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。
在祖国北疆,内蒙古乌兰察布广袤的大地上,成片的光伏板如蓝色海洋泛起涟漪。不远处,一排近百米高的风电机组擎天而立,勾勒出一幅壮美的绿色画卷。四个月前,蒙西电力现货市场转入正式运行。作为全国首个实现新能源全电量入市的现货市场,蒙西地区以“发用双侧全电量参与”“日前预出清+实时市场”等
为落实《佛山市推进电网投资倍增建设新型电力系统行动计划(2025-2027年)》,加快推动电网建设项目早开工、早建设、早投产,根据《中华人民共和国建筑法》《建设工程质量管理条例》《建筑工程施工许可管理办法》等相关规定,结合佛山市实际情况,佛山市住房和城乡建设局、广东电网有限责任公司、佛山
北极星风力发电网获悉,2025年6月26日9时38分,国信大丰85万千瓦海上风电项目首批机组成功并网,成为江苏海上风电平价时代首个并网项目。国信大丰85万千瓦海上风电项目是江苏首批海上风电平价项目,也是省内已投运和在建海上风场中总装机容量最大、单体装机容量最大且首次批量化应用8.5兆瓦机型的项目
6月26日,中国能建首席专家,数科集团党委书记、董事长,工程研究院党委书记、院长万明忠与国网吉林省电力公司党委书记、董事长周敬东进行座谈,双方围绕新型电力系统、压缩空气储能绿色电站、数字化等方面展开深入交流,并达成广泛共识。万明忠代表数科集团,对国网吉林省电力公司长期以来给予的支持
6月26日,包头美岱抽水蓄能电站项目正式获得内蒙古自治区能源局核准,电站投运后将有效提升电网灵活调节能力,促进新能源消纳,支撑电网安全稳定运行。标志着内蒙古电力集团在推动能源绿色低碳转型发展、加快新型电力系统建设方面又迈出了重要一步。包头美岱抽水蓄能电站位于内蒙古自治区包头市土默特
6月26日,长江电力副董事长、党委书记何红心,总经理、党委副书记刘海波一行在北京拜访国家电力调度控制中心主任、党委副书记董昱。双方围绕深化能源保供协作机制、推动能源绿色低碳转型、加强新型电力系统建设等方面进行座谈交流。董昱充分肯定了长江电力为保障国家能源安全作出的积极贡献。董昱表示
确保全国统一电力市场建设初步建成目标务期必成中国电力报评论员加快建设全国统一大市场,是党中央重大决策部署,全国统一电力市场是重中之重。国家能源局6月23日召开全国统一电力市场建设推进会,强调要凝聚共识、形成合力,确保“2025年初步建成全国统一电力市场”的目标按期完成。这一部署凸显了国
2005年前后,SmartGrid概念出现,欧美的SmartGrid选择了配网智能化、微电网、分布式电源、虚拟电厂的路径。中国的SmartGrid更强调集中投资,集中管理,特高压+风光大基地。路径没有对错,中国和欧美选择了当时各自合适的发展路线。时过境迁,新型电力系统的挑战,不仅来自“双高”,也就是高比例可再生
准确把握有利条件和战略任务加快构建新发展格局国家发展改革委党组面对国际国内形势深刻复杂变化,习近平总书记高瞻远瞩、审时度势提出构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局,并作出系列重要论述。习近平总书记关于构建新发展格局的重要论述高屋建瓴、思想深邃、博大精深,是习
北极星储能网获悉,6月13日,新疆自治区发展改革委与国网新疆电力有限公司联合印发《关于提高新能源发展韧性加快构建新型电力系统的通知》(新发改能源〔2025〕327号),其中明确提出:在调峰辅助服务补偿上限由0.7元/千瓦时下调至0.262元/千瓦时的基础上,新疆电力现货市场结算试运行期间,电力调峰市
当前,国网新源集团有限公司管理抽水蓄能电站69座,装机容量8818万千瓦(运行34座4267万千瓦、在建35座4551万千瓦),管理调频水电厂6座495.4万千瓦,正处于提质开发、批量建设、高频运营的高度叠加期。在建工程规模大、建设周期长、高风险作业多、地质条件复杂。国网新源集团坚持问题导向、系统观念,
近日,云南省能源局发布关于公开征求《南方区域电力市场云南电力现货市场连续结算试运行实施方案(报审稿)》《云南省虚拟电厂参与电力市场交易实施方案(报审稿)》意见建议的函。《南方区域电力市场云南电力现货市场连续结算试运行实施方案(报审稿)》提到,省内火电机组报量报价参与现货市场。省内
6月25日,在河北省霸州市康仙庄镇小满农业科技有限公司的小麦种植基地内,满载新麦的卡车排成长龙,金黄的麦粒正通过电动输送带源源不断地涌入烘干房,升腾起氤氲雾气。轰鸣运转的烘干机组旁,国网霸州市供电公司共产党员服务队队员王加波、王建交身着被汗水浸透的工装,手持红外测温仪和电流表,一丝
能源与产业协同转型推进中国式现代化全球能源互联网发展合作组织副秘书长周原冰在全面推进中国式现代化的新征程上,能源与产业转型升级已成为落实“双碳”目标、实现高质量发展、打造国际竞争新优势的关键抓手。今年是“十四五”规划收官之年,也是“十五五”规划谋篇布局之年,值此承前启后的关键节点
近日,在金风科技的助力下,威力传动银川智慧增速器工厂20MW工商业光伏项目成功并网运行,为制造业绿色转型再添示范。工业和信息化部等七部门《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》指出,电气化是制造业绿色低碳转型的核心路径。在此背景下,金风科技利用清洁能源和零碳解决方案助推制造企业
3月下旬,生态环境部印发《全国碳排放权交易市场覆盖钢铁、水泥、铝冶炼行业工作方案》(以下简称《方案》),旨在积极稳妥有序将钢铁、水泥、铝冶炼行业纳入全国碳排放权交易市场覆盖范围。《方案》要求落实全国生态环境保护大会部署,按照“边实施、边完善”的工作思路,分两个阶段做好钢铁、水泥、
6月23日,2025年全国节能宣传周首日,记者了解到,随着2024年实现全年度生产办公场所100%绿色用电,南方电网公司成为首家生产办公全绿电的央企。广州电力交易中心提供的绿色电力消费核算清单显示,南方电网公司2024年全面使用绿色电力后,全年等效减少了二氧化碳排放超110万吨,社会和生态效益显著。近
“贵州造”新能源客车驶向“一带一路”,贵阳中安科技集团生产的电缆远销刚果等30余个国家,詹阳重工的极地全地形车驶向南极科考站,这些动辄数吨的“大块头”承载着贵州从代工配套向整装输出的跨越;而毕节明月工艺美术有限公司800余名工人精心雕琢“国际范”动漫手办,锦屏亚狮龙羽毛球占全球羽毛球市
“以前跟瓶装液化气打交道就像在桑拿房里走钢丝,闷热又危险。现在不一样了,电炒炉不仅更安全,有效降低成本,更重要的是炒出的菜还是‘熟悉的味道’,正!”广东佛山三水区百旺城市场的林老板作为“瓶改电”政策的首批受益者,正兴奋地描述这场厨房“革命”。林老板不是个例,不仅百旺城市场,佛山大
日前,国家发展改革委和国家能源局联合印发《关于深化提升“获得电力”服务水平全面打造现代化用电营商环境的意见》(发改能源规〔2025〕624号),在《关于全面提升“获得电力”服务水平持续优化用电营商环境的意见》(发改能源规〔2020〕1479号)原有“三零”“三省”基础上,进一步强化改革思维、加
试论新型电力系统构建的核心特征和基本特征中国能源建设集团投资有限公司总经济师徐进新型电力系统是在确保我国能源战略转型和“双碳”目标实现的大背景下构建的现代化电力体系,是关系到我国经济发展、能源安全、环境保护和社会福祉的关键举措。国家能源局已明确新型电力系统“三步走”发展路径,即以
党的二十届三中全会强调,“营造市场化、法治化、国际化一流营商环境”。国家电网有限公司(以下简称“国家电网公司”)深入贯彻党中央、国务院优化营商环境决策部署,落实国家发展改革委和国家能源局提升“获得电力”服务水平工作要求,持续优化电力营商环境,降低办电成本,精简办电环节,该公司经营
近日,中国工程院郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行莅临新疆克州阿克陶县陶园西储能电站,深入调研了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目的运营情况。郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行现场调研郭剑波院士及专家团实地考察了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目现场,详细调研了该站建
5月30日上午,国家能源局在北京组织召开“十五五”能源规划专家座谈会,听取有关专家对“十五五”能源发展的意见建议。国家能源局党组书记、局长王宏志主持会议并与专家进行深入交流。座谈会上,叶奇蓁、江亿、刘吉臻、金之钧、郭剑波、汤广福、姜智敏、王震、郭春丽等院士专家先后发言。大家认为,“
5月30日上午,国家能源局在北京组织召开“十五五”能源规划专家座谈会,听取有关专家对“十五五”能源发展的意见建议。国家能源局党组书记、局长王宏志主持会议并与专家进行深入交流。座谈会上,叶奇蓁、江亿、刘吉臻、金之钧、郭剑波、汤广福、姜智敏、王震、郭春丽等院士专家先后发言。大家认为,“
舒印彪当选中国电机工程学会第十二届理事会党委书记;陈国平当选党委副书记;舒印彪、陈国平、吴小辰、李向良、苟伟、吴敬凯、刘丰、王昕伟、陈梅、胡锐、欧阳昌裕当选党委委员;欧阳昌裕兼任纪检委员。1月3日,中国电机工程学会第十二次会员代表大会在京召开。会议主题是:以习近平新时代中国特色社会
12月19日,国家电网有限公司在京举行光明电力大模型发布会暨签约仪式,深入贯彻党的二十届三中全会精神和中央经济工作会议精神,以实际行动落实党中央、国务院决策部署,促进人工智能同经济社会发展深入融合,为中国式现代化赋动能作贡献。国家能源局副局长、党组成员任京东,中国工程院院士、中国电机
11月25日,国家电网有限公司电力大数据技术及应用实验室第一届学术指导委员会成立大会暨第一次全体会议在北京召开。据介绍,学术指导委员会是该实验室的研究决策和评议机构,负责审议实验室的研究方向,决定学术方面的重大事宜,评估检查课题进展等。本届学术指导委员会由中国工程院院士郭剑波担任主任
10月12~14日,中国电机工程学会成立90周年暨2024年年会在京举办。年会围绕“求实奋进九十载,创新电靓新时代”主题,设置了开幕式、主旨报告、院士专家论坛、主题活动、专题活动等30项学术活动。构建新型电力系统是此次年会上专家学者和各方代表热议的话题之一。电网技术创新如何支撑新型电力系统构建
10月13日,2024年中国电机工程学会院士专家论坛在北京召开。作为中国电机工程学会成立90周年暨2024年年会重要主题活动之一,论坛由中国电机工程学会主办,中国电力科学研究院有限公司承办,旨在通过特邀院士专家报告与对话的形式,探讨电力科技重大发展趋势和最新研究进展,启迪新思路,开拓新路径,为
10月13日上午,中国电机工程学会成立90周年暨2024年年会主旨报告会在北京召开。中国电机工程学会理事长、中国工程院院士、国际电工委员会(IEC)第36届主席舒印彪,中国电机工程学会副理事长、国家电网有限公司副总经理陈国平,中国长江三峡集团有限公司副总经理王昕伟,中国电气装备集团有限公司副总
“综合考虑各项因素,预期到2035年,我国抽水蓄能装机规模至少将达到4亿~5亿千瓦,服务大型风光基地、水风光一体化基地的抽水蓄能装机规模约6000万千瓦。”近日,在水电水利规划设计总院(以下简称“水规总院”)举办的“《抽水蓄能产业发展报告2023年度》(以下简称《报告》)成果发布会”上,水规总
2024年8月30日,由水电水利规划设计总院主办、中国水力发电工程学会抽水蓄能行业分会协办的《抽水蓄能产业发展报告2023年度》成果发布会在北京隆重举行。国家能源局新能源和可再生能源司副司长潘慧敏,中国电建党委常委、副总经理徐鹏程,中国水力发电工程学会常务副秘书长席浩等领导出席发布会并致辞
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!