聚焦二十大 | 顺能源转型之势,铸新型电力系统

聚焦二十大 | 顺能源转型之势,铸新型电力系统

党的二十大报告指出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动,深入推进能源革命,加强煤炭清洁高效利用,加快规划建设新型能源体系

构建以新能源为主体的新型电力系统是推动能源清洁低碳转型、助力碳达峰碳中和的迫切需要,是顺应能源技术进步趋势、促进系统转型升级的必然要求,是实现电力行业高质量发展、服务构建新发展格局的重要途径。深入贯彻落实二十大报告部署要求,顺应能源转型之势,铸就新型电力系统,应当成为业界共识。

新型电力系统构建的提出

习近平总书记指出,能源低碳发展关乎人类未来。党的十八大以来,我国坚定不移推进能源革命,能源清洁低碳转型取得历史性成就,能源高质量发展迈出了坚实步伐。随着能源利用效率不断提升,能源消费年均约3%的增长,支撑了国民经济年均6.5%的增长。进入新发展阶段,我国发展内外环境发生变化,面临许多新的重大问题。加快推动能源清洁低碳转型是保障国家能源安全,确保如期实现碳达峰碳中和的内在要求,也是推动能源高质量发展、加快建设能源强国的必由之路。其中,电力行业是碳排放占比最大的行业。据国家能源局统计,2020年我国能源消费产生的二氧化碳排放量占总排放量的88%左右,电力行业占能源二氧化碳排放总量的42.5%左右。电能终端消费比重也正不断提升,2019年达到27%,预计到2035年这一指标将超过38%。聚焦二十大 | 顺能源转型之势,铸新型电力系统

2015-2019年电力占终端能源消费比重(根据公开资料整理)

2014年6月13日,习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明确提出了“四个革命、一个合作”的重大能源战略思想。2020年,我国向国际社会正式提出碳达峰碳中和目标,构建新型电力系统将有效实现可再生能源较快替代化石能源,有效实现新能源在一次能源生产和消费中占更大份额,有效推动能源绿色发展。2021年3月15日,中央财经委员会第九次会议提出构建以新能源为主体的新型电力系统。

2021年3月,国家电网公司表示,中央财经委员会第九次会议提出构建以新能源为主体的新型电力系统,为能源电力发展提供了明确的行动纲领、科学的方法路径,必将给能源电力领域带来革命性变革。把握“十四五”碳达峰的关键期、窗口期,坚持系统观念,发挥龙头作用,推动构建以新能源为主体的新型电力系统。

新型电力系统建设意义

重塑我国能源生产消费结构,落实能源安全新战略

百年变局之下,能源安全举足轻重。我国能源生产消费体量大,煤炭等化石能源占比高,能源发展面临着许多硬性约束。同时,考虑到日趋复杂的国际政治形势和俄乌冲突引发的全球能源市场动荡环境,我国需要重新审视“控煤、稳油、增气、扩大新能源”能源战略的安全风险。因此,构建以新能源为主体的新型电力系统,是降低传统化石能源占比、调整能源结构的一项关键任务,也是保障我国能源电力安全的长治久安之策。当前,我国能源消费结构不断改善。

2021年我国能源生产和消费结构显著优化,清洁能源生产比重同比提高0.8个百分点,非化石能源消费比重同比提高0.7个百分点。2021年我国煤炭消费占一次能源消费总量的比重为56.0%,石油占18.5%,天然气占8.9%,水电、核电、风电等非化石能源占16.6%。与十年前相比,煤炭消费占能源消费比重下降了14.2个百分点,水电、核电、风电等非化石能源比重提高了8.2个百分点。聚焦二十大 | 顺能源转型之势,铸新型电力系统

2021年我国能源消费占比(根据公开资料整理)

促进我国深入推动能源革命,加速建成能源强国

2021 年 12 月初召开的中央经济工作会议明确提出“要深入推动能源革命,加快建设能源强国”。建设能源强国是构建能源新发展格局、实现双碳目标和“能源的饭碗要牢牢端在自己手里”的基础。构建以新能源为主体的新型电力系统是我国深入推动能源革命,建设能源强国的关键手段。当前,我国能源供应保障能力持续增强,清洁能源占比不断提升。2021年非化石能源发电装机首次超过煤电,装机容量达到11.2亿千瓦,占发电总装机容量的比重为47.0%。我国可再生能源装机规模已突破11亿千瓦,水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机均居世界第一。

持续能源清洁低碳转型,助力“双碳”目标达成

构建新型电力系统是推动能源清洁低碳转型、助力碳达峰碳中和的迫切需要,是顺应能源技术进步趋势、促进系统转型升级的必然要求。随着新能源大规模开发,逐渐成为电力供应的主体,必然将大幅度降低碳排放量。2021年我国能耗强度和碳排放强度持续下降,能耗强度同比降低2.7%,碳排放强度同比降低3.8%。与2012年相比,2021年我国能耗强度下降了26.4%,碳排放强度下降了34.4%,水耗强度下降了45%,主要资源产出率提高了58%。全国城镇新建绿色建筑面积达到20多亿平方米。新能源汽车产销量连续7年位居世界第一,保有量占全球一半。

新型电力系统的实践案例

在构建新型电力系统方面,我国做出了有益的尝试。

案例1:特高压直流输电工程

±800千伏白鹤滩-江苏特高压直流工程线路全长2080公里。总投资307亿元。该工程每年可输送清洁电能超300亿千瓦时,推动华东地区每年减少发电用煤1400万吨,减排二氧化碳2500万吨;±800千伏酒泉—湖南特高压直流输电工程,已累计将超过1000亿千瓦时的电能送至华中地区。

案例2:西藏首个清洁能源就地消纳小镇

西藏山南市森布日智慧能源小镇是西藏首个以清洁能源就地消纳满足内需负荷的示范基地。国网西藏电力通过智慧能源管控系统,实现小镇全域源网荷储能源系统实时监控、全景分析、智能运维及协同服务,提高能源综合利用效率和智慧管控水平。

案例3:世界最大规模的系能源分布式调相机群

在青海海南千万千瓦级新能源基地,世界最大规模新能源分布式调相机群稳定运行,对于推动青海新能源出力及促进新能源消纳具有重要作用。目前,海南州千万千瓦级新能源基地累计完成投资1237亿元,入驻光伏及风能企业84家,清洁能源装机容量2794万千瓦、并网1984万千瓦,2021年全州清洁能源累计完成投资174.14亿元。

未来:更科学、更智能的新型能源体系

在新型电力系统建成后,预计我国电能在终端用能的比重达到 70% 以上,非化石能源发电量占总发电量的比重达到 95% 以上,电力系统和能源系统之间的界线逐渐模糊,即我国电力系统趋近于能源系统。未来,新型电力系统将逐渐发展为更加柔性、更加开放、高度智能的能源互联网系统。

新型电力系统是更加柔性和开放的能源互联网

新型电力系统与新一代数字信息技术广泛融合,实现电力系统的广泛互联与智能互动。新型电力系统能够高效集成各种分布式能源,通过多传感、大数据、智能管控等技术,实现能源实体与现代信息技术的融合,优化能源生产、输送和使用;同时继续担当分级分层能源设施的“神经”和“骨架”,加速实现系统智能调度及市场自由交易。

分布式微网成为重要互补项

新型电力系统丰富了原有的能源互联网概念并将其扩展为:包括远距离、复杂庞大的能源传输系统,实现区域能源就近交易,分布式微网成为大电网的重要互补项。跨区送电是全局调配,区域供能是末端深挖,新型电力系统将部分跨区送电(特高压)转移到局域用能上,将更加注重能量的就地就近消纳。未来局域智能微网将成为重要的供能形式,和跨区送电方式相互补充、相互支撑。

户用光伏将是重要的发展形式

新型电力系统中,户用光伏将帮助实现地区可再生能源电量的高比例自给。与集中式光伏发电相比,分布式光伏就地消纳的输电成本和损耗较低,加上受土地、环境等约束更少等特征,将助力实现地区可再生能源电量的高比例自给。

用能更加智能、精确、经济

与传统能源、电力用能模式相比,区域电力互联网系统的电力生产商、配电运营商、传输运营商和供、用能单位,可以直接在各个层次上进行交易,电量结算不再依靠传统电力结算平台,个人或企业可以直接进行点对点交易,能源的商品属性和金融属性将进一步凸显。

实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军,大力发展风能、太阳能等新能源是关键。电力行业应深刻领会把握构建以新能源为主体的新型电力系统的重大意义,自觉以高站位、高标准、高要求,全力推动以新能源为主体的新型电力系统建设,为服务全面建设社会主义现代化国家作出新的更大贡献。

作者 | 苏颖 清研集团能源电力研究部研究员

编辑 | 陈泽玺

图片 | 自制、网络

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