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2013年我曾写文章预测2020年全社会用电量将达到7.5万亿千瓦时,在当时被认为是一个高得离谱的预测,但现在看来可能最接近实际。经过分析,我仍然维持我2013年时对全社会用电量的预测,即2030年为11万亿千瓦时,2040年14万亿千瓦时,2050年将达到16万亿千瓦时。这个数据还不包括未来所有储能装置的用电,否则这个数据还将更高。
▲1978-2017年中国电力消费弹性系数变化情况
▲终端电能消费比重比较图
判断5: 电力发展约束将发生根本性变化,我国火电(煤电)机组的技术水平已是世界先进、甚至领先,污染控制技术也是世界先进技术,常规污染排放对空气质量的影响这个传统的制约电力发展的最大因素已经转变。同时,提高能源转换效率、减少水资源等消耗的空间也大大减少,电力行业将逐步过渡到碳约束和以碳减排为统领的节能减排新阶段。
现有的技术和经济条件下,常规污染物排放和有可能造成严重污染的重金属排放和其他环境问题都可以较好解决。进一步解决污染问题的思路是投入与产出是否合算问题(这个合算包括了环境效益),总体来看还是要科学合理地以环境质量要求(也在不断变化中)为依据,以技术经济条件为约束,科学制定排放标准,科学开展环境治理。过度的治理要求和不顾条件的扩大某种技术的应用范围,对企业施加不合理的压力,对环境造成副作用会加大甚是得不偿失。
有人认为单位GDP能耗指标方面我国与发达国家相比还有较大差距,但这种差距在能源电力生产领域、钢铁、有色、建材等领域强度节能已经几无空间,降低这个复合性指标的值,要在“分母”上功夫,即在经济结构上下功夫,而不是在分子持续加大投入实施节能改造。
判断6: 电力生产和输送布局由大范围资源优化配置(如西电东送),逐步过渡到大范围资源优化配置与分布式、就地平衡并举,再发展到以就地平衡为主,但大范围优化配置清洁低碳电力仍然是中国能源战略安全和资源综合优化利用的重要选择。
第二产业发展仍然是中国未来最大的用电方面,而第二产业布局不仅受能源需求的制约,也受其他资源和地域的制约。同时,由于中国清洁能源分布的特点,以及未来电能与其他能源(如氢)之间互相转换和与其他资源的优化匹配,也需要有大范围资源优化配置电力的能力。
判断7: 电力系统运行模式发生根本性变化,随着能源电力转型持续推进,能源侧、电力生产和供应侧、电力需求侧这三方面的融合度不断加大,形成的新能源发电、分布式电力系统、储能储电、综合能源服务的部分不断扩大。电力需求侧管理(DSM)将逐步过渡到需求响应(DR)阶段,再过渡到供需耦合的阶段。在供需耦合阶段,非水可再生能源发电将成为电力、电量的主体,且与核电、大型水电、气电、煤电、分布式电源、储电等共同构成多元化的中国新型电力系统。
在传统电力管理模式中,体制背景是计划经济或者以计划管理为主,电价由政府完全控制到重点控制,技术背景逐步发展到自动化、信息化阶段。在供需耦合阶段,体制背景将是以市场经济为主体,除极少部分电价由政府控制外基本上以市场确定,而技术背景进入到到“云大物移智”阶段。
▲电力需求侧管理变革示意图
判断8: 储能储电决定能源及电力系统转型的进程和形态,储能将快速、大规模、在电网侧、发电侧、用户侧全面发展,对于保障电力系统稳定,促进能源低碳转型,促进全社会低碳发展起到关键性作用。
储能的发展不仅解决了可再生能源发电、上网及消纳问题,而且对于提高核电、煤电机组的可靠、经济运行都将发挥重要作用,可使煤电机组的利用小时数达到6000小时,从而进一步减少了煤电装机容量,或者促进加快淘汰高碳排放的火电机组。多种储能的快速发展,由于具有替代性,需要政府部门和企业对火电机组的灵活性改造要有理性考虑,防止大范围“一刀切”,从而降低机组的高效性能。
动力电池储电的快速发展,由于其快速放电特性,将大为改善电网的调节速度的电能质量,当有较大规模的动力电池储电用于电网调节时,对于推进电网系统和整个电力系统的运行模式具有本质性影响。
判断9: 电动汽车将持续快速发展,与电力系形成深度互动,尤其是智能电动汽车与新型电池、充电设施的互动性推进,将促进社会生活方式的重大变革,也进一步促进电力系统加快向供需耦合的方向“进化”。
判断10: 电力系统将不断演变,2025年左右电力将是以智能电网为基础的电力系统;2035年左右将是以智能电网为核心、能源互联网为基础的能源系统;2050年左右将是与其他能量、物质、交通、信息高度融合的综合性系统。新电气化时代将成为新时代的主要标志。
以上十个判断,粗略预计了能源电力转型的近、中期特点,以及转型高级阶段初期电力系统的形态。能源电力转型是一个既快速而又漫长的过程,对此要有充分思想准备。
快速,是指多项技术发展之间相互促进而产生的巨大复合效应和物理形态往往远超人们的预期。泛在互联网、5G通讯、新能源发电与智能电网、电—能双向储转、智能电动汽车、智能制造等技术已经降临和正在降临人间,大规模应用在技术上很快可以实现。
漫长,是指巨大能源系统转型需要一个过程,且这个过程并不会一帆风顺,不仅受技术瓶颈的制约,更受不同利益集团导向所构成的生产关系制约,还受国际、国内政治、经济、社会稳定形势的影响。十大趋势则是从社会整体利益最大化角度所做出的思考。
历史将再次证明,能源电力转型将改变世界!需要说明的是,照明为主的电力、工业化时代的电力与智能化时代的电力的内涵和效用是不可同日而语的,以现行的统计指标系统和认知模式来预测未来的电力发展难有可比性。正如都是出行,但马车时代的出行与智能电动车时代的出行,其目的、意义、功能完全不同。
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4月22~25日,第26届世界能源大会(26thWORLDENERGYCONGRESS)在荷兰鹿特丹举办。今年恰逢世界能源理事会(WEC)成立100周年,本次大会主题“为人类和地球重新设计能源体系”,旨在汇聚全球新能源领域的精英与先锋企业,共同探讨新能源技术的最新进展、市场趋势及合作机会,推动国际能源变革与可持续发
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4月23日,贵州省能源局发布1-3月份全省电力工业统计数据。截至3月底,贵州累计发电装机容量约8687.21万千瓦,同比增长7.1%。其中,太阳能发电装机容量约1729.8万千瓦,同比增长20.1%;风电装机容量约653.8万千瓦,同比增长10.4%。1-3月份,全省发电设备累计平均利用738小时,比上年同期增加19小时。其
4月22日,国家能源局发布1-3月份全国电力工业统计数据。截至3月底,全国累计发电装机容量约29.9亿千瓦,同比增长14.5%。其中,太阳能发电装机容量约6.6亿千瓦,同比增长55.0%;风电装机容量约4.6亿千瓦,同比增长21.5%。1-3月份,全国发电设备累计平均利用844小时,比上年同期减少24小时。其中,核电18
近日,北京智芯微电子科技有限公司牵头研发的电力工业级5G芯片和短距宽带通信芯片分别在山东济南、河南鹤壁完成挂网试点。两款芯片由智芯公司分别联合国网山东省电力公司和国网河南省电力有限公司自主研发,可满足多种电力场景通信需求。电力工业级5G芯片采用国内成熟工艺节点流片,确保产业链自主可控
3月25日,国家能源局发布1-2月份全国电力工业统计数据。截至2月底,全国累计发电装机容量约29.7亿千瓦,同比增长14.7%。其中,太阳能发电装机容量约6.5亿千瓦,同比增长56.9%;风电装机容量约4.5亿千瓦,同比增长21.3%。1-2月份,全国发电设备累计平均利用563小时,比上年同期减少6小时。其中,风电373
“十四五”前三年全区电力保持稳中求进的良好态势。尽管在新冠疫情严峻形势下,安全生产保持长周期运行,全部发电设备装机容量、发电量、全社会用电量、外送电量仍然保持较高增长幅度。发电标准煤耗、线损率等消耗指标稳中有降。风电太阳能发电等可再生能源资源得到较好利用,风电并网装机容量、发电量
1月26日,国家能源局发布2023年全国电力工业统计数据。截至12月底,全国累计发电装机容量约29.2亿千瓦,同比增长13.9%。其中,太阳能发电装机容量约6.1亿千瓦,同比增长55.2%;风电装机容量约4.4亿千瓦,同比增长20.7%。2023年,全国6000千瓦及以上电厂发电设备累计平均利用3592小时,比上年同期减少10
12月9日,中国电机工程学会核能发电分会年会在北京召开。会议发布了《中国电力工业史—核能发电卷》(以下简称《核电史》)。中国科学院院士詹文龙、中国工程院院士于俊崇出席并作讲座。国家电投董事、总经理、党组副书记栗宝卿,中国电机工程学会副秘书长申彦红,中国核学会理事长王寿君,中国核能行
10月23日,国家能源局发布1-9月份全国电力工业统计数据。截至9月底,全国累计发电装机容量约27.9亿千瓦,同比增长12.3%。其中,太阳能发电装机容量约5.2亿千瓦,同比增长45.3%;风电装机容量约4.0亿千瓦,同比增长15.1%。1-9月份,全国发电设备累计平均利用2716小时,比上年同期减少83小时。其中,水电
9月19日,国家能源局发布1-8月份全国电力工业统计数据。截至8月底,全国累计发电装机容量约27.6亿千瓦,同比增长11.9%。其中,太阳能发电装机容量约5.1亿千瓦,同比增长44.4%;风电装机容量约4.0亿千瓦,同比增长14.8%。1-8月份,全国发电设备累计平均利用2423小时,比上年同期减少76小时。其中,水电1
8月17日,国家能源局发布1-7月份全国电力工业统计数据。截至7月底,全国累计发电装机容量约27.4亿千瓦,同比增长11.5%。其中,太阳能发电装机容量约4.9亿千瓦,同比增长42.9%;风电装机容量约3.9亿千瓦,同比增长14.3%。1-7月份,全国发电设备累计平均利用2079小时,比上年同期减少54小时。其中,水电1
1-6月,全社会用电量同比增长,第一产业和第三产业用电增长较快;除水电外,其他类型发电量同比增长;核电、火电和风电设备利用小时同比增加,水电和太阳能发电设备利用小时同比降低;全国跨区、跨省送出电量同比增长;全国基建新增发电装机容量同比增加,其中新能源增加超过70%;电力完成投资较快增长
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