雙碳目標下我國能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景與關鍵技術

2021年9月23-24日，《2021中國電力規(guī)劃發(fā)展論壇（第八屆）》在北京貴都大酒店舉行。 內-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網 t an pa i fa ng . c om

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論壇現(xiàn)場 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網-tan pai fang . c o m

論壇以構建新型電力系統(tǒng)·助力雙碳目標實現(xiàn)為主題，對“碳達峰、碳中和路徑、技術”，“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”進行了主題發(fā)言，并對可再生能源發(fā)展展望、“雙碳”和新型電力系統(tǒng)建設、電力低碳轉型等多方面進行全方位的解析和研討?，F(xiàn)場周孝信、薛禹勝院士、彭才德總工等業(yè)內有關領導和專家，共議構建新型電力系統(tǒng)，助力“雙碳”目標。 內.容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網 t a npai fa ng.com

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中國科學院院士周孝信 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網-tan pai fang . c o m

與會期間，科學院周孝信院士作了題為《雙碳目標下我國能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景和關鍵技術》的主旨演講。周孝信指出，我國能源轉型的戰(zhàn)略目標和實施路徑，主要應落實兩個構建：一是構建清潔低碳安全高效的能源體系。二是構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

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周孝信指出了新型電力系統(tǒng)主要特征核心指標和關鍵技術。

5個主要特征：1.高比例可再生能源電力系統(tǒng)；2.高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)；3.多能互補綜合能源電力系統(tǒng)；4.數字化智能化智慧能源電力系統(tǒng)；5.清潔高效低碳零碳電力系統(tǒng)。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

5項核心指標：1.非化石能源在一次能源消費中的比重；2.非化石能源發(fā)電量在發(fā)電量中比重；3.電能在終端能源消費中比重；4.系統(tǒng)總體能源利用效率；5.能源電力系統(tǒng)CO2排放總量。 本+文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網 ta np ai fan g.com

10類關鍵技術：1.高效低成本電網支持型可再生能源發(fā)電和綜合利用技術；2.燃煤發(fā)電提高靈活性低碳排放和碳資源利用技術；3.高可靠性低損耗新型電力電子元器件裝置和系統(tǒng)技術；4.安全高效低成本長壽命新型儲能技術；5.清潔高效低成本氫能生產儲運轉化和應用技術；6.超導輸電和新型綜合輸能技術；7.新型電力系統(tǒng)結構模式運行調度和仿真空控制保護技術；8.數字化智能化綜合能源電力系統(tǒng)技術；9.信息物理融合的能源互聯(lián)網/物聯(lián)網技術；10.綜合能源電力市場技術。 本`文內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網 t a npai fan g.com

在演講中，周院士對我國未來能源電力系統(tǒng)的發(fā)展前景作了預測，周孝信表示，2035年風電光伏裝機總容量超過裝機總容量50%，2045-2050年間風電光伏發(fā)電量超過總發(fā)電量50%；2060年風光裝機容量占總86%,發(fā)電量占總量69.2%,化石能源發(fā)電基本清零，為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)創(chuàng)造必要條件。 內/容/來/自:中-國/碳-排*放^交%易#網-tan p a i fang . com

能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)CO2排放均可實現(xiàn)2030年前達峰。能源系統(tǒng)CO2排放2050年、2060年分別降低為峰值的28.0%、10.5%；電力系統(tǒng)CO2排放2050年、2060年分別降低為峰值的25.4%、1.6%，為實現(xiàn)2060年前碳中和目標奠定基礎。 本文`內-容-來-自；中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om

上述能源電力發(fā)展情景分析基于非化石能源100%轉化為電能消費的設定，實際非電力消費如地熱能、水能、空氣能等的直接消費和綜合利用目前占有一定比例，未來潛力更大。2050年非化石能源消費中5%為非電利用的初步計算表明，與100%轉化為電比較，可減少年發(fā)電量約7300億kWh，減少風電光伏裝機約3.8億kW。 本@文$內.容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om

周孝信還提到，綜合能源生產單元IEPU既可生產除電外各種綠色燃料，又能以其高靈活調節(jié)能力支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，期望能作為火電低碳/無碳轉型路徑方案的一種選擇。不同類型的IEPU方案與數字化智能化技術結合，形成未來能源供應側各種智慧型基本單元，與消費側智慧型基本單元如虛擬電廠、綜合能源微網等一起，成為未來新型電力系統(tǒng)的基本組成結構，以便充分挖掘利用供應和消費雙側自主管理和靈活性調節(jié)潛力，有可能對未來電網結構和動態(tài)特性、靈活性和儲能需求以及電網調度管理模式產生重要影響。 本文`內-容-來-自；中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om

中國工程院院士薛禹勝

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中國工程院院士薛禹勝在《電力規(guī)劃與運行規(guī)劃協(xié)同的必要性與可行性—系統(tǒng)科學的視角》主旨演講中對電力規(guī)劃與運行進行了詳細的解讀。薛院士從整個系統(tǒng)科學的角度給嘉賓和參會人員詳細的解讀了電力規(guī)劃與運行規(guī)劃協(xié)同的必要性與可行性。

薛院士認為，在雙碳目標的實現(xiàn)過程中，以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)路徑優(yōu)化問題是電力規(guī)劃及運行調控之間的“時-空-物”協(xié)同優(yōu)化問題。薛院士提到，碳中和并不是（也不可能）要求碳排放量的本身降為零。今后，我們雙碳戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)，需要在“信息-物理-社會”的三維框架中描述。

對于“雙碳”變革路徑優(yōu)化問題提出了以下三點： 夲呅內傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網 τā ńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

1.國家戰(zhàn)略目標是2060年之前達到碳中和狀態(tài)，這一點已經無需爭論了。

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2.碳元素流的演化路徑是待優(yōu)化的對象，能源流的演化路徑是優(yōu)化對象。 本/文-內/容/來/自:中-國-碳-排-放-網-tan pai fang . com

3.新能源比例不再呈剛性要求，而是與CCUS（碳捕獲）能力互補的措施。 本*文`內/容/來/自:中-國-碳^排-放“交|易^網-tan pai fang . c o m

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水電水利規(guī)劃設計總院總工程師彭才德

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結合本次大會主題，水電水利規(guī)劃設計總院總工程師彭才德總工就《雙碳目標下我國可再生能源發(fā)展展望》做出了精彩闡述。并從可再生能源發(fā)展方向與定位、新能源發(fā)展、水力發(fā)展、抽水蓄能發(fā)展這四方面進行了解讀。

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1.可再生能源發(fā)展方向與定位

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（1）風電——能源轉型發(fā)展的“助推器”：技術進步推動風電成本持續(xù)下降；“三北”陸上和東部沿海是未來風電發(fā)展的重點；風電發(fā)展將從“三個并舉”向“五個并舉”轉變。

（2）太陽能發(fā)電——能源轉型發(fā)展的“加速器”：光伏將成為未來我國上網電價最低、規(guī)模最大的電源；“光伏+”在未來具備廣闊發(fā)展前景。 本+文+內.容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網 t a np ai fan g.com

（3）生物質能、地熱能、海洋能——能源轉型發(fā)展的“新動能”。生物質發(fā)電將以垃圾發(fā)電為主，生物天然氣、航空煤油等多元化利用發(fā)展；地熱能供熱（冷）技術持續(xù)進步，普及利用；地熱發(fā)電、海洋能發(fā)電目前尚處于試驗示范階段，未來技術不斷進步，在特定區(qū)域擴大應用。

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2.新能源的發(fā)展方向 本文`內-容-來-自；中_國_碳_交^易=網 tan pa i fa ng . c om

（1）發(fā)展思路：雙碳目標實現(xiàn)需要可再生能源持續(xù)大規(guī)模開發(fā)利用。“十四五”新能源發(fā)展在以往“集中式與分散式并舉”“陸上與海上并舉”“就地消納與外送消納并舉”的基礎上，面對土地利用空間、消納與系統(tǒng)安全和市場化問題，推動“單品種開發(fā)與多品種互補并舉”“單一場景與綜合場景并舉”發(fā)展。 本`文-內.容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com

（2）重點任務——區(qū)域布局優(yōu)化發(fā)展：因地制宜，多元融合。“三北”地區(qū)優(yōu)化推動風光電基地化規(guī)?；_發(fā)；西南地區(qū)統(tǒng)籌推進水風光綜合能源基地開發(fā)；中東南部地區(qū)重點推動風電光伏就地就近開發(fā)；東南部沿海地區(qū)積極推進海上風電集群化開發(fā)。示范工程引領發(fā)展：技術創(chuàng)新示范、開發(fā)方式示范、新能源應用示范；

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3.水力發(fā)展方向

發(fā)展趨勢：隨著經濟社會發(fā)展，生態(tài)文明建設不斷推進、能源轉型發(fā)展持續(xù)深入，水利未來可持續(xù)發(fā)展也面臨著很多新的問題和挑戰(zhàn)。整體來看，未來水電發(fā)展挑戰(zhàn)和機遇并存。

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發(fā)展重點：實施雅魯藏布江下游水電開發(fā)；深入推進大型水電基地建設；水電由電量為主向以容量支撐為主轉變；

4.抽水蓄能發(fā)展方向 本`文-內.容.來.自：中`國^碳`排*放*交^易^網 ta np ai fan g.com

（1）發(fā)展思路：加快發(fā)展、完善發(fā)展保障、高質量發(fā)展、協(xié)調發(fā)展、“十四五”是碳達峰也是抽水蓄能發(fā)展的關鍵期和窗口期。

（2）基本原則：生態(tài)優(yōu)先，和諧共存；區(qū)域協(xié)調，合理布局；成熟先行，超前儲備；因地制宜，創(chuàng)新發(fā)展。

（3）重點工作：已建項目效能提升，積極推進在建項目建設，加快新建項目開工建設，創(chuàng)新抽水蓄能發(fā)展模式，加強科技和裝備創(chuàng)新，建立行業(yè)監(jiān)管體系。 禸嫆@唻洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

值得一提的是，彭才德總工程師還強調中國可再生能源將進入大規(guī)模、高比例、市場化階段，將進一步引領能源生產和消費革命的主流方向，發(fā)揮能源清潔低碳轉型的主導作用。 本`文@內-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網 t an pa ifa ng . c om

在“雙碳”目標指引下，電力行業(yè)正積極構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。通過此次大會，小編感受到現(xiàn)如今不管是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，電力規(guī)劃與運行規(guī)劃協(xié)同的必要性與可行性，還是未來我國可再生能源發(fā)展展望，歸根結底，都是為實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標提供了主要支撐。

根據現(xiàn)場錄音整理，未經本人審閱。

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