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
核心提示 在中国电力科学研究院有限公司日前举办的新型电力系统学术研讨会上,中国工程院院士郭剑波发表研究观点,并分析碳达峰、碳中和目标下新型电力系统的特征,提出相关建议。
2021年3月15日,习近平总书记在中央财经委第九次会议上提出构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。这一重大部署在业内引发了广泛思考,对我国能源电力转型发展具有重要的指导意义。
实现“双碳”目标、构建新型电力系统是极具前瞻性、开创性的战略挑战和系统工程,将对电力系统运行调控机制、政策法规机制、电价市场机制及技术研发与创新等方面提出若干挑战,亟须凝聚行业内外各方力量,针对基础理论机制和重大核心技术开展系统性的深入研究,统筹好发展与安全、存量与增量、短期与中长期、源网荷储各环节的关系,明确路径、形成合力、统筹推进,以新型电力系统的建设推进能源电力行业又一次根本性变革。
对于新型电力系统的几个认识
一是关于新能源的定义。新能源相关技术已经发展得较为成熟,但其定义一直不断变化与更新。综合国内外关于新能源定义的有关描述,新能源的基本定义是相对于传统能源而言,在新技术基础上加以开发利用的能源。对于现今的电力行业来说,光伏发电、风电是当前全球技术经济最成熟、发展最快、规模效应最大的两种发电类型,是可预期的新能源主要增量来源,因此后文中新能源特指风、光新能源。
二是对于以新能源为主体的认识。在新型电力系统的建设发展过程中,新能源将逐步占据电量主体、出力主体和责任主体的地位。新能源主体地位的第一性应表现为电量主体,新能源电量的多少直接关系碳减排量的多少,“双碳”目标也对新能源电量和占比提出了明确要求。新能源电量的主体性,是新型电力系统的最终目标和主驱动力。新能源也将逐渐表现为出力主体。据估测,2060年,新能源机组出力占系统总负荷大于50%的累计时段可达全年时长的46%,表明全年近一半时间的新能源机组出力可占主体地位。新能源必须成为支撑新型电力系统的责任主体。新能源作为主体电源,必须具备自主支撑电网电压和频率的能力。目前在不具备这些能力的情况下,部分国家对新能源机组出力占比进行了限制。
新能源发电量占据主体地位、新能源机组承担支撑系统运行的主体责任是新型电力系统建成的两个重要标志。
对新型电力系统几个关键问题的分析
一是关于源,特别是新能源。要明确电的二重属性,即从社会管理者和用户的角度看,表现为商品属性;从专业监管者的角度看,表现为安全属性。绿色是商品属性,价格应该由市场来决定。要明确新能源“到户”利用的综合成本,虽然新能源发电设备的单位容量成本不断下降,但大电网和兜底电源的成本和投资并不会因新能源增加而明显减少,总体来看综合总成本呈增加趋势,将呈现环境-安全-经济矛盾三角形态,需要在运行调控机制、电价市场机制、政策法规机制方面进行创新,通过构建新型电力系统加以协调解决。要明确新能源利用率和发电量占比之间的关系,“双碳”目标下,新能源电量渗透率与利用率之间相互制约,以新能源利用率为目标的消纳模式亟须转变。新能源高渗透率和高利用率不可兼得,合理利用率随渗透率的增加而降低。为达到渗透率目标,应适当降低利用率,以保障系统运行的经济性。
二是关于网,也就是电力系统。要明确大电网仍然是必需的,具体表现在中东部的分布式新能源资源总量不足以支撑当地负荷需求,而西部、北部的富集新能源仍需要跨区外送,需要通过大电网、大平台才能实现高比例新能源的消纳,依托大电网才能保障能源电力供应的安全。要明确新型电力系统仍是以交流同步机制为主。根据生产模拟测算,基准场景下2030年同步机组的出力占总负荷之比大于50%、80%的累计时段将达全年时长的100%和约61%;2060年同步机组出力占总负荷之比大于40%、50%的累计时段仍达全年时长的84%和53%。基于测算结果,在新型电力系统构建过程中,同步机组在相当一段时期承担组网作用,风、光等新能源机组锁相同步控制较为成熟,因此新型电力系统的基本运行机制仍是以交流同步运行机制为主。
三是关于储能、新能源汽车等新要素。储能在新型电力系统的电力电量平衡中起到重要的灵活调节作用,支撑供需双侧动态匹配,促进新能源有效利用;应该覆盖发输变配用全环节,参与规划、生产、运行、辅助服务等全过程,承担能源枢纽站缓冲节点作用;引导海量电动汽车有序充放电,挖掘可中断、可调节的多源负荷资源,有效增加系统灵活调节能力。
关于电力系统对碳中和贡献度的几个判断
一是满足终端用电负荷增长需求,通过电能替代帮助其他行业转移碳排放。与2020年相比, 2025年新增电量中有6000亿千瓦时来源于电能替代,可减少其他行业二氧化碳排放2.9亿吨,占其碳减排任务的4.6%。与2025年相比,2030年新增电量中有5500亿千瓦时来源于电能替代,减少其他行业二氧化碳排放2.6亿吨,占其碳减排任务的4.1%。
二是服务源端高比例风、光等非化石能源发电的接入和送出,支撑源端的清洁替代减排。根据预测,2030、2060年风光新能源装机规模将分别达到12亿~17亿千瓦和50亿千瓦,装机占比分别提高到33%~41%和63%。以2020年为基准,2030年由于支撑源端新增非化石能源电量,替代化石能源电量等效碳减排16.6亿~22.3亿吨;2060年由于支撑源端新增非化石能源电量,替代化石能源电量等效碳减排86.8亿吨。
三是电力行业能源燃烧碳排放持续下降,助力碳减排目标实现。2030年后,能源燃烧碳排放加速下降,2060年降至10亿吨左右,考虑土地利用及土地利用变化(LULUCF)后全行业温室气体基本实现近零排放,能够实现碳中和目标。各情景下远期排放水平和结构趋于一致。其中,碳排放源方面,能源燃烧二氧化碳排放、工业过程和其他温室气体排放持续下降,2060年分别下降至10亿吨左右和10亿吨以下,发电碳排放约5亿吨。
四是电力行业碳吸收能力持续加强,支撑全社会整体碳中和目标实现。碳汇净增量逐年增加,2060年LULUCF等预计吸收量达到15亿~20亿吨,碳捕集利用和封存(CCUS)累计吸收6亿吨,全社会整体实现温室气体负排放。分领域看,发电和工业领域几乎实现近零排放,建筑、交通、工业过程和其他温室气体排放则较多依赖碳汇实现碳中和目标。
“双碳”目标下新型电力系统的几个特征
一是表现为变流器与同步机混合发电系统。新型电力系统中,风、光等通过变流器并网接入的新能源电源将成为电量供应主体;水电、核电作为重要的非化石能源发电组成,煤电、气电配合CCUS实现近零排放,起到保供和调节作用。可见,传统同步电源仍将占有一定比例,新型电力系统将是一个变流器电源和传统同步电源混合发电的电力系统。
即使在新能源出力大于传统同步电源的发电场景,仍然存在频率、电压、功角以及宽频振荡等安全稳定问题。需要加强对系统认知和基础理论研究,加强标准体系建设,在设备研制和系统规划设计阶段考虑并网控制及系统支撑需求,提前布局。
二是表现为综合能源系统。电力在未来能源结构中占比不断提高、能源支柱定位不断加强,将形成以电网为枢纽平台的综合能源系统。电、热、冷、气等能源深度耦合,在工业、交通、建筑等领域实施电能替代,将实现多类型能源转化与互补,以及多种储能设备、用能负荷乃至于多系统间的协调配合,以提高能源系统的安全性、灵活性和综合利用效率。
但受制于电能无法大规模储存的特性,以及风、光一次能源的不确定性,电力系统面临长时间尺度上的平衡难题,存在能源供给安全风险。需要综合利用氢能、低碳利用的化石能源等多种供给形式,宜电则电、宜热则热、宜气则气,选择适宜的能源利用形式。
三是表现为弹性系统。电力是未来其他行业的基础能源,电力安全将成为能源安全的重要内涵和重要保障,电力系统将肩负更加重大的政治责任、经济责任和社会责任。电力系统必须建设成为具有一定恢复能力的弹性系统,即具有对极端事件的预防、抵御、响应以及快速恢复供电的能力。
但能源转型下电力系统的不确定性、开放性、复杂性增加,所要应对的极端事件增多,运行风险增大。需要建立风险管控机制,建立电力系统与社会系统、电力行业与其他行业的协防、协控机制;界定电力的安全属性和商品属性,加强构建“生命线工程”。
四是表现出信息物理社会系统(CPSS)特性。电力系统的网络化和信息化使信息系统和物理系统进一步融合,综合能源系统的开放性与多元化使其与人类社会活动和外部环境交织耦合,呈现出CPSS特性。
但受人类社会行为影响,其具有多利益主体关联、多环节/多过程耦合、多目标/多约束制衡等复杂因素;依靠信息和网络实现源、网、荷、储互动,网络终端多样、业务开放广泛、信息内容海量、网络暴露面广,信息和网络安全难度大。需要加强基础理论体系研究,完善仿真和分析手段,加强社会行为科学及其与能源电力系统相互作用研究,提升信息安全、网络安全。
五是呈现为复杂巨系统。新能源发电空间分布广、单体数量大、运行特性复杂。目前,国家电网经营区大型新能源场站超4000个、低压接入的分布式发电系统约170万个。其中,西北新能源场站超1500个,安控系统规模大、策略复杂,220千伏及以上安控装置达到1152套,单个场站安控策略定值超1000个。未来,全国集中式和分布式新能源发电单元将达数千万个,信号数量可达数十亿,以新能源为主体的新型电力系统是一个多时空尺度、多层级、多系统耦合的复杂巨系统。
但系统调度运行极其复杂,控制措施配置和实施难度极大,需要对系统进行结构化和规则化处理,通过分层分区、各种储能、电力市场等技术,解决不确定性出力与负荷间的时空不匹配问题,通过“大云物移智”等技术实现系统的可观、可知、可控。
对构建新型电力系统的相关建议
一是要解决好安全问题。在碳达峰、碳中和目标下,随着生产和消费侧电能占比的提高,电力作为基础能源的作用和地位愈加重要,而电力生产又以强不确定性的风光为主,各时空尺度的能源安全(主要体现在电力)挑战巨大,从毫秒级的设备安全、秒/分的运行控制安全、小时/天调度安全、周/年的供给安全,以及物理、功能、跨行业和社会等广义空间尺度的安全。需要从全社会的视角审视电力安全问题,需要通过创新解决电力安全问题。
二是要多行业、多主体统筹推进。电力安全是一复杂的系统工程,需要各级政府、各行各业协同,通过政策、法规和体制机制创新,业态、市场和电价机制创新,以及技术创新共同解决。
三是要明确阶段,分步实施。从能源电力系统的发展来看,近期是能源转型期,任务是市场、法规、技术的研发;中期是新型电力系统形成期,完善政策法规和市场电价机制,解决新型电力系统构建和安全运行问题;远期是新一代能源系统形成期,解决能源近零排放和能源电力安全问题,全面建成以新能源为主体的新型电力系统。
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。
【导语】2025年4月15日,江苏国信滨海港2×1000MW高效清洁燃煤发电项目(以下简称“江苏滨海港项目”)4号机组圆满完成168小时满负荷试运行,标志着这一江苏省“十四五”期间规划建设的重点能源项目(即2024年江苏省能源电力保供“头号工程”)全面实现“双投”目标,是今年江苏省内首台竣工投产的百万
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年4月27日-2025年4月30日期间发布的储能项目动态整理如下:65MW/100MWh!广东韶关市浈江区首个电网侧独立储能站开工4月25日上午,广东韶关浈江独立储能项目开工奠基仪式在国粤(韶关)电力有限公司举行。该项目由广东电网能源投资有限公司与国粤(
《电力辅助服务市场基本规则》出台全国统一电力市场落下“关键一子”作为全国统一电力市场“1+N”规则体系的关键“一子”,《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《规则》)日前出台,标志电力中长期、现货、辅助服务三大主要交易品种的规则顶层设计基本建立,也标志着我国电力市场改革迈出系统性突
《电力辅助服务市场基本规则》(下文简称《规则》)的出台,标志着我国电力体制改革迈出了重要一步。随着新能源占比不断提高,电力系统对调频、备用等资源的需求大幅增加,需要通过市场化手段优化资源配置,提升电网调节能力,确保电力供应的安全与高效。《规则》的实施不仅有助于完善全国统一电力市场
在能源行业加速数字化转型的背景下,人工智能(AI)技术正深度融入能源产供销全链条,推动电力系统向清洁低碳、安全高效的方向发展。近日,第八届数字中国建设峰会在福建福州开幕,本届峰会由国家发展改革委、国家数据局、国家网信办、工业和信息化部、福建省人民政府共同主办。在智慧能源分论坛上,华
4月29日,汉星能源200MW/400MWh电池储能项目(一期)在安徽省六安市霍邱县冯井镇顺利并网交付。该项目旨在提升区域电网调峰能力,促进新能源与储能的深度融合。作为目前安徽省获批在建规模最大的共享储能电站,是安徽省新型电力系统建设的重要实践。项目交付现场项目概况#x2726;项目占地50.56亩,约337
4月26日,远东股份发布2024年年报。公司实现营业收入260.94亿元,同比增长6.66%,创历史新高;实现归母净利润-3.18亿元,主要因为智能电池亏损,个别投资项目存在公允价值变动损失,市场内卷;员工8,283人,员工人均薪酬同比增长13.14%。报告期内,公司智能缆网实现营业收入227.03亿元,同比增长0.47%
北极星电力网获悉,五大发电2025年一季度会议陆续召开,部署了二季度重点工作。整理如下:国家能源集团4月21日,国家能源集团召开2025年一季度工作会暨提质增效动员部署会。会议指出,2025年是进一步全面深化改革,“十四五”收官和“十五五”谋篇布局的关键之年,各部门、各单位要深刻把握生产经营改
4月29日,国家发展改革委、国家能源局联合印发的《电力辅助服务市场基本规则》(以下简称《基本规则》)正式发布。《基本规则》的制定旨在加快推进全国统一电力市场建设,规范电力辅助服务市场运营管理,维护市场运营主体合法权益。电力辅助服务是指为维持电力系统安全稳定运行,保证电能质量,除正常
4月29日,国电南瑞发布2024年年报。公司全年实现营业收入574.17亿元,较上年同期增长11.15%,实现归属于上市公司股东的净利润76.10亿元,较上年同期增长6.06%,基本每股收益0.95元。报告提到,报告期内抢抓特高压、抽水蓄能发展机遇,中标甘肃-浙江等特高压、辽宁大雅河等抽水蓄能工程。新一代调控中标
北极星氢能网获悉,近日,国务院国资委新闻中心“走进新国企·科技创新主力军”活动走进中车株洲电力机车研究所有限公司(以下简称“中车株洲所”)的多个生产制造基地,深入了解这家国企在科技创新与绿色发展方面的实践成果。走进中车株洲所时代电气制造中心,AGV机器人穿梭于智能化生产线之间。偌大的
河北省秦皇岛市山海关区孟姜镇北营子村房屋白墙灰瓦,道路干净宽阔。村北就是角山长城。游客纷纷慕名而来,登长城、参观村史馆、品农家饭、采摘大樱桃。4月25日,冀北秦皇岛供电公司孟姜镇供电所所长孟令楠和员工徐东泽、曹洪利来到北营子村,检查为该村供电的配电变压器,并义务为民宿、餐馆等用电量
为加快推广节能降碳先进技术,加强重点行业领域技术改造升级和大规模设备更新,现组织开展2025年度工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐工作。以支撑实现碳达峰碳中和为导向,择优推荐节能降碳效果明显、技术成熟可靠、具备经济效益和推广潜力,能够实现全流程系统节能降碳或跨行业、领域融合创新的技
4月28日,工信部发布组织开展2025年度国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐工作的通知,推荐范围有五大方面,其中用能低碳转型技术包括清洁低碳氢制备及应用、高效储能、工业绿色微电网等可再生能源消纳技术;余热余压高效利用、系统能量梯级利用、电能替代等多能高效互补技术等。原文如下:工业
北极星环保获悉,4月28日,工信部节能与综合利用司发布《工业和信息化部办公厅关于组织开展2025年度国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐工作的通知》,通知指出,加快推广节能降碳先进技术,加强重点行业领域技术改造升级和大规模设备更新,以支撑实现碳达峰碳中和为导向,择优推荐节能降碳效果
北极星储能网获悉,4月28日,工信部发布组织开展2025年度国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐工作的通知,推荐范围有五大方面,其中用能低碳转型技术包括清洁低碳氢制备及应用、高效储能、工业绿色微电网等可再生能源消纳技术;余热余压高效利用、系统能量梯级利用、电能替代等多能高效互补技术
习近平总书记强调,能源保障和安全事关国计民生,是须臾不可忽视的“国之大者”。随着能源绿色低碳转型深入推进,电力系统发生深刻变化,国家电网公司加快电网高质量发展,积极应对能源转型带来的挑战,推动构建新型电力系统。调度系统作为电网运行的指挥中枢,亟需推动管理革新与技术创新,破解转型发
北极星售电网获悉,4月27日,江苏省发展改革委发布关于公开征求《零碳园区建设指南(征求意见稿)》意见的公告,其中提到,园区应开发利用分布式可再生能源,充分利用区内资源建设分布式光伏,按照规划布局因地制宜发展分散式风电,扩大绿色电力占比。有条件的园区应开发地源热泵、空气源热泵、生物质
我国加快构建新发展格局,建设全国统一大市场,要求公司推动构建多层次统一电力市场体系,促进能源电力资源和相关要素市场化配置,助力畅通国内大循环,服务经济社会高质量发展。新发展格局下全国统一大市场需要加快建设。党的二十大报告明确要求构建全国统一大市场。中央经济工作会议强调,加快全国统
今年是“绿水青山就是金山银山”理念提出20周年,4月22日是第56个世界地球日。地球是人类赖以生存的家园,良好生态环境是最普惠的民生福祉。近年来,在习近平生态文明思想的科学指引下,南方电网公司深入践行“绿水青山就是金山银山”理念,加快数字化绿色化协同转型,充分发挥电网平台优势和核心枢纽
加快推动新型能源体系建设为建设社会主义现代化四川提供坚强能源保障四川省发展改革委党组成员、省能源局局长邓超2024年,四川省能源系统聚焦中心、服务大局,坚定不移推动新型能源体系规划建设,全力以赴做好能源安全保障,全省新能源项目建设进入“快车道”,重大电网项目建设取得丰硕成果,迎峰度夏
引言能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。习近平总书记强调,我们必须从国家发展和安全的战略高度,审时度势,借势而为,找到顺应能源大势之道。在习近平总书记提出的“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,我国新型能源体系建设取得积极进展,能源发展实现新突破、开创新局面
4月23日至25日,韩国国际绿色能源展(GreenEnergyExpo2025)在韩国大邱EXCO会展中心盛大举行。作为全球领先的太阳能科技公司,本次展会隆基携高效、高可靠的BC组件重磅亮相,以创新实力再次成为展会焦点。眼见为实,BC实力惊艳全场在隆基展台的核心区域,BC组件的动态演示吸引了众多观展者驻足。现场与
《电力辅助服务市场基本规则》(下文简称《规则》)的出台,标志着我国电力体制改革迈出了重要一步。随着新能源占比不断提高,电力系统对调频、备用等资源的需求大幅增加,需要通过市场化手段优化资源配置,提升电网调节能力,确保电力供应的安全与高效。《规则》的实施不仅有助于完善全国统一电力市场
4月29日,内蒙古自治区工业和信息化厅发布2025年度绿色制造示范单位推荐工作通知。通知指出,本年度绿色制造示范单位推荐包括绿色工厂、绿色工业园区、绿色供应链管理企业,满足申报条件的单位按照企业主体、政府引导、标准引领和全面覆盖的原则,采取自评价或委托具备评价能力的第三方服务机构开展评
北极星售电网获悉,4月28日,河南许昌市人民政府办公室关于印发许昌市进一步强化金融支持绿色低碳发展实施方案的通知。文件明确,加大金融支持绿色低碳产业园区、智慧岛与现代产业体系构建力度。引导金融机构综合运用信贷、债券和保险等方式,加大对智能电力装备、生物医药、新一代信息技术等产业的资
4月27日,吉林油田举办新闻发布会,吉林石化—吉林油田二氧化碳管道工程(一期)27日在吉林省松原市启动。该管道设计总长约400公里,建成后预计每年可在地下封存二氧化碳量超过400万吨。据介绍,该管道是目前中国运输距离最长、管径最粗、压力最高、规模最大的二氧化碳管道,采用超临界/密相(一种特殊的
动力电池出货量同比增长41%,储能电池出货量增长120%。高工产研锂电研究所(GGII)初步调研数据显示,2025Q1中国锂电池出货量314GWh,同比增长55%。其中动力、储能电池出货量分别为210GWh、90GWh,同比增长分别为41%、120%。2024-2025Q1中国锂电池出货量(GWh)说明:动力锂电池含乘用车、商用车、工程
4月28日,厦门象屿股份有限公司总经理助理、厦门象屿能源发展有限责任公司(以下简称“象屿能源发展”)总经理林超群一行到访明阳集团,与明阳集团党委书记、董事长张传卫座谈交流。双方就深化新能源领域合作、风电产业协同、制造业互补及全球化战略等方面进行深入交流,并签署战略合作协议。张传卫对
4月27日,江苏省发改委发布关于公开征求《零碳园区建设指南(征求意见稿)》意见的公告,该指南规定了江苏省零碳园区建设的总体原则、建设内容和绩效评价,适用于指导省级及以上开发区开展零碳园区建设以及省级、设区市级人民政府开展零碳园区认定工作。全文如下:关于公开征求《零碳园区建设指南(征
北极星碳管家网获悉,4月28日,北汽福田首次发布ESG报告。报告披露,福田将在2028年碳达峰,2035年核心工厂实现碳中和,2050年实现全价值链碳中和。2024年福田汽车实现全价值链减少碳排放约1.3万吨,较基准年减少17.71%,相当于为地球种植63万棵树。得益于产品全生命周期碳足迹管理,福田汽车已有6款车
4月25日,在山东省市场监督管理局的指导下,国际独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TüV大中华区(简称“TüV莱茵”)联合山东省储能学会、山东省产品质量检验研究院在青岛举办“2025华北区新能源产业先进技术研讨会”。本次研讨会以“探索绿色可持续开创能源新未来”为主题,汇聚了专家学者和行
2024年12月,陕西省发改委组织开展了黄河流域生态保护和高质量发展典型案例评选活动。经案例征集、筛选、评审等环节,评选出了14个典型案例。近日,陕西省发改委印发了《关于黄河流域生态保护和高质量发展典型案例(第一批)的通知》,《咸阳市以林业碳汇“344”模式探索区域碳中和路径》的实践案例经
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!