構(gòu)建新型電力系統(tǒng)助力能源綠色低碳發(fā)展,實現(xiàn)碳中和

2023中國-東盟電力合作與發(fā)展論壇本文件的知識產(chǎn)權(quán)屬南方電網(wǎng)公司所有。對本文件的使用及處置應(yīng)嚴(yán)格遵循南方電網(wǎng)公司有關(guān)規(guī)定或獲取本文件的合同及約定的條件和要求。未經(jīng)南方電網(wǎng)公司事先書面同意，不IntellectualPropertyRightsStatementThisdocumentisthepropertyofandcontairelatedproprietor.Youagreetotreatthisdocumentinstrictaccordancewiththetermsandconditionsoftheagreementunderwhichitwasprovidedtoyou.NodisclosureorcopyofthisdocumentispermittedwithoutthepriorwrittenpermissionofCSG.實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識電力發(fā)展新機遇與新挑戰(zhàn)深化電力合作共促技術(shù)提升I實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識現(xiàn)實想象、極其恐怖"、德國近500年2021年中國河南暴雨，日雨量突破10個國家級氣象觀測站有氣象記錄2023年7月，紐約時報報道，7月初全球范圍內(nèi)驚人的持續(xù)高溫打破記CCSG2023.AllRightsReserved實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識IPCC工作組報告：《氣候變化2021:自然科學(xué)基礎(chǔ)》分析，繼續(xù)增暖可能進一步加劇未來極端熱事件頻次和強度，將進一步加劇未來陸地強降水和區(qū)域干旱的頻次和強度。2022年《自然》(Nature)上發(fā)表的一項新的研究警告，氣候變化可能會增加病毒在動物物種之間的傳播，為未來的流行病創(chuàng)造沃土。實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識3.應(yīng)對氣候變化、能源轉(zhuǎn)型與實現(xiàn)零凈排放已經(jīng)成為全球普遍共識氣候變化《巴黎協(xié)定》熱準(zhǔn)文書交存儀式盡快實現(xiàn)全球排放達(dá)峰，在本世紀(jì)下半葉實現(xiàn)溫室氣體零凈排放。130多個國130多個國家提出碳中和或零凈排放的目標(biāo)，覆蓋全球88%的碳排放、90%的GDP和85%的人口。emissions,covering88%ofglobalcarbon力爭2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，將完成全球最高碳排放強度降幅，用全球歷史上最短的時間從碳達(dá)峰到碳中和。AstheworId'slargestdevelopingcountr我們堅持創(chuàng)新驅(qū)動，增強了發(fā)展動能。全球發(fā)展倡議聚焦綠色發(fā)展、新型工業(yè)化、數(shù)字經(jīng)濟等重點領(lǐng)域，推進新工業(yè)革命伙伴關(guān)系建設(shè)，助力高質(zhì)量發(fā)展。Weinsiston全球服務(wù)貿(mào)易和服務(wù)業(yè)合作深入發(fā)展，數(shù)字化、智能化、綠色化進程不斷加快，新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式層出不窮，為推動經(jīng)濟全球化、恢復(fù)全球經(jīng)濟活力、增強世界經(jīng)濟發(fā)展韌性注入了強大動力。digitization,intelligenceandgreendevelopment,andmodespowerup2025年目標(biāo)非化石能源消費占比(%)能源消費結(jié)構(gòu)煤炭消費占比(%)電能占終端能源消費占比(%)非化石能源發(fā)電量占比(6)電力需求側(cè)響應(yīng)能力(%)Electricitydemand-sidere靈活調(diào)節(jié)電源占比(%)新型儲能裝機容量(萬干瓦)(相較2020年，%)52.9億-61.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。后消費總量下降到48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。4.8billionton氣體凈零排放。溫室氣體減排目標(biāo)凈零排放目標(biāo)中國計劃用30年左右從碳達(dá)峰到根據(jù)各國家從碳達(dá)峰到碳中和的計CCSG2023.AllRightsReserv√能源結(jié)構(gòu)向煤炭傾斜中國碳排放來源主要來自電力、工業(yè)、交通和建筑。煤炭在能源消費總量中占比54.7%,在發(fā)電總裝機容量中的占比為49%。**√能源需求旺盛一次能源消費總量仍將增長，2030年達(dá)到55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2060年48億噸標(biāo)準(zhǔn)氣氣廠實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識泰國in2035年凈零排放目標(biāo)凈零排放目標(biāo)凈零排放目標(biāo)凈零排放目標(biāo)實現(xiàn)碳中和已成為全球廣泛共識溫室氣體減排目標(biāo)(國際合作下in2050年電力發(fā)展新機遇和新挑戰(zhàn)能源領(lǐng)域碳排放量居高不下，占總排放的80%以上。電力行業(yè)是能源領(lǐng)域的“排放大戶”,占比40%以上PowerSectoristhebackboneofenergyemissi50200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020CCSG2023.AllRightsReserved電力發(fā)展新機遇和新挑戰(zhàn)2.中國的電力快速發(fā)展推動實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和2023年上半年，中國可再生能源新增裝機1.09億千瓦，同比增長98.3%,占新增裝機的77%。中國可再生能源裝機達(dá)13.22億千瓦，同比增長18.2%,歷史性超過煤電，約占總裝機的48.8%。光伏約占新增電源總裝機的55%,總裝機規(guī)模約4.7億千瓦，成Theincreasedinstal98.3%comparedwithayearearlieraccountedfor77%ofthetotaladded.Totalenergyincramountofcoalpower,coveringPhotovoltaicaccountsforaboutadded,withascaleof470GW,b 其他Others生物質(zhì)抽蓄2023年1-6月新增裝機占比PeroentageofnewCCSG2023.AllRightsR電力發(fā)展新機遇和新挑戰(zhàn)太陽能生物質(zhì)中國的風(fēng)電、光伏新增裝機占全國新增裝機的比重達(dá)到71%,累計裝機約8.6億千瓦，占全球風(fēng)電光伏裝機總規(guī)模的1/3以上，連續(xù)多年穩(wěn)居世界首位。中國可再生能源發(fā)電量1.34萬億千瓦時，其中風(fēng)電光伏發(fā)電量快速增長，發(fā)電量7291億千瓦時，占比超54%,同比增長23.5%。Forthefirsthalfoftheyear,powerGWh,whichof7291002.中國的電力快速發(fā)展推動實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和全面掌握1000千伏交流、±1100千伏直流輸電技術(shù)。范工程已投產(chǎn)送電。TheWudongdemulti-terminalVSC-UHVDCproject,oftheh與增值服務(wù)等領(lǐng)域創(chuàng)新活躍。data,integratedeofenergyandval電力發(fā)展新機遇和新挑戰(zhàn)東盟整體能源結(jié)構(gòu)以石油、天然氣、煤碳為主。2020年，東盟能源消耗總量3.85GW,可再生能源占比33.3%。一次能源供應(yīng)總量6.54億噸，化石能源約占82.7%。億噸，其中電力占比22.7%。總裝機293ThehighshareoffossilfuelASEANwas385Mtoe,withelectricityaccountingfor22.7%.Toalinsaccountedfor33.3%.Totalprimaryenergysupplyof654Mtoe,ofwhich能源消耗一次能源供應(yīng)量4.東盟能源電力發(fā)展的趨勢Trendforenergydevelopm根據(jù)東盟能源發(fā)展展望(第7版),能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)中化石燃料仍將占主導(dǎo)地位，但可再生能源占比不斷提高，在2050年將達(dá)到28.7%。在國家目標(biāo)場景(ATS)下，能源需求在2020年至2050年間將增長3倍。AccordingtotheAE07,fossilfuelswillstilldominatetheenergy0IrMm9NrMm9N州8州州聲利8國州聲利802005-2050年不同場景下可再生能源在一次能源供應(yīng)中的占比RenewableenergyshareinTPES(2005-2050)aoroCCSG2023.AllRightsReserv2050年不同場景下東盟一次能源供應(yīng)中各類燃料分配情況東盟可再生能源潛力巨大ASEANhasmoreREpotentialtobeUtilisedbeyondpowerdevelopmentplans(PDP).太陽能技術(shù)可開發(fā)量81.19億干瓦，年發(fā)電量達(dá)12004億干瓦時，目前已勘測42座太陽能發(fā)電站，總裝機容量124億干瓦時。風(fēng)能技術(shù)可開發(fā)量3.42億千瓦，年發(fā)電量達(dá)766億千瓦時，目前已勘測20座風(fēng)電場，總裝機容量27億千瓦時。東盟區(qū)域太陽能、風(fēng)能開技術(shù)開發(fā)潛能CCSG2023.AllRightsReserv0204東盟不同場景下燃料裝機情況PouercapacityofReneuabPowerDevelopmentPlanPowercapacityofHydropowerRenewableenergyaccountsforrenewableenergycapaciDraftFowerDevelopmentPlanVII1(POP8Draft)CCSG2023.AllRightsReservatotalgeneratingcapacityofcerboneleatriShareofrenewableaner東盟電網(wǎng)costofgridoperationⅢ深化電力合作，共促技術(shù)提升2023年是中國一東盟建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系20周年，是中國加入《東南亞友好合作條約》20周年，也是構(gòu)建更為緊密的中國一東盟命運共同體倡議提出10周年。communitywithashared中國與東盟在智慧城市、數(shù)字經(jīng)濟、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”等領(lǐng)域開展了深入的交流和合作。未來，面向全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型需求，雙方需進一步在能源電力領(lǐng)域加強合作，共同促進全球能源電力技術(shù)的提升，助力全球碳中和目標(biāo)的實現(xiàn)。andthe"Inte1.海上風(fēng)電技術(shù)·截至2022年底，全球海上風(fēng)電新增容量8.8GW,累計裝機容量達(dá)64.3GW;中國累計裝機容量達(dá)31.5GW,占全球比重49%。Bythe ·2022年，中國企業(yè)明陽智能、中國海裝、遠(yuǎn)景能源、金風(fēng)科技、東方電氣等七家企業(yè)進入全球海上風(fēng)電主要制造商的前十名，占全球市場份額約54%。In2022,sevenChinesecompanies,namelyMingyangSmart,ChinaGeneralNuclear =2022年新增海上風(fēng)電裝機2022年全球累計風(fēng)電裝機(海上風(fēng)電+陸上風(fēng)電)CCSG2023.AllRightsReserv深化電力合作，共促技術(shù)提升·2023年7月19日，全國首臺16MW超大容量海上風(fēng)電機組在中國福建成功并網(wǎng)發(fā)電，這標(biāo)志著中國海上風(fēng)電大容量機組研發(fā)制造及運營能力再上新臺階，處于國際領(lǐng)先水平。manufacturing,andoperation·根據(jù)該海域的多年測風(fēng)數(shù)據(jù)計算，單臺16兆瓦風(fēng)電機組每轉(zhuǎn)動一圈可發(fā)電34.2干瓦時，每年可輸出超過6600萬干瓦時的清潔電能,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤約2.2萬噸，減排二氧化碳約5.4萬噸。器可軸進6600萬千瓦時的滿油電能單臺風(fēng)機平均每年Eachbladehasalengthof123m1.海上風(fēng)電技術(shù)0ffshorewindtechnology·中國已成為風(fēng)電安裝船主要建造國，數(shù)據(jù)顯示，2021—2022年的風(fēng)電安裝船新造船訂單中，有50艘風(fēng)電安裝船來自中國造船廠,占全球數(shù)據(jù)的92.6%。·截至2022年年底，國內(nèi)現(xiàn)役風(fēng)電安裝船54艘，其中15艘吊重在1200t及以上；預(yù)計2023年將有19艘新船下水服役，2024年有23艘。屆時，中國風(fēng)電安裝船將達(dá)到近100艘，58%船型吊重在1200t及以上，將大幅提高中國大型海上風(fēng)電機組安裝能力。。屆時，中國風(fēng)電安裝船將達(dá)到近100艘，58%船型吊重在1200t及以上，將大幅提高中國大型海上風(fēng)電機組安裝能力。tonsorhigher.Thiswillsigni深化電力合作，共促技術(shù)提升1.海上風(fēng)電技術(shù)·今年5月，中國首座深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”并入文昌油田群電網(wǎng)，裝機容量7.25MW。作為第一個工作海域距離海岸線100公里以上、水深超過100米的浮式風(fēng)電平臺，“海油觀瀾號”的建成投用，使中國海上風(fēng)電的自主開發(fā)能力從水深不到50米提升至100米級以上。深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”CCSG2023.AllRightsReserv深化電力合作，共促技術(shù)提升2.光伏發(fā)電技術(shù)比40%;2022年全球累計裝機達(dá)到1177GW,中國占比34%。withanewadditionof239GW,markinga45%inc08808800和o■Furope2000-2022年逐年新增光伏規(guī)模2022年各主要國家新增光伏比重2.光伏發(fā)電技術(shù)·2022年全年，中國生產(chǎn)光伏多晶硅約80.6萬噸。根據(jù)業(yè)內(nèi)對多晶硅與組件間的轉(zhuǎn)換比例測算，2022年度中國可用多晶硅對應(yīng)的組件產(chǎn)量約為332.5GW,較2021年增長82.9%。Chinaproducedaround806,000tonsofphotovoltaicpolycrystallinesiliconin2022.Basedonindustrycalculations,China'sreachedapproximately332.5GW,a·從生產(chǎn)布局來看，中國大陸依然是產(chǎn)能聚集地，硅片產(chǎn)能占全球硅片總產(chǎn)能的比重高達(dá)98%,電池片產(chǎn)能占比超過85%,組件產(chǎn)·Siliconwafercapacity中國能建承建沙特阿爾舒巴赫2.6GW全球最大光伏項目ChinaEnergy深化電力合作，共促技術(shù)提升3.水力發(fā)電技術(shù)installedcapacity),accougenerationcapac*數(shù)據(jù)來源：中國電力行業(yè)年度發(fā)展報告2023,中國電力企業(yè)聯(lián)合會3.水力發(fā)電技術(shù)·2021年6月，金沙江白鶴灘水電站首批機組安全準(zhǔn)點投產(chǎn)發(fā)電。白鶴灘水電站是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程，主要技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)六項世界第一。2022年12月20日，白鶴灘水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電。2023年7月11日，白鶴灘水電站16臺百萬千瓦水輪發(fā)電機組首次全開并網(wǎng)運行，全廠出力最高達(dá)1208萬千瓦，創(chuàng)白鶴灘水電站歷史新高。金沙江白鶴灘水電站CCSG2023.AllRightsReserved3.水力發(fā)電技術(shù)·據(jù)統(tǒng)計，中國水電企業(yè)業(yè)務(wù)遍及全球140多個國家和地區(qū)，參與的已建在建海外水電工程約320座，總裝機8100多萬千瓦?！{借先進的水電開發(fā)技術(shù)優(yōu)勢，中國水電企業(yè)成功建成了以巴基斯坦NJ水電站、緬甸耶涯水電站、埃塞俄比亞特克澤水電站為代表的一批大型海外水電工程。2021年12月巴基斯坦NJ水電站完工移交CCSG2023.AllRightsReserv非洲埃塞俄比亞特克澤水電站閥閥(全控型)交流閥閥閥閥正極電壓閥交流電流閥負(fù)極電壓晶閘管(半控型)閥視閥閥RequiresextensivecompNocompensationneeded,dynamicreactHighharmoniccontent,requiresfilteVirtuallynoharmonics4.柔性直流技術(shù)·目前，中國已投運柔性直流輸電工程12項，用于風(fēng)電送出、電網(wǎng)互聯(lián)、遠(yuǎn)距離輸電和無源網(wǎng)絡(luò)供電。gridinterconnection,long-distancetransm渝鄂背靠背魯西背靠背青州海上風(fēng)電送出工程廣東背靠背張北柔直工程上海南匯風(fēng)電接入中海油文昌油田平臺供電昆柳龍直流工程南澳工程如東海上風(fēng)電送出工程舟山五端柔直工程廈門柔直工程白鶴灘工程深化電力合作，共促技術(shù)提升4.柔性直流技術(shù)·北歐電網(wǎng)已通過20回直流實現(xiàn)互聯(lián)，有效提升了北歐可再生能源的消納和利用；預(yù)計到2050年將建設(shè)更多直流與歐洲主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，實現(xiàn)更大規(guī)模的能源電力互聯(lián)互通。high-voltagedirectcurrent(HVDC)links,effectively·東盟國家風(fēng)光等可再生能源潛力巨大，但消納空間有限，可研究通過柔性直流技術(shù)加強聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)可再生能源資源在更大范圍內(nèi)的優(yōu)化配energysourcessuchaswindandsolar.However,th食食 esNondkiootohNO45一renewabteenergyresourcesCCSG2023.AIITRightsResrved深化電力合作，共促技術(shù)提升Deepenenergycooperationandjoin5.儲能技術(shù)·據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA)統(tǒng)計，2000-2023年上半年，中國累計電力儲能裝機70.2GW,其中新型儲能累計裝機21GW;2023上半年中國新增投運規(guī)模8.OGW/16.7GWh,超過2022年全年水平(7.3GW/15.9GWh)。newenergysthefull-year2022levels(7.3GW/15.9中國電力儲能市場累計裝機規(guī)模(2000-2022023H1年中國新增投運新型儲能應(yīng)用裝機分布5.儲能技術(shù)·技術(shù)發(fā)展總體呈現(xiàn)“百花齊放”的態(tài)勢，本體技術(shù)研發(fā)突破步伐加快，電化學(xué)儲能規(guī)?；瘧?yīng)用提速。coretechnologies,particularlyinelectrochemicalenergy(新型)響應(yīng)時間毫秒級毫秒級百毫秒級毫秒級毫秒級毫秒級分鐘級毫秒級毫秒級分鐘級系統(tǒng)壽命(年)元/kh元/kh元/k胃13000元/kw以上效率高、能原材料、成本低安全性高原材料價格、便價格低、技術(shù)成效率高、響應(yīng)快、效率高、響應(yīng)效率高、響應(yīng)快、環(huán)保，氫能應(yīng)用快、安全性高安全性高范圍廣劣勢能量密度、壽命電池存在差距能量密度低、壽嚴(yán)重容量小效率低業(yè)應(yīng)用范應(yīng)用廣應(yīng)用業(yè)應(yīng)用業(yè)應(yīng)用范應(yīng)用廣應(yīng)用廣應(yīng)用示范應(yīng)用示范應(yīng)用環(huán)壽命，鋰替代提升能量密度和循環(huán)壽命，實現(xiàn)受安全性制約限鉛碳電池技術(shù)，能量保持率大容量化，降低初始投資成本，降低成本，提高能量密度高溫超導(dǎo)技術(shù)電解水技術(shù)、儲CCSG2023.AllRightsReservedDeepenenergycooperationandjoin5.儲能技術(shù)·新型儲能多元化發(fā)展趨勢不變，但參與市場、響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度仍是核心目標(biāo)，始終需要通過技術(shù)創(chuàng)新突破當(dāng)前在過程安全、能量管控、智慧調(diào)控等方面面臨的問題?！ば滦蛢δ芏嘣l(fā)展趨勢不變，但參與市場、響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度仍是核心目標(biāo)，始終需要通過技術(shù)創(chuàng)新突破當(dāng)前在過程安全、能量管控、智慧調(diào)控等方面面臨的問題。方向一：過程安全方向二：能量管控方向三：智慧調(diào)控Technologicalinnovationbreakthroughsensurethe6.氫能技術(shù)·氫能來源廣泛，質(zhì)量能量密度高，清潔靈活，應(yīng)用場景多元；氫能產(chǎn)業(yè)鏈長，包括制備、儲運、應(yīng)用等環(huán)節(jié)。applications.Thehydrogetransportation,and35MPa/7OMPa氣氧站波氧站35MPa/7OMPa氣氧站波氧站生物發(fā)酵光催化垃圾熱解6.氫能技術(shù)氫能與電能在一次能源轉(zhuǎn)化和能源耦合中都處于核心位置；通過電氫耦合，可促進跨能源種類協(xié)同優(yōu)化，促進工業(yè)、交通、電力和建筑等領(lǐng)域的深度脫碳。綠氫將成為電力系統(tǒng)中最大的可調(diào)節(jié)負(fù)荷，氫能作為二次能源占終端用能的比重將顯著提高。Bothhydrogenandeletricityholdpivotalrolesindifferentenergykindscanbeachieved,fosteringprofoundWater(Ethylene,Propylene,Toluene,6.氫能技術(shù)·2020年，中國氫氣產(chǎn)量約3342萬噸，綠氫不足1%;預(yù)計到2060年，氫氣供應(yīng)量將超過1.3億噸；碳中和情景下，綠氫將超過80%。雙碳戰(zhàn)略將加快綠氫規(guī)模化發(fā)展。tons,withgreenhydrogencomprisingcarbonpe