雙碳目標(biāo)呼喚系統(tǒng)靈活性與智能化

時間：2022-05-29作者：太原鍋爐集團(tuán)有限公司瀏覽：166

1.1、現(xiàn)狀：我國電力系統(tǒng)仍以傳統(tǒng)能源為主

火電仍占據(jù)重要地位：以發(fā)電量計算，火電占比高達(dá)68%，以裝機(jī)容量計算，火電占比也高達(dá)57%。




1.2、展望：“雙碳”目標(biāo)需要新型電力系統(tǒng)

2020年我國能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放占總排放量的88%左右，而電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量的42.5%左右。電力行業(yè) 的碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)度將直接影響“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的進(jìn)程。

必須加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，大力提升新能源消納和存儲能力。

1.3、新型電力系統(tǒng)組成元素**豐富

架構(gòu)上：電源側(cè)以新能源為主體，電網(wǎng)側(cè)實現(xiàn)高比例電力電子滲透和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，消費(fèi)側(cè)構(gòu)建多層級的源網(wǎng)荷儲一體化。

調(diào)度上：跨時域、跨地域調(diào)度多種能源資源，包括發(fā)電設(shè)施、電網(wǎng)設(shè)備、用戶、儲能設(shè)備等。

1.4、高比例可再生能源是新型電力系統(tǒng)的首要特征

中科院院士周孝信提出以高比例可再生能源為首要特征的新一代電力系統(tǒng)。

**指標(biāo)包括：非化石能源占比、能源電力系統(tǒng)CO2排放總量、總體能源利用效率、電能消費(fèi)占比、非化石能源發(fā)電量占比。2060年， 非化石能源在一次能源消費(fèi)占比**過90%，電能在終端能源消費(fèi)占比達(dá)到91.82%，非化石能源發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重達(dá)到92.73%

1.5、電源側(cè)

以高比例新能源為顯著特征的多能互補(bǔ)

多能互補(bǔ)能夠有效提高新能源的穩(wěn)定性和利用率：利用不同空間、不同時間、不同類型的電源，搭配儲能組成的多能互補(bǔ)體系能夠彌 補(bǔ)單一電源固有的波動和不穩(wěn)定性，從而匹配負(fù)荷特性，提高利用率?！笆奈濉碧岢龅木糯笄鍧嵞茉椿鼐鶠槎嗄芑パa(bǔ)：風(fēng)光儲、風(fēng)光火儲、風(fēng)光水儲、風(fēng)光水火儲。

光伏、風(fēng)電成為主力能源

風(fēng)電、光伏裝機(jī)增長呈現(xiàn)爆發(fā)之勢：自2019年開始，受風(fēng)電、光伏實現(xiàn)平價上網(wǎng)的有利影響，裝機(jī)增速開始回升。新增裝機(jī)以風(fēng)電、光伏為**重點(diǎn)：2020年新增風(fēng)電7167萬千瓦、太陽能發(fā)電4820萬千瓦，合計達(dá)到新增總裝機(jī)的62.8%。

1.6、電網(wǎng)側(cè)

大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送與分布式綜合能源并行

特高壓是遠(yuǎn)距離輸送新能源的較佳選擇：我國清潔能源與負(fù)荷中心呈逆向分布，根據(jù)**能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的研究，我國實現(xiàn) 碳中和的路徑必須要加快形成以特高壓骨干網(wǎng)架為**的全國清潔能源資源優(yōu)化配置平臺，即“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”。新一代輸電網(wǎng)具有高比例的電力電子的特征：無論是直流輸電技術(shù)中的換流閥、靜止無功補(bǔ)償器，還是柔性交流輸電技術(shù)中的可控并 聯(lián)補(bǔ)償器、串聯(lián)補(bǔ)償器。新一代輸電網(wǎng)要達(dá)到柔性、靈活、可控的特點(diǎn)，大量電力電子設(shè)備和控制器件的應(yīng)用不可或缺。

配電網(wǎng)向供需互動的主動配電網(wǎng)升級

配電自動化率逐步提升：配電自動化是使用計算機(jī)、電子和通信技術(shù)對配電網(wǎng)、配電設(shè)備和用電設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)方實時監(jiān)控、協(xié)調(diào)、控制 的集成自動化系統(tǒng)。配電自動化的發(fā)展走過了三個階段：**階段是基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動化階段，自動化程度低，目前仍大量應(yīng)用； *二個階段為基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配電自動化系統(tǒng)；*三階段為在*二階段基礎(chǔ)上增加自動控制功能。

1.7、用戶側(cè)

終端電能占比升高，波動性隨機(jī)性增強(qiáng)

交通運(yùn)輸電氣化：隨著城市公交、乘用車、商用車的全面電氣化和充換電設(shè)施的全面普及，電動車充電功率將日益成為設(shè)計供用電系統(tǒng)時不可忽略的因素。經(jīng)測算，若一小區(qū)保有100輛純電動車，則同時充電時的功率可**過10兆瓦，**過一般小區(qū)配變?nèi)萘俊?/span>

工業(yè)生產(chǎn)電氣化：鋼鐵、建材、制藥、食品加工、服裝等高能耗企業(yè)煤改電，自備電廠清潔替代及規(guī)范管理。

生活用能電氣化：電采暖、電氣化廚炊、蓄熱電鍋爐等技術(shù)，推進(jìn)酒店、商業(yè)綜合體、商鋪廚房等實現(xiàn)氣改電。

廣泛的分布式電源接入，用戶側(cè)能源雙向流動

BIPV/屋頂光伏+儲能成為未來普遍的分布式能源型式：在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，主要為整縣屋頂光伏，在城市地區(qū)，主要為建筑BIPV，預(yù)計將 開啟新一輪的分布式光伏投資熱潮，配備儲能后，將形成大量自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的獨(dú)立供/用電單元。電動汽車、戶用儲能將作為虛擬電廠聯(lián)合調(diào)度：電動汽車、戶用儲能的廣泛使用形成了充足的閑置調(diào)峰、調(diào)頻資源，可用來解決電網(wǎng) 峰谷差、調(diào)峰、調(diào)頻等問題。


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