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看法｜新型电力系统构建“源网荷储”新生态

2021-08-05

实现“碳达峰、碳中和”目的是国家主要战略、全球主要经济体的一致行动。。。。。“双碳”目的的告竣是一个系统工程，，，，，，，，要害路径是能源结构调解与节能降耗，，，，，，，，能源是主战场�。。。。�，，，，，，，电力系统刷新是焦点。。。。。这是构建新型电力系统的时代配景和理论基础。。。。。

电力系统是由发输变配用各领域、源网荷储各环节、手艺体制各层面细密耦合形成的有机整体。。。。。在新型电力系统的构建历程中，，，，，，，，古板电力结构、生长模式、利益名堂、手艺特征等均面临革命性转变。。。。。古板电力系统的手艺特征、运行机制、基础设施均将爆发革命性的转变。。。。。

随着新能源渗透率提高，，，，，，，，电力系统将泛起“双高”特征——高比例新能源、高比例电力电子装备接入。。。。�；；；；；谛履茉捶⒌缇哂兴婊浴⒉ǘ浴⑹枭⑿缘忍氐悖�，，，，，，，电源侧着力波动加大，，，，，，，，负荷侧不确定性增添，，，，，，，，电力系统功率平衡压力增添，，，，，，，，电网清静运行危害加大。。。。。

与此同时，，，，，，，，在新型电力系统的构建历程中，，，，，，，，将催生大宗新手艺、新业态，，，，，，，，电力系统“源网荷”生态爆发重大转变。。。。。

体现为，，，，，，，，能源生产端形成多元化清洁能源供应系统，，，，，，，，以风电、光伏等新能源发电为供应主体，，，，，，，，化石能源电源的功效变为兜底包管、调理与支持；；；；；电网侧泛起交直流混联大电网与多种形态电网并存的名堂，，，，，，，，古板大电网与局域网互补共生；；；；；负荷侧电气化水平大幅提升，，，，，，，，用能模式向多能互补、源荷互动生长。。。。。

一、发电侧：新能源为主体，，，，，，，，煤电兜底包管

在新型电力系统的构建历程中，，，，，，，，新能源与化石能源之间的博弈将从强烈对撞向共存共生转变。。。。。

“双碳”目的的实现将新能源推向快速生长的黄金赛道。。。。。风电、光伏发电是装机主体、电力与电量供应主体。。。。。从生长规�？？？？？？？？矗�，，，，，，，新能源装机占比、发电量占比将大比例提升。。。。。

2020年底，，，，，，，，我国新能源发电累计装机容量抵达5.35亿千瓦，，，，，，，，同比增添29.4%，，，，，，，，占天下总装机容量的比重抵达24.3%。。。。。2020年新能源发电新增装机容量首次突破1亿千瓦，，，，，，，，抵达1.2亿千瓦，，，，，，，，占天下电源新增总装机容量的63%；；；；；天下新能源发电量7276亿千瓦时，，，，，，，，约占总发电量的10%，，，，，，，，同比提高约1个百分点。。。。。

在“双碳”战略下，，，，，，，，“十四五”“十五五”时代新能源将泛起跨越式生长，，，，，，，，天下年均新增规�？？？？？？？？赡芑嵩凇笆濉被∩媳对觯�，，，，，，，“十四五”时代每年新增景物装机规模在1亿千瓦以上，，，，，，，，“十五五”时代每年新增景物规模1.5亿千瓦以上。。。。。预计2025年，，，，，，，，我国新能源发电累计装机容量有望突破10亿千瓦，，，，，，，，新能源装机占比将抵达40%左右，，，，，，，，发电量占比将靠近20%左右。。。。。

中国科学院院士周孝信研究以为，，，，，，，，2030年风电、太阳能总装机抵达16.1亿千瓦，，，，，，，，2033年非水可再生能源发电装机占比凌驾50%，，，，，，，，装机占比首次凌驾煤电；；；；；2060年非水可再生能源发电装机占比凌驾82%；；；；；2051年新能源发电量比重超50%。。。。。

全球能源互联网生长合作组织则提出更为乐观的生长情景。。。。。他们研究以为，，，，，，，，2030年、2050年、2060年，，，，，，，，中国清洁能源装机将划分增至25.7亿、68.7亿、76.8亿千瓦，，，，，，，，划分占比67.5%、92%和96%，，，，，，，，实现能源生产系统周全转型。。。。。关于煤电而言，，，，，，，，我国煤电总量应控制在2025年抵达峰值，，，，，，，，2050年电力系统要实现近零排放，，，，，，，，2060年煤电完全退出。。。。。

在风电、光伏大规模生长同时，，，，，，，，氢能等新兴能源受益于手艺前进、本钱下降双驱动，，，，，，，，其应用市场规模将更普遍；；；；；水电、生物质能发电、光热发电等组成多元化的非化石能源生态。。。。。此时，，，，，，，，新能源是电力系统清静稳固运行的责任主体，，，，，，，，同时需要具备一定的自动支持、系统调理与故障穿越能力，，，，，，，，分摊电力系统本钱上升的压力。。。。。

化石能源电源占比一直下降是时势所趋，，，，，，，，将由基础电源成为调理电源转变，，，，，，，，化石能源电源向兜底包管、调理与支持功效转变。。。。。但需要注重的是，，，，，，，，煤电的战略职位仍禁止小觑，，，，，，，，尤其在寒潮或高温等特殊情境下，，，，，，，，风电、光伏着力镌汰，，，，，，，，缺少煤电负荷兜底，，，，，，，，电力系统的实时平衡将被突破。。。。。

2021年1月，，，，，，，，湖南、浙江等省份拉闸限电，，，，，，，，北京市重启燃煤供热机组，，，，，，，，在此背后负荷大幅增添，，，，，，，，新能源发电负荷锐减，，，，，，，，不得不由煤电肩负迎峰度冬的重任。。。。。2020年8月，，，，，，，，美国加州由于一连炎热造成电力欠缺；；；；；2021年2月，，，，，，，，美国得克萨斯州因极寒天气爆发电力欠缺。。。。。面临突发状态的泛起，，，，，，，，新能源无法自力支持电力系统，，，，，，，，需要电力系统在更大规模内的互济来解围。。。。。景物与煤电是互补关系，，，，，，，，绝非替换关系。。。。。

在能源生产方法上，，，，，，，，电源生态大中小容量并存，，，，，，，，集中式和漫衍式结构并存，，，，，，，，在网离网运营并存。。。。。未来新能源高比例接入将泛起集中式与漫衍式并重的态势，，，，，，，，包括西北、华北、东北地区的大规模景物基地、东部沿海地区的海优势电基地，，，，，，，，以及数目可观、就近消纳的漫衍式电源。。。。。

二、电网侧：大电网与微网共荣共生

电网是电力系统的中枢，，，，，，，，在电力系统的调理、控制、管理中施展主要作用。。。。。新型电力系统的运行模式下，，，，，，，，电网企业的功效定位、商业模式、运行特征等也随之转变。。。。。

在全球电力工业180年的生长历程中，，，，，，，，前150年以大电网模式为主。。。。。漫衍式电源、微电网、局域网等的泛起，，，，，，，，推动了大电网与微电网之间的融合。。。。。大电网的公共属性将进一步增强，，，，，，，，主要承�？？？？？？？？缜颉⒃毒嗬胱试词渑湓鹑危�，，，，，，，配网侧资产设置以响应用户负荷转变为原则，，，，，，，，肩负区域电力清静平稳运行的保底责任。。。。。

在新型电力系统下，，，，，，，，电网运行生态特点体现为：（1）特高压外送通道投资规模提高，，，，，，，，以支持大规模新能源并网消纳；；；；；（2）微电网、局域网、大规模柔直等新型组网手艺快速生长，，，，，，，，大电网与微电网融合生长，，，，，，，，交流大电网与交直流配网并存；；；；；（3）配网向智能柔性的自动配电网转变，，，，，，，，具有无邪控制和运行能力，，，，，，，，可以支持漫衍式新能源、电动汽车、储能等用能设施和漫衍式发电装备海量接入，，，，，，，，知足功率双向流动和多元负荷用电需要；；；；；（4）电网与管网、通讯网、电视网、交通网等融合共治，，，，，，，，配合加入智慧都会、智慧生涯建设，，，，，，，，数字智能电力生态系统形成。。。。。

从投资视角看，，，，，，，，为包管电网清静、稳固运行，，，，，，，，海内特高压、柔性直流投资预计加速，，，，，，，，电化学储能、抽水蓄能、氢能、充电桩、燃煤机组无邪性刷新等具备无邪性调理能力的资产收益将大幅提高，，，，，，，，配网侧一二次融合装备、智能电表、智能开关等智能终端的投资需求将大幅增添。。。。。

从智能电网的手艺特征看，，，，，，，，电网使用小微传感、边沿盘算、电力物联网、大数据挖掘等手艺手段，，，，，，，，构建具备云-边协同、海量数据处置惩罚、数据驱动剖析、高度智能化决议等能力的电网平台，，，，，，，，实现电网运营、营业管理和工业融合周全数字化。。。。。

三、负荷侧：由源随荷动”转向“源网荷互动”

古板电力系统是一个超大规模的非线性时变能量平衡系统，，，，，，，，生产组织模式是“源随荷动”，，，，，，，，用精准可控的发电系统，，，，，，，，去匹配基本可测的用电系统。。。。。新型电力系统下，，，，，，，，随着景物渗透率的提高，，，，，，，，以及储能、漫衍式电源、UPS电源、制冷制热装备、充电桩等多元化可调理负荷的大规模接入，，，，，，，，发电侧、负荷侧展望难度加大。。。。。

从负荷侧的特点看：（1）工业、交通、修建等负荷侧电能替换水平大幅提升；；；；；（2）能源产品和服务需求多样化，，，，，，，，水、热、冷、电、气等多重能源深度耦合，，，，，，，，能源梯级使用、能效诊断与能效提升等综合服务需求成为常态；；；；；（3）负荷侧通过储能、漫衍式发电等多种装备的接入，，，，，，，，配网侧从简单、被动、通用化的能源消耗模式向融合多种需求、自动加入、定制化的双向交互模式转变，，，，，，，，用能模式由“源随荷动”将向“源网荷互动”转变；；；；；（4）负荷侧数据普遍交互、价值共享，，，，，，，，通过数字化手段可以实现终端用能状态周全感知和智慧互动；；；；；

别的，，，，，，，，在未来都会能源管理系统中，，，，，，，，虚拟电厂控制平台将在都会配网中将普遍应用。。。。。都会虚拟电厂通过物联网实时汇总终端用电装备的状态和需求信息，，，，，，，，实现对漫衍式发电机组、可控负荷、储能设施实时调控管理，，，，，，，，通过与输电网的信息实时交互实现电力供需平衡。。。。�；；；；；箍梢越喙匦畔⑹凳贝渲恋缣际谐≈行暮偷缤骼砜刂浦行模�，，，，，，，构建分时、梯度的虚拟电厂群，，，，，，，，自动响应电网调理信号，，，，，，，，加入电力市场生意和电网运行。。。。。（泉源北极星输配电网）

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