法律法规和国家
日前,甘肃酒泉市自然资源局发布《关于公示广核新能源甘肃玉门光伏光热风电制氢示范项目40万千瓦风电工程用地选址的公告》,项目总装机规模为400MW,主要建设64台6.25MW的风力发电机组和64台机组变电站,详情如下:关于公示广核新能源甘肃玉门光伏光热风电制氢示范项目40万千瓦风电工程依据《中华人民
北极星氢能网获悉,11月18日,由山西孝义市国有资本投资运营有限公司和鹏飞集团共同主办的2024年光电氢储一体化项目启动仪式举行。项目依托鹏飞集团制氢、储氢、加氢、充电等产业优势,推进孝义市太阳能光伏发电、充电桩基础设施、电解水制氢、储氢、加氢等多功能为一体的“光电氢储一体站”建设。项目
北极星氢能网获悉,近日,四川省经信厅针对《关于加大氢能产业示范政策支持力度的建议》进行了答复,其中指出将切实推动政策内容落地落实,突破政策制约,在攀枝花、雅安、甘孜、阿坝、凉山等地,打造一批集中式、规模化水风光发电制氢工程,推动氢储能与多种形式储能协同发展,为新型能源体系和战略腹
11月18日,张家口市风氢一体化源网荷储综合示范工程项目(一期)EPC招标中标公示。信息显示:第一中标排序人为中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,投标报价为15.2亿;第二中标排序人为中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,投标报价为14.57亿;第三中标排序人为中国电建集团贵阳勘测设计研究
11月19日,可再生能源创新离网制绿氢实验及中试建设EPC总承包项目招标四次延期公告发布。招标文件的获取获取时间:2024年9月30日23:30至2024年11月19日23:30延期为2024年9月30日23:30至2024年11月27日23:30。在此之前,该项目分别于10月11日发布变更公告,10月22日、10月31日、11月12日发布了延期
北极星储能网获悉,11月15日,湖北咸宁市人民政府办公室印发咸宁市发展新质生产力三年行动方案(2024—2026年)的通知。文件提出,支持风电光伏本地消纳制氢,提前布局新型储能设备。加快通山大幕山抽水蓄能电站等重大清洁能源设施建设,清洁能源装机容量达3000兆瓦以上。推进各类资源节约集约利用,壮
11月13日,晶澳(北京)氢能科技有限公司成立,法定代表人为杨爱青,注册资本1亿人民币。该公司由晶澳科技旗下晶澳太阳能投资(中国)有限公司全资持股。该公司经营范围包括:技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;税务服务;信息咨询服务(不含许可类信息咨询服务);企业管
近日,内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特前旗与华电北方新能源公司签订风光制氢一体化项目合作协议。该项目总投资37.57亿元,规划建设风电装机规模42万千瓦、光伏5万千瓦,年产氢气2万吨,配套建设输氢管道约20公里,从明安镇并入达茂旗至包头市氢气长输管道进行消纳,着力打造氢能产业基地。
北极星氢能网获悉,11月14日,深能北方能源控股有限公司与东华工程科技股份有限公司在安徽合肥成功举行战略合作协议暨鄂托克旗风光制氢一体化合成绿氨项目绿氢制绿氨EPC合同签约仪式。深能鄂托克旗风光制氢一体化合成绿氨项目于2022年9月29日列入自治区第二批风光制氢示范项目,是鄂尔多斯市首个开工的
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!