2023双碳背景下湖南省电力系统灵活能力优化分析报告-北大能研院_68页_6mb

双碳背景下湖南省电力系统灵活能力优化分析研究总结

本报告由北京大学能源研究院气候变化与能源转型项目联合多家机构资助完成，旨在分析湖南省在双碳战略下的电力系统灵活能力优化问题。

研究背景与方法

湖南省电力系统面临峰谷差率高、调峰能力不足、新能源消纳压力大等问题。研究基于实地调研，结合经济发展预测、电力平衡模型、调峰缺口分析与经济性评估，提出优化方案。

主要内容与发现

1. 调峰资源现状分析
湖南省电源结构以火电（占总装机43.2%）、水电（29.5%）和新能源为主。调峰资源包括煤电、气电、抽水蓄能、新型储能、区外来电和需求侧响应。

• 煤电：占比43.2%，深度调峰能力约为30%，新增装机计划明确，退役计划涉及360万千瓦装机。
• 气电：受限于天然气供应和价格，规划装机约296万千瓦，主要用于调峰。
• 抽水蓄能：装机容量小（120万千瓦），但资源丰富，规划近期投产500万千瓦。
• 新型储能：2022年装机达627万千瓦，以电化学储能为主，2025年需新增300万千瓦。
• 区外来电：通过特高压通道（如祁韶直流）引入，2025年区外来电规模为2176万千瓦。
• 需求侧响应：2022年最大可调负荷2979万千瓦，未来潜力显著。

2. 调峰能力与需求缺口
2025年夏大（夏季高峰）电力缺口约为340万千瓦，冬大（冬季高峰）缺口约450万千瓦。调峰缺口集中在丰水期（下调能力不足）和枯水期（上行压力大）。

3. 经济性分析

• 煤电灵活性改造综合度电成本约0.325元/kWh，改造后度电成本仅增加0.07元/kWh，具有显著经济优势。
• 新型储能（电化学）度电成本约0.36元/kWh，抽水蓄能约为0.33元/kWh，优于气电（0.5元/kWh）。
• 以煤电为主、抽水蓄能与新型储能结合的方案，能够在满足电力缺口的同时控制综合成本。

4. 政策建议

• 促进煤电灵活性改造“应改尽改”，未来新增煤电需配套灵活性设施。
• 加快抽水蓄能建设，力争2030年新增约380万千瓦，2035年新增至1630万千瓦。
• 发展新型储能，分阶段取代部分抽水蓄能功能，“十四五”新增300万千瓦，2030年累计达600万千瓦以上。
• 完善需求侧响应政策，引导用户参与电力调节，减少新增调峰装机成本。
• 拓展区外来电，优化电力结构，缓解省内调峰压力。

5. 结论
湖南省电力系统需通过煤电灵活性改造、抽水蓄能与新型储能协同发展、需求侧响应及区外来电等多维协同优化，以应对日益增长的调峰需求与碳减排压力。

本研究为湖南省构建以新能源为主体的新型电力系统提供了实践指导和政策参考。