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。
近日,安徽省发展改革委启动省级未来产业先导区创建工作,其中包含低碳能源领域。重点方向包括围绕可再生能源与核能、能源清洁高效利用、智慧综合能源等重点领域开展技术攻关及应用,重点突破新型高效太阳能电池、氢能制备及储运、燃料电池及关键部件、低成本碳捕集利用与封存等关键核心技术,促进工业
随着《十四五发展规划》等政策的推进,各行业国产化进程迅猛发展。智慧电网作为新型能源体系建设的重要支撑,更是当仁不让;各设备公司全网匹配,要求做到全国产化。金升阳作为技术引领型企业积极响应政策,关注用户所需,依托产研实力,为电力行业各细分领域提供更可靠、更高效的一站式电源解决方案为
随着《十四五发展规划》等政策的推进,各行业国产化进程迅猛发展。智慧电网作为新型能源体系建设的重要支撑,更是当仁不让;各设备公司全网匹配,要求做到全国产化。金升阳作为技术引领型企业积极响应政策,关注用户所需,依托产研实力,为电力行业各细分领域提供更可靠、更高效的一站式电源解决方案为
4月12日,2024年江宁区“向人民汇报”活动——区工信局专场举行。在深度访谈环节,区工信局就培育新质生产力、打造智能电网产业、高端装备制造业等进行发言。目前,江宁已建成智能电网、新能源(智能网联)汽车、新一代信息技术、高端智能装备等4个千亿级产业集群。作为江宁制造的一张靓丽名片,智能电
4月8日上午,中国电科院南京科研基地建设项目主体工程在江宁开发区开工,标志着这一省重大项目进入全面建设阶段,也为江宁开发区聚力打造世界级智能电网产业集群注入了强劲动力。区长黄成文、江宁开发区管委会主任王爱军、副区长周强、江宁开发区管委会副主任陈志海,中国电力科学研究院有限公司总经理
4月10日,江苏昆山印发推进绿色低碳产业高质量发展的若干政策措施(试行)(昆政办发〔2024〕25号)。其中提到,对按要求接入昆山智慧能源管理平台的重点用能单位给予每家1万元奖励。在电网保供能力许可的范围内,对采用绿电绿证交易等方式实现绿色电力占年用电量50%及以上的企业,在实施电力负荷管理
近日,贵州省工业和信息化厅印发《关于加快发展先进制造业集群的指导意见》。文件提出,聚焦智能电网输变电需求,重点发展智能高低压成套开关、全封闭组合电器、用户端设备及电网安全运行系统等数字化智能化输变电装备,大力发展新型电力电子产品、综合自动化系统及继电保护装置等中低压输配电装备。积极
3月27日,陕西省印发陕西省培育千亿级第三代半导体产业创新集群行动计划(陕发改高技〔2024〕601号),其中提到,依托我省新能源汽车、光伏逆变、智能电网、储能装置、轨道交通、5G通信以及国防军工等行业优势,加强产业链上下游企业合作,推进第三代半导体应用创新。到2035年,带动新能源汽车、光伏逆
继3月18日“钠离子混合型电容储能技术”项目在鄂尔多斯市启动后,3月29日,又一“十四五”国家重点研发计划“大规模可再生能源基地特高压多端直流输电外送关键技术”在呼和浩特市启动。针对无常规能源支撑情况下,该项目将开展沙戈荒大规模新能源基地特高压多端直流输电关键技术攻关,并规划建设长距离
编者按近年来,随着智能电网不断建设和发展,大规模广域数据实时采集和历史数据存储的需求快速增长。5G通信技术有望引领新一轮电力技术革命,其应用场景包括:万物互联、精准控制、海量量测、宽带通信和高效计算等。利用5G技术能够提供更完备的配电网差动保护方案,有利于智能电网的建设。5G技术为变电
国网智能电网研究院有限公司2024年度集中采购批次安排注:最终发布的公告时间以实际发布日期为准。
能源法草案23日提请十四届全国人大常委会审议。草案明确能源结构调整方向,支持优先开发可再生能源,合理开发和清洁高效利用化石能源,有序推动非化石能源替代化石能源、低碳能源替代高碳能源。据介绍,中国已制定电力法、煤炭法、节约能源法、可再生能源法、城镇燃气管理条例等多部单行能源法律法规,
能源法草案23日提请十四届全国人大常委会审议。草案明确能源结构调整方向,支持优先开发可再生能源,合理开发和清洁高效利用化石能源,有序推动非化石能源替代化石能源、低碳能源替代高碳能源。据介绍,中国已制定电力法、煤炭法、节约能源法、可再生能源法、城镇燃气管理条例等多部单行能源法律法规,
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的可再生能源行业装机规模飞速提升,持续维持跨越式发展态势,早已成为我国电力新增装机的主要力量。截至2023年底,我国可再生能源发电量约占全社会用电量比重的三分之一,风光合计发电量已能够完全覆盖同期城乡居民生活用电量。可再生能源行业发展初期,“保障性收
北极星氢能网获悉,4月18日,兴安盟京能煤化工可再生能源绿氢替代示范项目开工建设。该项目包含风电场和制氢站两个子项目,风电场建设位于内蒙古乌兰浩特市乌兰哈达镇、葛根庙镇、斯力很现代农业园区,分布在洮儿河东西两侧;制氢站拟安装60台1000标立方米每小时碱性电解槽,配套12个2000立方米高压储
4月22日,国家能源局2023年法治政府建设年度报告。根据报告,2024年法治政府建设的重点任务包括:扎实推进能源立法。配合做好能源法立法审议工作,开展能源法出台配套法规和政策预研,为能源法顺利实施营造良好的法治环境。推动将电力法修订列为优先立法事项。积极推进可再生能源法、煤炭法、石油储备
2024年是中华人民共和国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年,也是深入实施“四个革命、一个合作”能源安全新战略十周年,做好全年能源工作意义重大、影响深远。近日,北京市发展改革委会同市城市管理委联合制定印发《北京市2024年能源工作要点》(以下简称《工作要点》),明确了全年
4月18日下午,中国华电党组书记、董事长江毅在怒江州府与怒江州委书记洪维智举行会谈。双方就推动怒江经济社会高质量发展、实现合作共赢进行深入交流。怒江州委常委、州委秘书长李义军,怒江州委常委、常务副州长杨永铸参加会谈。江毅对怒江州经济社会发展取得的成绩表示祝贺,并介绍了中国华电经营情
2024年是中华人民共和国成立75周年,是实现“十四五”规划目标任务的关键一年,也是深入实施“四个革命、一个合作”能源安全新战略十周年,做好全年能源工作意义重大、影响深远。近日,北京市发展改革委会同市城市管理委联合制定印发《北京市2024年能源工作要点》(以下简称《工作要点》),明确了全年
4月16日北京印发《北京市促进制造业和信息软件业绿色低碳发展的若干措施》,其中指出推动强化绿色低碳发展理念、推动企业园区绿色低碳改造提升、梯度培育促进企业全面绿色达标、推动构建绿色产业链供应链、引导提升可再生能源电力消纳水平、协同推进京津冀区域产业绿色发展、打造绿色低碳增长新动能、
北极星氢能网获悉,4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部
4月16日,内蒙古自治区能源局等部门发布《内蒙古自治区可再生能源制氢产业安全管理办法(试行)》的通知。其中指出:允许在化工园区外建设绿氢项目和制氢加氢一体站。绿氢项目不需取得危险化学品安全生产许可。绿氢加氢站参照天然气加气站管理模式,经营性绿氢加氢站应向燃气主管部门取得经营许可。全
2022年,国家发改委、国家能源局印发的《“十四五”现代能源体系规划》(发改能源〔2022〕210号)对电力系统灵活性提出明确指标要求,电力协调运行能力不断加强,到2025年,灵活调节电源占比达到24%左右,电力需求侧响应能力达到最大用电负荷的3%~5%。抽水蓄能是灵活性调节电源的重要组成,“十四五”
4月8日,东北能源监管局组织召开东北区域2024年电力安委会会议暨电力系统运行方式汇报分析会议,区域、省级电网企业以及主要发电企业共计51家单位,150余人参加此次会议。会议学习传达了国家能源局2024年全国电力系统运行方式汇报分析会会议精神,分析研判了2024年东北区域电力系统运行的主要特征、安
为进一步加强厂网间沟通交流,深入推进我省电力市场建设,全面做好迎峰度夏电力保供准备,4月16日,山西能源监管办组织召开了2024年第一次厂网联席会议。山西省发改委、山西省能源局、山西电力行业协会、山西新兴电力市场研究院、国网山西省电力公司、山西电力交易中心、发售电企业等相关单位负责人参
当前,我国在大力推进中国式现代化的过程中,能源电力安全保供重要性日益凸显,新型电力系统加快构建,对电力系统电能质量管理提出更高的要求。人工智能技术随着算法和算力的提升,在状态监测、电力调度、用能管理等方面,大幅推动了数据、算法、算力、人力等生产要素深度融合,为电能质量管理提供了新
4月16日,南方电网公司召开2024年一季度经济活动分析会,深入贯彻中央经济工作会议和全国两会精神,总结一季度生产经营情况,部署下阶段重点工作。公司董事、总经理、党组副书记钱朝阳出席会议并讲话。公司领导唐屹峰、贺晓柏出席会议,单淑兰主持会议。公司外部董事曹培玺、宁福顺出席会议。会议指出
近日,南方能源监管局联合广东、广西、海南三省(区)电力管理部门召开2024年二季度电力安全风险隐患会商研判暨电力系统安全生产治本攻坚三年行动专题部署会议,深入贯彻习近平总书记关于安全生产重要指示批示精神,落实国家能源局关于能源电力系统安全生产治本攻坚三年行动要求,认真总结今年一季度电
今年的政府工作报告提出“强化能源资源安全保障”“加快建设新型能源体系”。氢作为一种绿色低碳、来源丰富、应用广泛的能源形式,既是重要的化工原料又是优质的能源载体,将在新型能源体系中承担重要角色。“双碳”目标要求下,新能源电解制氢(绿氢)是未来氢能发展的核心方向。新能源电解制氢规模的
4月16日,南方能源监管局在广州组织召开电力现货市场引导规划推动新型电力系统建设座谈会。会上,市场运营机构发布了电力现货市场引导源网荷储规划的分析报告。能源监管机构、电力主管部门、电网企业、发电企业、储能企业、研究机构等与会单位结合报告内容,聚焦更好服务新型电力系统和新型能源体系建
国家电网有限公司高质量发展工作会议暨2024年第二季度工作会议发出了推动公司和电网高质量发展的动员令,彰显了公司党组坚定捍卫“两个确立”、坚决做到“两个维护”的政治担当和大局意识,为公司上下干事创业指明了方向和路径。国网英大国际控股集团有限公司贯彻落实公司党组决策部署,坚持问题导向和
国家电网有限公司高质量发展工作会议暨2024年第二季度工作会议旗帜鲜明提出坚持第一要务,扛牢首要任务,推动公司高质量发展,加快电网高质量发展,推动构建新型电力系统。国网浙江省电力有限公司始终把坚持高质量发展作为新时代的硬道理,以“三先三实、勇立潮头”的标准,全面推动电网高质量发展和企
国家电网有限公司高质量发展工作会议暨2024年第二季度工作会议部署了“推动公司高质量发展”和“加快电网高质量发展”的任务,安排了二季度六个方面具体工作。国网新疆电力有限公司认真落实会议精神和新疆维吾尔自治区党委政府决策部署,践行打造新型电力系统建设的主阵地、服务新能源高质量发展的领头
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!