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新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書2023目 錄目 錄前 言一、發(fā)展現(xiàn)狀與問題挑戰(zhàn)(一)發(fā)展現(xiàn)狀?(二)問題挑戰(zhàn)?二、形勢要求與內(nèi)涵特征(一)新形勢新理念提出的新要求12(二)新型電力系統(tǒng)的內(nèi)涵和特征14三、三個發(fā)展階段及顯著特點18(一)加速轉型期(2030)19(二)總體形成期(20302045?22(三)鞏固完善期(2045年至2060年)24四、總體架構與重點任務(一)加強電力供應保障性支撐體系建設27(二)加強新能源高效開發(fā)利用體系建設30(三)加強儲能規(guī)?;季謶皿w系建設35(四)加強電力系統(tǒng)智慧化運行體系建設37(五)強化新型電力系統(tǒng)標準與規(guī)范創(chuàng)新39(六)強化核心技術與重大裝備應用創(chuàng)新40(七)強化相關配套政策與體制機制創(chuàng)新44附件:世界主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型鏡鑒??????????????????????47(一)主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型戰(zhàn)略路徑??????????????????????????????????????????47(二)對我國新型電力系統(tǒng)構建的借鑒50一、發(fā)展現(xiàn)狀與問題挑戰(zhàn)一、發(fā)展現(xiàn)狀與問題挑戰(zhàn)目前我國電力系統(tǒng)發(fā)電裝機總容量、非化石能源發(fā)電裝機容量、遠距離輸電能力、電網(wǎng)規(guī)模等指標均穩(wěn)居世界第一,電力裝備制造、規(guī)劃設計及施工建設、科研與標準化、系統(tǒng)調(diào)控運行等方面均建立了較為完備的業(yè)態(tài)體系,為服務國民經(jīng)濟快速發(fā)展和促進人民生活水平不斷提高提供了有力支撐,為全社會清潔低碳發(fā)展奠定了堅實基礎。電力供應保障能力穩(wěn)步夯實。截至2022年底,我國各類電源總裝機規(guī)模25.6億千瓦,西電東送規(guī)模達到約3億千瓦。全國形成以東北、華北、西北、華東、華中、南方六大區(qū)域電網(wǎng)為主體、區(qū)域間有效互聯(lián)的電網(wǎng)格局,電力資源優(yōu)化配置能力穩(wěn)步提升。2022年,全社會用電量達到8.6萬億千瓦時,總發(fā)電量8.7萬億千瓦時。電力可靠性指標持續(xù)保持較高水平,城市電網(wǎng)用戶平均供電可靠率約99.9%,農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率達99.8%。新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE2 一、發(fā)展現(xiàn)狀與問題挑戰(zhàn)一、發(fā)展現(xiàn)狀與問題挑戰(zhàn)PAGE11 電力綠色低碳轉型不斷加速。截至2022年底,非化石能源裝機規(guī)模達12.7億千瓦,占總裝機的49%,超過煤電裝機規(guī)模(11.2億千瓦)。2022年,非化石能源發(fā)電量達3.1萬億千瓦時,占總發(fā)電量的36%。其中,風電、光伏發(fā)電裝機規(guī)模7.6億千瓦,占總裝機的30%;風電、光伏發(fā)電量1.2萬億千瓦時,占總發(fā)電量的14%,分別比2010年和2015年提升13個、10個百分點。????????2022????25.6????】
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2022????8.7????????2】??66?圖1 2022年全國各類電源裝機和發(fā)電量占比電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力持續(xù)增強。截至2022年底,煤電靈活性改造規(guī)模累計約2.57億千瓦,抽水蓄能裝機規(guī)模達到4579萬千瓦,新型儲能累計裝機規(guī)模達到870萬千瓦。新能源消納形勢穩(wěn)定向好,全國風電、光伏發(fā)電利用率達到97%、98%,特別是西北地區(qū)風電、光伏發(fā)電利用率達到95%、96%,同比提升0.8個百分點、1.0個百分點。電力技術創(chuàng)新水平持續(xù)提升。清潔能源裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈基本完備,全球最大單機容量100萬千瓦水電機組投入運行,華龍一號全球首堆投入商業(yè)運行,全球首個具有四代技術特征的高溫氣冷堆商業(yè)示范核電項目成功并網(wǎng)發(fā)電,單機容量16兆瓦全系列風電機組成功下線,晶體硅光伏電池轉換效率創(chuàng)造26.8%的世界紀錄。全面掌握1000千伏交流、±1100千伏直流及以下等級的輸電技術,世界首個±800千伏特高壓多端柔性直流工程昆柳龍直流工程成功投運。大電網(wǎng)仿真技術廣泛應用,新型儲能技術多元化發(fā)展態(tài)勢明顯,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、建筑等領域電氣化水平快速提升。圖2 三代核電示范工程及小型模塊化反應堆(一)圖2 三代核電示范工程及小型模塊化反應堆(二)圖3 張北柔性直流電網(wǎng)示范工程及柔性直流輸電裝備(一)圖3 張北柔性直流電網(wǎng)示范工程及柔性直流輸電裝備(二)電力體制改革攻堅成效突出。2022年,全國電力市場交易規(guī)模進一步擴大,全年完成市場化交易電量5.25萬億千瓦時。全國統(tǒng)一電力市場體系啟動建設,具有中國特色的電力中長期、輔助服務市場機制和規(guī)則體系全面建立,6個電力現(xiàn)貨試點地區(qū)進入長周期結算試運行。上網(wǎng)電價改革進一步深化,輸配電價改革持續(xù)優(yōu)化,分時電價、階梯電價機制逐步健全。配售電業(yè)務加快放開,多元化市場主體參與的新格局正在形成。用電營商環(huán)境持續(xù)優(yōu)化,一般工商業(yè)電價連續(xù)三年降低,世界銀行“獲得電力”評價指標排名躍升至全球第12位。一是多重因素疊加,部分地區(qū)電力供應緊張,保障電力供應動力煤、天然氣等大宗商品價格大幅上漲;國內(nèi)煤炭、天然氣供應緊張,價格處于階段高位,火電企業(yè)經(jīng)營困難。另外,近年來極端天氣突發(fā)頻發(fā)造成電力負荷大幅攀升,也影響了可再生能源出力,增加了電力安全供應壓力。長期來看,我國電力需求仍維持穩(wěn)步增長趨勢,尖峰負荷特征日益凸顯,規(guī)模持續(xù)增加,但累計時間短,出現(xiàn)頻次低,所占電量小,增加了投資成本與保供難度。新能源裝機比重持續(xù)增加,但電力支撐能力圖4 2022年我國電力可靠供應難題凸顯(一)2022年夏季,電力保供面臨“高溫、少水、小風”不利局面,區(qū)域性高溫事件綜合強度達到1961年有完整氣象記錄以來最強,同時長江干流和主要支流來水為有水文記錄以來同期最枯,四川作為全國水電裝機第一大省首次在汛期出現(xiàn)電量短缺。圖4 2022年我國電力可靠供應難題凸顯(二)與常規(guī)電源相比存在較大差距,未能形成可靠替代能力。需要始終堅持底線思維,全力保障能源安全,推動構建適應大規(guī)模新能源發(fā)展的源網(wǎng)荷儲多元綜合保障體系。二是新能源快速發(fā)展,系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力和支撐能力提升面臨諸多掣肘,新能源消納形勢依然嚴峻。新能源占比不斷提高,快速消耗電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)資源,其間歇性、隨機性、波動性特點使得系統(tǒng)調(diào)節(jié)更加困難,系統(tǒng)平衡和安全問題更加突出。部分網(wǎng)架薄弱、缺乏同步電源支撐的大型新能源基地,系統(tǒng)支撐能力不足,新能源安全可靠外送受到影響。近年來,雖然全國新能源利用率總體保持較高水平,但消納基礎尚不牢固,局部地區(qū)、局部時段棄風棄光問題依然突出。未來,新能源大規(guī)模高比例發(fā)展要求系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力快速提升,但調(diào)節(jié)性資源建設面臨諸多約束,區(qū)域性新能源高效消納風險增大,制約新能源高效利用。22%21%3%3%22%21%3%3%8%74%52%57%14%66%13%16%11%16%17%2010? 2015? 2020? 2022?】? ?? ????? ?? ??圖5 我國各類電源裝機結構三是高比例可再生能源和高比例電力電子設備的“雙高”特性日益凸顯,安全穩(wěn)定運行面臨較大風險挑戰(zhàn)。相比于同步發(fā)電機主導的傳統(tǒng)電力系統(tǒng),“雙高”電力系統(tǒng)低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等特征明顯,且我國電網(wǎng)呈現(xiàn)交直流送受端強耦合、電壓層級復雜的電網(wǎng)形態(tài),送受端電網(wǎng)之間、高低壓層級電網(wǎng)之間協(xié)調(diào)難度大,故障后易引發(fā)連鎖反應。中東部地區(qū)多條直流集中饋入,本地電源支撐能力弱,電壓頻率穩(wěn)定問題嚴峻,同時形成多個密集通道,電網(wǎng)安全風險突出。隨著高比例新能源、新型儲能、柔性直流輸電等電力技術快速發(fā)展和推廣應用,系統(tǒng)主體多元化、電網(wǎng)形態(tài)復雜化、運行方式多樣化的特點愈發(fā)明顯,對電力系統(tǒng)安全、高效、優(yōu)化運行提出了更大挑戰(zhàn)。???? ?????? ??????????????????????????????????
???????????800??800?L8????S00?L8??墏?????P1.82000–2000–6000
0 0.2 0.4 0.6 0.8U1T??????????圖6 電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行面臨風險示意圖四是電力系統(tǒng)可控對象從以源為主擴展到源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié),控制規(guī)模呈指數(shù)級增長,調(diào)控技術手段和網(wǎng)絡安全防護亟待升級。隨著數(shù)量眾多的新能源、分布式電源、新型儲能、電動汽車等接入,電力系統(tǒng)信息感知能力不足,現(xiàn)有調(diào)控技術手段無法做到全面可觀、可測、可控,調(diào)控系統(tǒng)管理體系不足以適應新形勢發(fā)展要求,需要不斷深化電力體制改革和電力市場建設,提升新能源消納能力和源網(wǎng)荷儲靈活互動調(diào)節(jié)能力。電網(wǎng)控制功能由調(diào)控中心向配電、負荷控制以及第三方平臺前移,電網(wǎng)的攻擊暴露面大幅增加,電力系統(tǒng)已成為網(wǎng)絡攻擊的重要目標,網(wǎng)絡安全防護形勢更加復雜嚴峻,電力系統(tǒng)重點環(huán)節(jié)網(wǎng)絡安全防護能力亟需提升。五是電力關鍵核心技術裝備尚存短板,電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新驅動效能還需持續(xù)提升。我國能源電力領域已形成具有較強國際競爭力的完整產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈和價值鏈,電力科技整體水平實現(xiàn)從跟跑向并行、領跑的戰(zhàn)略性轉變,但個別技術領域同世界能源電力科技強國相比仍有差距,先進核電、碳捕捉利用及封存(CCUS)、高效率低成本可再生能源發(fā)電裝備、大功率柔性輸變電裝備、長時儲能、燃料電池、大型燃氣輪機、高溫材料、高端電工材料、關鍵元器件等支撐新型電力系統(tǒng)構建的技術、裝備、材料亟需攻關突破。需要加強政策引導,激發(fā)創(chuàng)新潛力,打造新型電力系統(tǒng)多維技術路線,推動能源電力全產(chǎn)業(yè)鏈融通發(fā)展。六是電力系統(tǒng)轉型過程中面臨諸多改革任務,適應新型電力系統(tǒng)的體制機制亟待完善。隨著電力系統(tǒng)的轉型發(fā)展,電力體制改革進入“深水區(qū)”,深層次矛盾不斷凸顯。電力市場不協(xié)調(diào)不平衡問題較為突出,滿足新型電力系統(tǒng)靈活、高效、便捷互動的市場機制和價格體系亟需完善,適應新能源低邊際成本、高系統(tǒng)成本、大規(guī)模高比例發(fā)展的市場設計亟待創(chuàng)新,各類調(diào)節(jié)銷售電價改革有待進一步深化。新形勢下的電力行業(yè)管理體制仍需健全優(yōu)化,適應高比例新能源和源網(wǎng)荷儲互動的電力設計、規(guī)劃、運行方法有待調(diào)整完善,電力監(jiān)管機制需要創(chuàng)新改革,電力企業(yè)治理效能亟待持續(xù)提升。二、形勢要求與內(nèi)涵特征二、形勢要求與內(nèi)涵特征黨的二十大報告強調(diào):“要積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和,深入推進能源革命,加快規(guī)劃建設新型能源體系”,這為新時代我國能源電力高質(zhì)量躍升式發(fā)展指明了前進方向,提出了更高要碳”戰(zhàn)略,推動構建新型能源體系,電力系統(tǒng)必須立足新發(fā)展階段、貫徹新發(fā)展理念,重點在功能定位、供給結構、系統(tǒng)形態(tài)、運行機理、調(diào)控體系等領域順應發(fā)展形勢、響應變革要求,主動實現(xiàn)“四個轉變”。一是電力系統(tǒng)功能定位由服務經(jīng)濟社會發(fā)展向保障經(jīng)濟社電力是主力軍。作為能源供給體系的核心,電力系統(tǒng)發(fā)展應逐漸二、形勢要求與內(nèi)涵特征二、形勢要求與內(nèi)涵特征PAGE13 新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE14術創(chuàng)新對電力系統(tǒng)轉型升級的支撐作用,通過源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)二是電力供給結構以化石能源發(fā)電為主體向新能源提供可靠電力支撐轉變。煤電在未來相當長一段時間內(nèi)仍是我國電力供應安全的重要支撐,需加快煤電清潔低碳化發(fā)展和靈活調(diào)節(jié)能力提升,推動化石能源發(fā)電逐步向基礎保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉型。為實現(xiàn)“雙碳”目標,在水電等傳統(tǒng)非化石能源受站址資源約束增速放緩、核電建設逐步向新一代先進核電技術過渡的情況下,新能源應當逐步成為綠色電力供應的主力軍,并通過提升功率預測水平、科學合理配置調(diào)節(jié)能力、實施智慧建立系統(tǒng)友好型電站,為系統(tǒng)提供可靠電力支撐,助力終端能源消費全面綠色轉型升級。三是系統(tǒng)形態(tài)由“源網(wǎng)荷”三要素向“源網(wǎng)荷儲”四要素轉變,電網(wǎng)多種新型技術形態(tài)并存。推動解決新能源發(fā)電隨機性、波動性、季節(jié)不均衡性帶來的系統(tǒng)平衡問題,多時間尺度儲能技四要素轉變??紤]到支撐高比例新能源接入系統(tǒng)和外送消納,未來電力系統(tǒng)仍以交直流區(qū)域互聯(lián)大電網(wǎng)為基本形態(tài),推進柔性交直流輸電等新型輸電技術廣泛應用。以分布式智能電網(wǎng)a布式”與“大電網(wǎng)”兼容并存的電網(wǎng)格局。四是電力系統(tǒng)調(diào)控運行模式由源隨荷動向源網(wǎng)荷儲多元智能互動轉變。新型能源體系下,伴隨大規(guī)模新能源和分布式能源接入,電力系統(tǒng)調(diào)度運行與新能源功率預測、氣象條件等外界因素結合更加緊密,源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息海量發(fā)展,實時狀態(tài)采集、感知和處理能力逐漸增強,調(diào)度層級多元化擴展,由單個元件向多個元件構成的調(diào)控單元延伸,調(diào)度模式需由源荷單向調(diào)度向適應源網(wǎng)荷儲多元互動的智能調(diào)控轉變。2021年3月15日,習近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議上對能源電力發(fā)展作出了系統(tǒng)闡述,首次提出構建新型電力系統(tǒng),黨的二十大報告強調(diào)加快規(guī)劃建設新型能源體系,為新時代能源電力發(fā)展提供了根本遵循。新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提,以滿足經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標,以高比例新能源供給消納體系建設為主線a分布式智能電網(wǎng):基于分布式新能源的接入方式和消納特性,以實現(xiàn)分布式新能源規(guī)?;_發(fā)和就地消納為目標的智能電網(wǎng),主要領域在配電網(wǎng)。任務,以源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同、靈活互動為堅強支撐,以堅強、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺,以技術創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為基礎保障的新時代電力系統(tǒng),是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體。新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征,其中安全高效是基本前提,清潔低碳是核心目標,柔性靈活是重要支撐,智慧融合是基礎保障,共同構建了新型電力系統(tǒng)的“四位一體”框架體系。?????????????????????????????? ???????? ???』???????????????????』????????????圖7 新型電力系統(tǒng)四大基本特征安全高效是構建新型電力系統(tǒng)的基本前提。新型電力系統(tǒng)中,新能源通過提升可靠支撐能力逐步向系統(tǒng)主體電源轉變。多時間尺度儲能協(xié)同運行,支撐電力系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)平衡。“大電源、大電網(wǎng)”與“分布式”兼容并舉、多種電網(wǎng)形態(tài)并存,共同支撐系統(tǒng)安全穩(wěn)定和高效運行。適應高比例新能源的電力市場與碳市場、能源市場高度耦合共同促進能源電力體系的高效運轉。清潔低碳是構建新型電力系統(tǒng)的核心目標。新型電力系統(tǒng)中,非化石能源發(fā)電將逐步轉變?yōu)檠b機主體和電量主體,核、水、風、光、儲等多種清潔能源協(xié)同互補發(fā)展,化石能源發(fā)電裝機及發(fā)電量占比下降的同時,在新型低碳零碳負碳技術的引領下,電力系統(tǒng)碳排放總量逐步達到“雙碳”目標要求。各行業(yè)先進電氣化技術及裝備發(fā)展水平取得突破,電能替代在工業(yè)、交通、建筑等領域得到較為充分的發(fā)展。電能逐步成為終端能源消費的主體,助力終端能源消費的低碳化轉型。綠電消費激勵約束機制逐步完善,綠電、綠證交易規(guī)模持續(xù)擴大,以市場化方式發(fā)現(xiàn)綠色電力的環(huán)境價值。柔性靈活是構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。新型電力系統(tǒng)中,不同類型機組的靈活發(fā)電技術、不同時間尺度與規(guī)模的靈活儲能技術、柔性交直流等新型輸電技術廣泛應用,骨干網(wǎng)架柔性靈活程度更高,支撐高比例新能源接入系統(tǒng)和外送消納。同時,隨著分布式電源、多元負荷和儲能的廣泛應用,大量用戶側主體兼具發(fā)電和用電雙重屬性,終端負荷特性由傳統(tǒng)的剛性、純消費型,向柔性、生產(chǎn)與消費兼具型轉變,源網(wǎng)荷儲靈活互動和需求側響應能力不斷提升,支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運有效銜接融合,體現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)性資源的市場價值。??智慧融合是構建新型電力系統(tǒng)的必然要求。新型電力系統(tǒng)以數(shù)字信息技術為重要驅動,呈現(xiàn)數(shù)字、物理和社會系統(tǒng)深度融合特點。為適應新型電力系統(tǒng)海量異構資源的廣泛接入、密集交互和統(tǒng)籌調(diào)度,“云大物移智鏈邊”等先進數(shù)字信息技術在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)廣泛應用,助力電力系統(tǒng)實現(xiàn)高度數(shù)字化、智慧化和網(wǎng)絡化,支撐源網(wǎng)荷儲海量分散對象協(xié)同運行和多種市場機制下系統(tǒng)復雜運行狀態(tài)的精準感知和調(diào)節(jié),推動以電力為??????????????????????????????????圖8 新型電力系統(tǒng)圖景展望??????三、三個發(fā)展階段及顯著特點三、三個發(fā)展階段及顯著特點???構建新型電力系統(tǒng)是一項復雜而艱巨的系統(tǒng)工程,不同發(fā)展階段特征差異明顯,需統(tǒng)籌謀劃路徑布局,科學部署、有序推進。按照黨中央提出的新時代“兩步走”戰(zhàn)略安排要求,錨定2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標,基于我國資源稟賦和區(qū)域特點,以2030年、2045年、2060年為新型電力系統(tǒng)構建戰(zhàn)略目標的重要時間節(jié)點,制定新???ゴ???????a2030???????ゴ???????a2030???????2030a2045???????2045a2060????????????????????????????????????????ゴ?????????????????????????????????????????????甲?????????????????????????????????ゝ?????????????ゝ???????????????????????????????????????』???????????????????』?????????。??ゑ?????????????????????????????????????????????????????ヅ????????????????????????????????????三、三個發(fā)展階段及顯著特點三、三個發(fā)展階段及顯著特點PAGE19 新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE20型電力系統(tǒng)“三步走”發(fā)展路徑,即加速轉型期(當前至2030年)、總體形成期(2030年至2045年)、鞏固完善期(2045年至2060年),有計劃、分步驟推進新型電力系統(tǒng)建設的“進度條”。我國進入全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的新發(fā)展階段,經(jīng)濟社會步入高質(zhì)量發(fā)展模式,產(chǎn)業(yè)結構逐步優(yōu)化升級。立足我國能源資源稟賦,堅持先立后破,有計劃分步驟實施碳達峰行動。期間,推動各產(chǎn)業(yè)用能形式向低碳化發(fā)展,非化石能源消費比重達到25%。新能源開發(fā)實現(xiàn)集中式與分布式并舉,引導產(chǎn)業(yè)由東部向中西部轉移。新型電力系統(tǒng)發(fā)展以支撐實現(xiàn)碳達峰為主要目標,加速推進清潔低碳化轉型。電力消費新模式不斷涌現(xiàn),終端用能領域電氣化水平逐步提升。新能源跨領域融合、負荷聚合服務、綜合能源服務等貼近終端用戶的新業(yè)態(tài)新模式不斷涌現(xiàn),分散化需求響應資源進一步整合,用戶側靈活調(diào)節(jié)和響應能力提升至5%以上,促進新能源就近就地開發(fā)利用和高效消納。電能在工業(yè)、建筑、交通等重點用能領域的替代“提速擴圍”,終端用能電氣化水平提升至35%左右,推動形成綠色低碳、高效節(jié)能的生產(chǎn)方式和生活方式,充分支撐煤油氣等化石能源的碳排放盡早達峰。碳達峰戰(zhàn)略目標推動非化石能源發(fā)電快速發(fā)展,新能源逐步成為發(fā)電量增量主體。在堅持生態(tài)優(yōu)先、確保安全的前提下,結合資源潛力持續(xù)積極建設陸上和海上風電、光伏發(fā)電、重點流域水電、沿海核電等非化石能源。新能源堅持集中式開發(fā)與分布式開發(fā)并舉,通過提升功率預測水平、配置調(diào)節(jié)性電源、儲能等手段提升新能源可調(diào)可控能力,進一步通過智慧化調(diào)度有效提升可靠替代能力,推動新能源成為發(fā)電量增量主體,裝機占比超過40%,發(fā)電量占比超過20%。煤電作為電力安全保障的“壓艙石”,向基礎保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源并重轉型。我國以煤為主的能源資源稟賦決定了較長時間內(nèi)煤炭在能源供給結構中仍將占較高比例,煤電作為煤炭清潔高效利用的途徑之一,仍是電力系統(tǒng)中的基礎保障性電源。2030年前煤電裝機和發(fā)電量仍將適度增長,并重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網(wǎng)重要節(jié)點等區(qū)域統(tǒng)籌優(yōu)化布局。為支撐“雙碳”戰(zhàn)略和系統(tǒng)穩(wěn)定運行,煤電機組通過節(jié)能降碳改造、供熱改造和靈活性改造“三改聯(lián)動”,實現(xiàn)向清潔、高效、靈活轉型。電網(wǎng)格局進一步優(yōu)化鞏固,電力資源配置能力進一步提升。跨省跨區(qū)電力資源配置層面,加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設,充分發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺作用,進一步擴大以西電東送為代表的跨省跨區(qū)通道規(guī)模。骨干網(wǎng)架層面,電力系統(tǒng)仍將以交流電技術為基礎,保持交流同步電網(wǎng)實時平衡的技術形態(tài),全國電網(wǎng)將維持以區(qū)域同步電網(wǎng)為主體、區(qū)域間異步互聯(lián)的電網(wǎng)格局。配電網(wǎng)層面,為促進新能源的就近就地開發(fā)利用,滿足分布式電源和各類新型負荷高比例接入需求,配電網(wǎng)有源化特征日益顯著,分布式智能電網(wǎng)快速發(fā)展,促進新能源就地就近開發(fā)利用。儲能多應用場景多技術路線規(guī)模化發(fā)展,重點滿足系統(tǒng)日內(nèi)平衡調(diào)節(jié)需求。作為提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力的重要舉措,抽水蓄能結合系統(tǒng)實際需求科學布局,2030年抽水蓄能裝機規(guī)模達到1.2億千瓦以上。以壓縮空氣儲能、電化學儲能、熱(冷)儲能、火電機組抽汽蓄能等日內(nèi)調(diào)節(jié)為主的多種新型儲能技術路線并存,重點依托系統(tǒng)友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源配建儲能、電網(wǎng)側獨立儲能、用戶側儲能削峰填谷、共享儲能等數(shù)字化、智能化技術助力源網(wǎng)荷儲智慧融合發(fā)展。云大物移智鏈邊等數(shù)字化技術,以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、邊緣計算等智能化技術在電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲各側逐步融合應用,推動傳統(tǒng)電力發(fā)輸配用向全面感知、雙向互動、智能高效轉變。適應新能源大規(guī)模發(fā)展的新型調(diào)度控制體系逐步建成,源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)能力大幅提升,以數(shù)字化轉型促進新型電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展。全國統(tǒng)一電力市場體系基本形成。保障電力系統(tǒng)經(jīng)濟安全穩(wěn)治理完善的全國統(tǒng)一電力市場體系基本建成,促進新能源發(fā)展和高效利用、激發(fā)各類靈活性資源調(diào)節(jié)能力。各市場主體在安全保供、成本疏導等方面形成責任共擔機制,促進源網(wǎng)荷儲挖潛增效。根據(jù)黨中央提出的新時代“兩步走”戰(zhàn)略安排要求,本世紀中葉,我國將建成社會主義現(xiàn)代化強國,經(jīng)濟社會發(fā)展將進入相對高級的發(fā)展階段,廣泛形成綠色生產(chǎn)生活方式,碳排放由峰值水平穩(wěn)中有序降低,用能需求增速放緩,綜合考慮用能結構轉型調(diào)整,用電需求在2045年前后達到飽和。期間,隨著水電、新能源等大型清潔能源基地的開發(fā)完成,跨省跨區(qū)電力流規(guī)模進入峰值平臺期。新能源發(fā)展重點轉向增強安全可靠替代能力和積極推進就地就近消納利用,助推全社會各領域的清潔能源替代。碳中和戰(zhàn)略目標推動電力系統(tǒng)清潔低碳化轉型提速,新型電力系統(tǒng)總體形成。用戶側低碳化、電氣化、靈活化、智能化變革方興未艾,全社會各領域電能替代廣泛普及。各領域各行業(yè)先進電氣化技術及裝備水平進一步提升,工業(yè)領域電能替代深入推進,交通領域新能源、氫燃料電池汽車替代傳統(tǒng)能源汽車。電力需求響應市場環(huán)境逐步完善,虛擬電廠、電動汽車、可中斷負荷等用戶側優(yōu)質(zhì)調(diào)節(jié)資源參與電力需求響應市場化交易,用戶側調(diào)節(jié)能力大幅提升。電能在終端能源消費中逐漸成為主體,助力能源消費低碳轉型。電源低碳、減碳化發(fā)展,新能源逐漸成為裝機主體電源,煤電清潔低碳轉型步伐加快。水電等傳統(tǒng)非化石能源受站址資源約束,增速放緩,核電裝機規(guī)模和應用領域進一步拓展,新能源發(fā)展進一步提速,以新能源為主的非化石能源發(fā)電逐步替代化石能源發(fā)電,全社會各領域形成新能源可靠替代新局面,新能源成為系統(tǒng)裝機主體電源。依托燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電、CCUS和提質(zhì)降碳燃燒等清潔低碳技術的創(chuàng)新突破,加快煤電清潔低碳轉型步伐。電網(wǎng)穩(wěn)步向柔性化、智能化、數(shù)字化方向轉型,大電網(wǎng)、分布式智能電網(wǎng)等多種新型電網(wǎng)技術形態(tài)融合發(fā)展。跨省跨區(qū)電力流達到或接近峰值水平,支撐高比例新能源并網(wǎng)消納,電網(wǎng)全面柔性化發(fā)展,常規(guī)直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網(wǎng)等新型輸電技術廣泛應用,支撐“大電網(wǎng)”與“分布式智能電網(wǎng)”的多種電網(wǎng)形態(tài)兼容并蓄。同時,智能化、數(shù)字化技術廣泛應用,基于大數(shù)據(jù)、云計算、5G、數(shù)字孿生、人工智規(guī)模化長時儲能技術取得重大突破,滿足日以上平衡調(diào)節(jié)需求。新型儲能技術路線多元化發(fā)展,滿足系統(tǒng)電力供應保障和大規(guī)模新能源消納需求,提高安全穩(wěn)定運行水平。以機械儲能、熱儲能、氫能等為代表的10小時以上長時儲能技術攻關取得突破,實現(xiàn)日以上時間尺度的平衡調(diào)節(jié),推動局部系統(tǒng)平衡模式向動態(tài)平衡過渡。新型電力系統(tǒng)進入成熟期,具有全新形態(tài)的電力系統(tǒng)全面建成。實現(xiàn)全社會綠色轉型和智慧升級是本階段新型電力系統(tǒng)的核心功能定位,高開放性是新型電力系統(tǒng)持續(xù)演化、釋放更多戰(zhàn)略價值潛力的關鍵驅動力。隨著支撐新型電力系統(tǒng)構建的重大關鍵技術取得創(chuàng)新突破,以新能源為電量供給主體的電力資源與其他二次能源融合利用,助力新型能源體系持續(xù)成熟完善。電力生產(chǎn)和消費關系深刻變革,電氫替代助力全社會碳中和。交通、化工領域綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨等新技術新業(yè)態(tài)新模式大范圍推廣。既消費電能又生產(chǎn)電能的電力用戶“產(chǎn)消者”蓬勃涌現(xiàn),成為電力系統(tǒng)重要的平衡調(diào)節(jié)參與力量。電力在能源系統(tǒng)中的核心紐帶作用充分發(fā)揮,通過電轉氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用,助力構建多種能源與電能互聯(lián)互通的能源體系。在冶金、化工、重型運輸?shù)阮I域,氫能作為反應物質(zhì)和原材料等,成為清潔電力的重要補充,與電能一起,共同構建以電氫協(xié)同為主的終端用能形態(tài),助力全社會實現(xiàn)深度脫碳。新能源逐步成為發(fā)電量結構主體電源,電能與氫能等二次能源深度融合利用。依托儲能、構網(wǎng)控制、虛擬同步機、長時間尺度新能源資源評估和功率預測、智慧集控等技術的創(chuàng)新突破,新能源普遍具備可靠電力支撐、系統(tǒng)調(diào)節(jié)等重要功能,逐漸成為發(fā)電量結構主體電源和基礎保障性電源。煤電等傳統(tǒng)電源轉型為系統(tǒng)調(diào)節(jié)性電源,提供應急保障和備用容量,支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。新一代先進核電技術實現(xiàn)規(guī)?;瘧?,形成熱堆—快堆匹配發(fā)展局面。增強型干熱巖發(fā)電、可控核聚變等顛覆性技術有望實現(xiàn)突破并逐步商業(yè)化推廣應用,為電力系統(tǒng)提供長期穩(wěn)定安全的清潔能源輸出,助力碳中和目標實現(xiàn)。新型輸電組網(wǎng)技術創(chuàng)新突破,電力與其他能源輸送深度耦合協(xié)同。低頻輸電、超導直流輸電等新型技術實現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展,支撐網(wǎng)架薄弱地區(qū)的新能源開發(fā)需求。交直流互聯(lián)的大電網(wǎng)與主動平衡區(qū)域電力供需、支撐能源綜合利用的分布式智能電網(wǎng)等多種電網(wǎng)形態(tài)廣泛并存,共同保障電力安全可靠供應,電力系統(tǒng)的靈活性、可控性和韌性顯著提升。能源與電力輸送協(xié)同儲電、儲熱、儲氣、儲氫等覆蓋全周期的多類型儲能協(xié)同運行,能源系統(tǒng)運行靈活性大幅提升。儲電、儲熱、儲氣和儲氫等多種類儲能設施有機結合,基于液氫和液氨的化學儲能、壓縮空氣儲能等長時儲能技術在容量、成本、效率等多方面取得重大突破,從不同時間和空間尺度上滿足大規(guī)??稍偕茉凑{(diào)節(jié)和存儲需求。多種類儲能在電力系統(tǒng)中有機結合、協(xié)同運行,共同解決新能源季節(jié)出力不均衡情況下系統(tǒng)長時間尺度平衡調(diào)節(jié)問題,支撐電力系統(tǒng)實現(xiàn)跨季節(jié)的動態(tài)平衡,能源系統(tǒng)運行的靈活性和效率大幅提升。四、總體架構與重點任務四、總體架構與重點任務全面貫徹新發(fā)展理念,加速構建新發(fā)展格局,著力推動高質(zhì)量著力打造以“錨定一個基本目標,聚焦一條主線引領,加強四以助力規(guī)劃建設新型能源體系為基本目標,以加快構建新型電力系統(tǒng)為主線,加強電力供應支撐體系、新能源開發(fā)利用體系、儲能規(guī)?;季謶皿w系、電力系統(tǒng)智慧化運行等四大體系建設,強化適應新型電力系統(tǒng)的標準規(guī)范、核心技術與重大裝備、相關政策與體制機制創(chuàng)新的三維基礎支撐作用。統(tǒng)籌綠色與安全,推動保障性支撐電源建設,積極發(fā)展常規(guī)水電、核電,在落實氣源的前提下因地制宜建設天然氣調(diào)峰電站,推動煤電清潔低碳發(fā)展、優(yōu)化發(fā)展布局,依托技術創(chuàng)新提升新能源可靠替代能力,構建多元化電力供應體系,推進電力安全新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE28四、總體架構與重點任務四、總體架構與重點任務PAGE29 應急監(jiān)督管理體系建設。一是充分利用各類電源互補互濟特性,構建多元綠色低碳電源供應結構??茖W有序安排新增電源裝機規(guī)模、結構和布局,充分發(fā)揮水、核、風、光、煤、氣等多能互補優(yōu)勢。統(tǒng)籌水電開發(fā)和生態(tài)保護,積極安全有序發(fā)展核電,大力推動新能源開發(fā)建設,合理布局清潔高效火電,因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電。加強負荷中心城市本地電源支撐能力,加強應急備用能力建設,強化黑啟動電源建設,為保障電力系統(tǒng)高效安全穩(wěn)定運行奠定重要基礎。二是穩(wěn)住煤電電力供應基本盤,推動煤電靈活低碳發(fā)展。新增煤電重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網(wǎng)重要在受端地區(qū)適當布局一批煤炭儲配保障基地,提升煤炭應急保障能力。推動煤電靈活性改造和抽汽蓄熱改造,加大煤電超低排放改造、節(jié)能改造和供熱改造力度,推廣機組新型節(jié)能降碳技術,加快開展新型CCUS技術研發(fā)及全流程系統(tǒng)集成和示范應用。符合能效、環(huán)保、安全等政策和標準要求的機組,“關而三是打造“新能源+”模式,加快提升新能源安全可靠替代能力。推進新能源與調(diào)節(jié)性電源的多能互補,推廣電力源網(wǎng)荷儲一體化發(fā)展模式,強化新能源資源評估和功率預測技術研究,提高預測精度、延長預測周期,完善調(diào)度運行輔助決策功能,深化極端天氣下功率預測技術研究,加強源荷互動,提高需求側管理水平,實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲協(xié)同運行。深度融合長時間尺度新能源資源評估和功率預測、智慧調(diào)控、新型儲能等技術應用,推動系統(tǒng)友好型“新能源+儲能”電站建設,優(yōu)化調(diào)度運行方式,實現(xiàn)新能源與儲能協(xié)調(diào)運行,大幅提升發(fā)電效率和可靠出力水平。提升新能源主動支撐能力,逐步具備與常規(guī)電源相近的涉網(wǎng)性能。?????????????????????????????+?????????????????????圖10 系統(tǒng)友好型新能源電站示意圖四是統(tǒng)籌不同電力供應方式,實現(xiàn)遠距離輸電與就地平衡兼容并蓄。堅持“就地平衡、就近平衡,跨區(qū)平衡互濟”,西部、北部地區(qū)著力提升新能源就近消納利用規(guī)模,不斷優(yōu)化跨省跨區(qū)輸電通道送端配套電源結構,保障輸電通道合理利用率,持續(xù)提高輸電通道清潔能源電量比重。東、中部地區(qū)加強受端交流網(wǎng)架建設,為跨省跨區(qū)通道饋入提供堅強網(wǎng)架支撐,依托省區(qū)外電力與本地電源共同滿足新增電力需求,實現(xiàn)“電從遠方來”與“電從身邊來”相輔相成,提升系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。推進堅強局部電網(wǎng)建設,應對嚴重自然災害等可能引發(fā)電網(wǎng)大面積停電事故的風險,提升重要負荷中心的應急保障能力。結合產(chǎn)業(yè)布局,促進新能源就近就地高效消納,緩解電網(wǎng)輸送壓力。加大力度規(guī)劃建設以大型風電光伏基地為基礎、以其周邊清潔高效先進節(jié)能的煤電為支撐、以穩(wěn)定安全可靠的特高壓輸變電線路為載體的新能源供給消納體系。推動新能源集中與分布并舉、陸上與海上并舉、就地利用與遠距離外送并舉,構建新能源多元化開發(fā)利用新格局。一是推動沙漠戈壁荒漠地區(qū)新能源基地化、主要流域可再生能源一體化、海上風電集約化開發(fā)。重點圍繞沙漠戈壁荒漠地區(qū)推動大型風電、光伏基地建設,結合清潔高效煤電、新型儲能、光熱發(fā)電等調(diào)節(jié)支撐性資源,形成多能互補的開發(fā)建設形式,探索建立新能源基地有效供給和電力有效替代新模式。穩(wěn)妥推動西南地區(qū)主要流域可再生能源一體化基地建設,實現(xiàn)水電、風電、光伏發(fā)電、儲能一體化規(guī)劃研究、開發(fā)建設與電力消納。積極推動海上風電集群化開發(fā)利用,一體化統(tǒng)籌海上風電的規(guī)劃、建設、送出、并網(wǎng)與消納,并逐步由近海向深遠海拓展。探索海上光伏開發(fā)應用。二是發(fā)揮大電網(wǎng)資源配置作用,推動主干網(wǎng)架提質(zhì)升級、柔性化發(fā)展,支撐高比例新能源高效開發(fā)利用。兼顧全國大范圍資源優(yōu)化配置和電網(wǎng)合理分區(qū),加強跨省跨區(qū)輸電通道建設,提升電力資源優(yōu)化配置能力,原則上以輸送清潔能源電量為主,加強送、受端交流電網(wǎng),補齊電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)。科學優(yōu)化走廊方案設計,優(yōu)化輸電通道路徑,避免造成輸電通道過于密集,滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行需求。結合新型輸電技術,推動直流輸電柔性化建設與改造,優(yōu)化網(wǎng)架結構,形成分層分區(qū)、柔性發(fā)展、適應性強的主干網(wǎng)架。三是推動分布式新能源就地開發(fā)利用,促進新能源多領域跨界融合發(fā)展。加快推動中東部和南方地區(qū)分散式風電、分布式光伏發(fā)電開發(fā),以就地利用為主要目的拓展分布式新能源開發(fā)應用場景。積極推動各具特色的電力源網(wǎng)荷儲一體化項目,圍繞公共建筑、居住社區(qū)、新能源汽車充電樁、鐵路高速公路沿線等建筑、交通、農(nóng)業(yè)領域,發(fā)展新能源多領域融合的新型開發(fā)利用模式。優(yōu)化加強配電網(wǎng)網(wǎng)架結構,合理配置布點容量,不斷豐富配電網(wǎng)調(diào)節(jié)手段,加快配電網(wǎng)一、二次融合和智能化升級,持續(xù)提升配電網(wǎng)靈活性和承載力,滿足分布式新能源規(guī)模化開發(fā)需要。圖11 新能源多領域跨界融合發(fā)展(一)圖11 新能源多領域跨界融合發(fā)展(二)四是推動分布式智能電網(wǎng)由示范建設到廣泛應用,促進分布式新能源并網(wǎng)消納。圍繞分布式新能源并網(wǎng)消納、邊遠地區(qū)供電保障、工商業(yè)園區(qū)個性化用能需求等典型場景,積極開展分布式智能電網(wǎng)示范建設。提升分布式新能源可控可調(diào)水平,完善源網(wǎng)荷儲多元要素互動模式,滿足更高比例分布式新能源消納需求,推動局部區(qū)域電力電量自平衡,加快分布式智能電網(wǎng)廣泛應用。持續(xù)推進配電網(wǎng)標準化、透明化、智慧化建設,適應分布式智能電網(wǎng)發(fā)展需要。監(jiān)??監(jiān)??623623????623???623623????623???0*?0*0*0*??」?????????五是推動多領域清潔能源電能替代,充分挖掘用戶側消納新替代傳統(tǒng)能源汽車,建筑領域積極推廣建筑光伏一體化清潔替擴大電氣化終端用能設備使用比例。積極培育電力源網(wǎng)荷儲一體化、負荷聚合服務、綜合能源服務、虛擬電廠等貼近終端用可測、可控能力的需求響應系統(tǒng)平臺與控制終端參與電網(wǎng)調(diào)度運行,提升用戶側靈活調(diào)節(jié)能力。積極推動多時間尺度儲能規(guī)?;瘧谩⒍喾N類型儲能協(xié)同運行,緩解新能源發(fā)電特性與負荷特性不匹配導致的短時、長時平衡調(diào)節(jié)壓力,提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力,支撐電力系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)平衡。一是統(tǒng)籌系統(tǒng)需求與資源條件,推動抽水蓄能多元化發(fā)展和站點資源條件,在滿足本地電力系統(tǒng)需求的同時,統(tǒng)籌考慮省際間、區(qū)域內(nèi)的資源優(yōu)化配置,合理布局、科學有序開發(fā)建設。經(jīng)濟指標相對優(yōu)越的抽水蓄能電站。創(chuàng)新抽水蓄能發(fā)展模式與場景應用,因地制宜開展中小型抽水蓄能電站建設,探索推進水電梯級融合改造,統(tǒng)籌新能源資源條件與抽水蓄能建設周期,持續(xù)推動新能源與抽水蓄能一體化發(fā)展。二是結合電力系統(tǒng)實際需求,統(tǒng)籌推進源網(wǎng)荷各側新型儲能多應用場景快速發(fā)展。發(fā)揮新型儲能支撐電力保供、提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力等重要作用,積極拓展新型儲能應用場景,推動新型儲能規(guī)?;l(fā)展布局。重點依托系統(tǒng)友好型“新能源+儲能”加速推進新能源可靠替代。充分結合系統(tǒng)需求及技術經(jīng)濟性,統(tǒng)籌布局電網(wǎng)側獨立儲能及電網(wǎng)功能替代性儲能,保障電力可靠供應。積極推動電力源網(wǎng)荷儲一體化構建模式,靈活發(fā)展用戶側新型儲能,提升用戶供電可靠性及用能質(zhì)量。推動用戶側智能有序充電,探索智能車網(wǎng)雙向互動新模式,有效發(fā)揮電動汽車儲能充放電資源的峰谷調(diào)節(jié)作用。加強源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)調(diào)度,探索源網(wǎng)荷儲安全共治機制,保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。????? 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主要儲能形式的儲能容量和儲能時長三是推動新型儲能與電力系統(tǒng)協(xié)同運行,全面提升電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)能力。建立健全調(diào)度運行機制,充分發(fā)揮新型儲能電力、電量雙調(diào)節(jié)功能。推動可再生能源制氫,研發(fā)先進固態(tài)儲氫材料,著力突破大容量、低成本、高效率電氫轉換技術裝備,開展大規(guī)模氫能制備和綜合利用示范應用。推動電化學儲能、壓縮空氣儲能等新型儲能技術規(guī)?;瘧谩?yōu)化新型儲能發(fā)展方式,充分發(fā)揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優(yōu)勢,實現(xiàn)多種類儲能的有機結合和優(yōu)化運行,重點解決中遠期新能源出力與電力負荷季節(jié)性不匹配導致的跨季平衡調(diào)節(jié)問題,促進電力系統(tǒng)實時平衡機理和平衡手段取得重大突破。依托電力系統(tǒng)設備設施、運行控制等各類技術以及“云大物移智鏈邊”等數(shù)字技術的創(chuàng)新升級,推動建設適應新能源發(fā)展的新型智慧化調(diào)度運行體系,推動電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級,打造安全可靠的電力數(shù)字基礎設施,構建能源數(shù)字化平臺,助力構建高質(zhì)量的新型電力系統(tǒng)。一是建設適應新能源發(fā)展的新型調(diào)度運行體系。提高新能源感知與網(wǎng)絡通信能力,提高新能源功率與發(fā)電能力預測精度,推廣長時間尺度新能源功率預測技術。建設新一代調(diào)度運行技術支持系統(tǒng),統(tǒng)籌全系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源,依托大電網(wǎng)資源配置能力和各地區(qū)錯峰效應,實現(xiàn)基于電力市場交易的新能源遠程集控和特征的大電網(wǎng)仿真分析平臺,精準掌握電力系統(tǒng)特性變化,構建故障防御體系。構建全景觀測、精準控制、主配協(xié)同的新型二是推動電網(wǎng)智能升級。創(chuàng)新應用“云大物移智鏈邊”等技三是打造新型數(shù)字基礎設施。推進電力系統(tǒng)和網(wǎng)絡、計算、存儲等數(shù)字基礎設施融合升級,實現(xiàn)電力系統(tǒng)生產(chǎn)、經(jīng)營管理等核心業(yè)務數(shù)字化轉型。深化電力系統(tǒng)數(shù)字化平臺建設應用,打造業(yè)務中臺、數(shù)據(jù)中臺和技術中臺,構建智慧物聯(lián)體系,打造多種通信技術相融合的電力通信網(wǎng),推廣共性平臺和創(chuàng)新應用,提高能源電力全環(huán)節(jié)全息感知能力,提升分布式能源、電動汽車和微電網(wǎng)接入互動能力,推動源網(wǎng)荷儲協(xié)同互動、柔性控制。四是構建能源電力數(shù)字經(jīng)濟平臺。推動各級各類能源云平臺建設,強化完善新能源資源優(yōu)化、碳中和支撐服務、新能源工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)科技創(chuàng)新等功能,接入各類能源數(shù)據(jù),方位支撐經(jīng)濟社會發(fā)展。加強能源電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡設施建設,推動能源電力數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯聚與共享應用,為能源電力產(chǎn)業(yè)鏈上下統(tǒng)籌謀劃新型電力系統(tǒng)標準規(guī)范頂層設計,形成覆蓋源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié),涵蓋規(guī)劃設計、工程建設、物資采購和生產(chǎn)運行、維護延壽、退役全過程全生命周期的國家、行業(yè)、團體多層次協(xié)調(diào)統(tǒng)一的新型電力系統(tǒng)標準與規(guī)范,促進新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)和產(chǎn)業(yè)鏈整體協(xié)調(diào)發(fā)展。一是完善源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)相關標準,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推動新型電力碳排放等領域相關標準制修訂。推進各領域設備、技術標準化,明確各領域和層級標準關系,加強標準間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),開展新型電力系統(tǒng)國際標準框架體系建設。二是加強電力安全領域標準研究,切實保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和電力可靠供應。制定完善電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行和控制標準。加強電力信息安全、氣象功率數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡安全標準研究。推進電力應急技術和管理領域的標準研制,提升系統(tǒng)應對極端事件的預防、抵御、響應能力以及快速恢復供電能力。三是推動電力市場相關標準出臺,助力電力市場機制建設。構建覆蓋電力中長期、現(xiàn)貨、輔助服務市場等電力市場基本交易規(guī)則,制定統(tǒng)一的交易技術標準和數(shù)據(jù)接口標準。促進全國統(tǒng)一電力市場建設、電力資源優(yōu)化配置、電力系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)能力挖掘和清潔能源高效利用。開展電力市場與碳市場標準體系的協(xié)同研究。四是提前謀劃新技術新業(yè)態(tài)領域標準,發(fā)揮行業(yè)引領作用。開展氫電耦合、電力人工智能、電力集成電路、電力區(qū)塊鏈、電力智能傳感、電力數(shù)字平臺、電力數(shù)據(jù)要素等新興領域標準化制定工作,促進先進電力技術與新一代數(shù)字信息技術深度融合應用,助力智慧能源系統(tǒng)建設。隨著能源電力轉型不斷深入,源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)的功能定位和特性將發(fā)生重大調(diào)整,系統(tǒng)發(fā)展將面臨安全性、可靠性、經(jīng)濟性、靈活性等諸多挑戰(zhàn),技術創(chuàng)新將是破題的關鍵。重點從源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)挖掘技術發(fā)展?jié)摿Γ罅ν茝V應用一批關鍵技術與重大裝備,支撐新能源快速發(fā)展,推動新型電力系統(tǒng)逐步建成。一是清潔安全高效發(fā)電技術裝備領域。以提升新能源發(fā)電效率與質(zhì)量、提高并網(wǎng)友好性與可靠替代能力為核心,推進深遠海域海上風電開發(fā)及超大型海上風機、高效低成本晶體硅電池、長時間尺度新能源資源評估與功率預測、新能源發(fā)電并網(wǎng)及主動支撐、分布式新能源聚合等技術,在電力電子變流器虛擬同步控制技術、新型高功率高耐壓電力半導體開關器件研發(fā)等領域取得重要突破。以保障核電項目安全、高效、經(jīng)濟、可持續(xù)發(fā)展為目的,開展核電關鍵技術優(yōu)化和新一代核電研發(fā)應用,加快推動核能綜合利用技術應用,推動高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型堆、海上浮動堆等先進堆型技術應用示范,支持核聚變技術研發(fā)。以提升煤電發(fā)電效率、降低單位碳排放為核心,推進煤電機組節(jié)能提效綜合升級改造技術,推動適應低負荷、頻繁變負荷運行的煤電機組靈活性改造關鍵技術廣泛應用,加快發(fā)展煤基超臨界CO2、碳捕集利用與封存(CCUS)、煤與氫/氨發(fā)電系統(tǒng)集成等技術,支持氫(氨)燃氣輪機技術、燃氣輪機機組大比例摻氫燃燒技術研發(fā)。二是先進靈活高效輸配電技術裝備領域。以充分適應未來高比例新能源并網(wǎng)為核心,推動高電壓大容量柔性直流和柔性交流輸電技術應用研究,重點研發(fā)適應大規(guī)模新能源輸送的特高壓柔性直流技術、多端特高壓柔性直流技術、柔性直流電網(wǎng)組網(wǎng)技術、可控電網(wǎng)換相換流技術等;研制高效低成本DC/DC變換器、新型直流斷路器、高可靠性低能耗新型變壓器、高壓大功率硅基和碳化硅基電力電子器件、高性能新型電工材料等設備器件;推進大容量深遠海風電友好送出技術裝備研究,突破大容量海纜裝備及海上平臺輕型化設計關鍵技術;中遠期進一步突破低頻輸電、超導直流輸電等技術。以應對分布式電源滲透率逐步提高和源網(wǎng)荷儲靈活互動需要為核心,推進中低壓配電網(wǎng)源網(wǎng)荷儲組網(wǎng)協(xié)同運行控制關鍵技術、分布式發(fā)電協(xié)調(diào)優(yōu)化技術、分布式電源并網(wǎng)及電壓協(xié)調(diào)控制技術、低成本高效率低壓柔性設備研制技術,實現(xiàn)配電網(wǎng)大規(guī)模分布式電源有序接入、靈活并網(wǎng)和多種能源協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度,推動提升配電網(wǎng)運行效能。加強無線輸電等顛覆性技術的創(chuàng)新研究。三是規(guī)模化、高安全性儲能技術裝備領域。以提升新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、供電保障能力及靈活調(diào)節(jié)能力為核心,推動安全、靈活、經(jīng)濟的儲能技術廣泛應用。研究大型可變速抽水蓄能機組關鍵技術,統(tǒng)籌規(guī)劃抽水蓄能重大裝備產(chǎn)業(yè)布局和技術發(fā)展路線,提高抽水蓄能機組等設備效能、產(chǎn)能。重點開展長壽命、低成本及高安全的電化學儲能關鍵核心技術、裝備集力系統(tǒng)需求的車載動力電池,構建電動汽車負荷聚集系統(tǒng)。大(冷儲能等技術向大規(guī)模、高效率、靈活運行方向發(fā)展,開展關鍵技術研究及示范。突破適用于可再生能源電解水制氫的質(zhì)子交換膜和高溫固體氧化物電解制氫等關鍵技術,開展氫儲運/加注關鍵技術、燃料電池設備及系統(tǒng)集成關鍵技術研發(fā)和推廣應用,研發(fā)純氫氣燃氣發(fā)電機組。四是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行技術領域。科學謀劃應對新型電力系統(tǒng)的“雙高”特征引發(fā)的系統(tǒng)穩(wěn)定問題,在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行技術領域取得根本性突破。研發(fā)電力系統(tǒng)仿真分析及安全高效運行技術、含有大規(guī)模新能源接入電力系統(tǒng)的動態(tài)過程仿真技術等,提升以仿真為核心的新型電力系統(tǒng)分析認知能力。開展寬頻振蕩分析與抑制技術、直流電網(wǎng)系統(tǒng)運行關鍵技術、高比例新能源和高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)穩(wěn)定運行控制等技術研究,提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平。推動電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定風險在線預防控制技術、新型電力系統(tǒng)綜合防御體系構建技術、電力系統(tǒng)非常規(guī)安全風險識別及防范等技術研究,提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定防御和應急處理能力。配套政策與體制機制是構建新型電力系統(tǒng)的制度保障,是充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用、推動有效市場和有為政府相結合的關鍵支撐。一是建立適應新型電力系統(tǒng)的電力市場體系。建立統(tǒng)一開放、競爭有序、安全高效、治理完善的全國統(tǒng)一電力市場體系,推進各類可再生能源參與綠色電力交易,鼓勵地方制定符合本地實際的綠色電力交易制度,逐步完善中長期穩(wěn)定電力供需、現(xiàn)貨發(fā)現(xiàn)價格、輔助服務保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行的交易機制,加強綠證市場、碳市場、電力市場的有序銜接。持續(xù)深化省(區(qū)、市)電力市場建設,實現(xiàn)國家市場、省(區(qū)、市)/區(qū)域電力市場等不同層次市場的相互耦合,在資源流通環(huán)節(jié)為新型電力系統(tǒng)創(chuàng)造市場環(huán)境。研究全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展規(guī)劃,強化電力市場基礎制度規(guī)則的統(tǒng)一。二是發(fā)揮價格政策的關鍵引導作用。持續(xù)深化電價改革,有序放開發(fā)電上網(wǎng)電價,完善電網(wǎng)企業(yè)代理購電制度,推動各類電源、儲能、用戶積極參與市場,加快構建起有效反映電力供需狀況、功能價值、成本變化、時空信號和綠色價值的市場化電價形成機制,同步強化市場監(jiān)管,引導電價在合理區(qū)間運行。深化輸配電價改革,推動輸電價格和配電價格分開核定,完善定價制度、理順電價結構,創(chuàng)新支持新能源更好消納的輸配電價機制。優(yōu)化跨省跨區(qū)輸電通道價格機制,打破區(qū)域間能源輸送消費壁壘,形成以市場為導向的價格體系。完善居民階梯電價制度。三是完善新型電力系統(tǒng)建設的投融資和財稅政策體系。加大財政支持力度,實施稅收優(yōu)惠政策。對關鍵技術研發(fā)、重大工程服務環(huán)境,落實稅收優(yōu)惠政策。加快推進綠色金融等融資制度拓展融資渠道,提供多方位融資途徑。創(chuàng)新金融政策制度,鼓勵發(fā)展綠色金融產(chǎn)品,為新型電力系統(tǒng)建設提供金融工具支持。四是打造自主創(chuàng)新的技術研發(fā)體系。高質(zhì)量建設國家重點實驗室、工程技術研究中心、國家能源研發(fā)創(chuàng)新平臺等,統(tǒng)籌科技、教育、人才資源,完善科技創(chuàng)新考核和激勵機制。充分發(fā)揮大型國有企業(yè)技術創(chuàng)新龍頭作用。充分利用國內(nèi)外先進技術,高效支撐新型電力系統(tǒng)建設所需的關鍵技術研發(fā)應用。強化科技研發(fā)的多向整合,推進跨領域、跨行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,推進新型電力系統(tǒng)與其他領域“跨界融合”的發(fā)展。五是構筑綠色低碳、競爭有活力的電力工業(yè)體系。推進壟斷行業(yè)競爭性環(huán)節(jié)進行市場條件下的適應性調(diào)整,推動電網(wǎng)建設業(yè)務向社會放開,提升電力研究、勘測設計、建設等環(huán)節(jié)市場化程度,為新型電力系統(tǒng)建設運行提供與之相配套的電網(wǎng)體制保障。遴選新型電力系統(tǒng)特征顯現(xiàn)充分、能源清潔轉型較快的典型地區(qū)進行新型電力示范區(qū)建設,達到先行先試、尖兵推進的效應,重點突破與全面推進并行,促進新型電力系統(tǒng)全面建設。建立新型電力系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈保障機制,推動電力裝備、運營、服務產(chǎn)業(yè)鏈升級與綠色轉型,提前布局中長期初級產(chǎn)品供給,提升自主化水平,支撐新型電力系統(tǒng)建設運行。六是完善先進高效的電力行業(yè)治理體系。強化電力規(guī)劃引領作用,充分發(fā)揮市場機制引導作用,完成電力規(guī)劃任務,確保電力轉型過程中的安全可靠供應,營造公平的市場化環(huán)境,合理使用行政調(diào)節(jié)手段。加強電力規(guī)劃、建設、運行、交易、價格等多環(huán)節(jié)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和監(jiān)管,加強煤電、新能源、儲能、電網(wǎng)等多要素統(tǒng)一管理,適應新型電力源網(wǎng)荷儲高效互動的發(fā)展需求。強化電力行業(yè)監(jiān)管,各市場主體在安全保供、成本疏導等方面形成責任共擔機制,壓實各方責任,以電力市場監(jiān)管和電力壟斷環(huán)節(jié)監(jiān)管為抓手,探索構建以信用為基礎的監(jiān)管機制,促進新型電力系統(tǒng)有序建設和規(guī)范運行。附件:世界主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型鏡鑒附件:世界主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型鏡鑒氣候變化給全人類生存和發(fā)展帶來新的挑戰(zhàn)。2021年以來,世界多個國家和地區(qū)出現(xiàn)了能源電力短缺的局面,俄烏沖突使得全球能源供需緊張形勢進一步演變?yōu)槟茉次C。世界各國正在重新調(diào)整能源發(fā)展戰(zhàn)略,積極促進能源供給來源地的多樣化,提高能源戰(zhàn)略儲備能力,推動能源獨立安全發(fā)展。歐盟、美國、日本等發(fā)達經(jīng)濟體率先啟動能源電力轉型,各國新能源發(fā)電量近年來呈快速增長趨勢。從2010年至2020年,歐洲地區(qū)新能源發(fā)電量占比由7.7%激增至23.8%,達9210億千瓦時;美國新能源發(fā)電量占比由4.0%增長至12.4%,達4977億千瓦時;日本新能源發(fā)電量占比由2.6%增長至12.5%,達1256億千瓦時。各國結合自身資源稟賦、能源戰(zhàn)略、技術水平、政策導向,制定了不同的能源電力轉型戰(zhàn)略與過渡路徑。新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書 PAGE48附件:世界主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型鏡鑒附件:世界主要發(fā)達經(jīng)濟體能源電力轉型鏡鑒PAGE49 23.8%12.4%23.8%12.4%12.5%11.1%25%20%15%10%5%0%?? ?? ?? ??圖15 2020年世界主要發(fā)達經(jīng)濟體新能源發(fā)電量占比歐盟注重碳減排,同時關注能源安全。歐洲預計2050年實現(xiàn)碳中和,利用其在綠色技術產(chǎn)業(yè)積累的領先優(yōu)勢,積極推動可再生能源發(fā)展,從多個層面實現(xiàn)可再生能源替代轉型。歐盟主要國家可再生能源快速發(fā)展并實現(xiàn)高比例消納,得益于充裕的發(fā)電容量,靈活的發(fā)電調(diào)節(jié)能力,緊湊的電網(wǎng)結構,完善的市場機制,以及可再生能源與其他電源、電網(wǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)規(guī)劃等多方面因素。近年來,在全球通脹與俄烏沖突疊加下,為保障2007? 2011? 2014? 2019? 2021???2030?ブ?????????????????????2030????????ソ2050??????2020?????????ェ???????????1990?????20%???????????????????????
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甲????????2030????????1990???ブ?50%~55%?2050??????????
??????????????????ゴ???2030ブ????圖16 歐盟能源轉型戰(zhàn)略能源安全,歐盟部分國家被迫重啟煤電。美國注重能源獨立,加速能源技術商業(yè)化發(fā)展。美國始終把能源安全放在首位,電源裝機結構以氣電為主。美國電力系統(tǒng)轉型包括兩方面,一方面是由能源低碳化轉型驅動的電源轉型,包括擴大新能源發(fā)電規(guī)模、關停燃煤電廠或附加CCUS裝置等;另一方面是由能源轉型和現(xiàn)代社會發(fā)展共同驅動的電網(wǎng)轉型,大力發(fā)展智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)。同時,美國高度重視技術攻關,包括氫能技術、先進核電技術、生物燃料技術與地熱技術、儲能技術。2001-2009????2009-2017?????2017-2021?????2021-??????????????2005????2007???????????
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???????????????????????????????ゑ????ブ???圖17 美國能源轉型戰(zhàn)略日本注重電力穩(wěn)定供應,積極整合可再生能源與氫能。日本電力系統(tǒng)規(guī)模約為我國浙江與江蘇兩省總和,裝機結構以氣電、煤電等化石電源為主。其電力系統(tǒng)轉型過程中重點關注電力穩(wěn)定供應,提出將最大限度地開發(fā)海上風電、太陽能、地熱等可再生能源,推進可再生能源制氫技術的規(guī)?;瘧?,大力發(fā)展零排放技術,通過儲能、虛擬電廠等手段提升系統(tǒng)靈活性,力求通過能源技術優(yōu)勢彌補資源稟賦的劣勢。2011?
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2021?????????????????????????????????????50??????甲???チ????????????????
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???????????????2030???????????38%?圖18 日本能源轉型戰(zhàn)略為適應新能源在系統(tǒng)中電量占比持續(xù)提升,國際主要發(fā)達國家立足于其國情和發(fā)展階段制定了能源技術發(fā)展戰(zhàn)略,通過電力轉型適應大規(guī)模高比例新能源的并網(wǎng)與消納。目前各國主要通過分布式發(fā)電和儲能等領域技術革新,推動源網(wǎng)荷儲多環(huán)節(jié)的深度融合,同時積極出臺金融、財政、法規(guī)制度并完善電力市場建設,助力電力系統(tǒng)轉型。各國重點轉型措施可為我國新型電力系統(tǒng)構建提供重要參考。一是提升終端電氣化水平。英國擬通過推廣基于熱泵技術的供熱電氣化、加速電動汽車普及的交通電氣化等一些舉措提升終端用能水平。據(jù)英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)預計,英國終端電氣化水平將由2021年的16%上升至2050年的50%以上?,F(xiàn)階段終端電氣化水平相對較高的日本、美國和歐洲一些國家將通過對工業(yè)、交通運輸、供暖和制冷等領域進行終端電氣化改造,使終端用能電氣化水平進一步提升至50%以上。二是大力發(fā)展分布式新能源。為實現(xiàn)分布式能源的高效利用,各國積極構建分布式能源網(wǎng)絡,通過屋頂光伏、分散式風日本分布式發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)和光伏發(fā)電為主,據(jù)日本經(jīng)濟貿(mào)易產(chǎn)業(yè)?。∕ETI)預計,2030年分布式能源系統(tǒng)發(fā)電將占總電力供應的20%。德國針對分布式新能源并網(wǎng),制定了一系列技術標準規(guī)范和并網(wǎng)檢測認證制度,鼓勵通過新能
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