华中科技大学：我国未来电力系统发展思考_45页_3mb

第13届中国智能电网学术研讨会总结

核心内容概述

本次研讨会聚焦于我国双碳转型背景下电力系统的发展路径与新业态构建，提出了以智能电网、可再生能源、电力市场、电力信息增值服务和用户行为优化为核心的综合解决方案。会议强调了电力系统的双重属性——社会属性与商品属性，并探讨了如何通过技术创新与政策调控实现电力系统的可持续发展。

主要观点

1. 电力系统的双重属性

   • 社会属性：电力不仅是能源，更是社会发展的基础，需通过政策引导、社会动员等方式实现全民参与的双碳目标。
   • 商品属性：电力应被还原为商品，通过完善市场规则、价格机制等方式驱动节能减排，实现资源的高效配置。

2. 可再生能源的快速发展与挑战

   • 我国可再生能源资源丰富，预计到2050年将成为电力系统的主体能源。
   • 陆上风电主要分布在“三北”地区，海上风电集中在东部沿海，光伏资源则广泛分布于华北、西北及西南地区。
   • 随着可再生能源比例上升，电力系统面临间歇性、波动性与供需实时平衡之间的矛盾，以及弃风、弃光等突出问题。

3. 电力市场体系的构建

   • 建立电力现货市场、容量市场、零售市场等多层次市场体系，实现价格信号传导，促进可再生能源消纳。
   • 储能系统在调频、备用、现货、容量市场中具有重要价值，需根据不同类型进行合理定价。
   • 推进强制性绿证交易市场，实现可再生能源绿色效益的货币化，减轻财政补贴压力。

4. 数字化赋能新型电力系统

   • 通过“云边协同、大数据中心、物联网、人工智能”等技术，实现电力系统的智能化与数据驱动。
   • 数字化应用场景包括智能传感器网络、数字孪生技术、新能源出力预测、分布式点对点交易、多元负荷管理等。
   • 电力大数据与人工智能技术融合，有助于精准挖掘用户用电特征，提供个性化能源服务。

5. 用户行为优化与差异化供电

   • 利用社会心理学方法改善用户用电行为，如通过能耗数据对比激励用户节能。
   • 实现差异化供电，根据负荷需求设计差异化费率，提高能源利用效率与经济性。
   • 避免高品位能源降级使用，提升电能作为最高品位能源的使用价值。

关键信息

2.1 我国终端能源消费结构分析

• 电力在终端能源消费中占比持续上升，2012年已超过40%，预计2050年将成为主导能源。
• 传统化石能源系统面临资源枯竭与碳排放限制的双重压力。

2.2 未来电力供应格局

• 2050年，我国电力供应格局将由“西电东送”转变为“四周向中送电”。
• 可再生能源将在电力系统中占据主体地位，实现全国范围的资源优化配置。

2.3 可再生能源资源禀赋

• 陆上风电资源巨大，约为电力需求的7倍。
• 海上风电资源约为电力需求的3倍。
• 光伏资源约为电力需求的28倍，具备广阔发展空间。

2.4 可再生能源并网消纳挑战

• 风光装机规模扩大导致电力现货市场盈利压力增大。
• 需要构建合理的市场机制与调节手段，以应对供需波动与间歇性问题。

2.5 储能资源与技术

• 我国具备丰富的储能资源，包括压缩空气、抽水蓄能、矿井抽蓄等。
• 电动汽车具备20亿kWh的调节潜力，可作为新型储能资源。

3.1 政策法规与市场机制

• 需制定合理政策法规，理顺责权利关系，加强市场监管。
• 建立容量补偿机制与绿证交易市场，确保系统充裕性与可再生能源发展。

3.2 电力市场新业态

• 电力市场体系需涵盖现货、容量、零售等多环节，形成市场引导与调节机制。
• 分布式交易机制、区块链与智能合约技术可促进电力系统的公平、高效运营。

3.3 电力信息增值服务

• 电力信息系统可为国家安全、社会稳定、经济发展等提供支持。
• 应用场景包括电力征信、合同能源管理、用户画像分析等，提升电力信息的经济与社会价值。

3.4 用户行为优化

• 通过价格信号引导产业空间布局，推动高载能产业向中西部转移。
• 利用社会心理学方法改善用户用电行为，如能耗数据对比与个性化推荐。

4.1 系统理解与研究方向

• 未来电力系统将融合分布式与集中式，需从系统构成、运行特性、关键问题等多方面深入研究。
• 需探索新模式、新方法，以应对系统复杂性。

4.2 社会责任感教育

• 需加强社会对节能减排的意识，促进全社会共同参与双碳转型。
• 推动多学科融合，催生有利于电力系统发展的新产业与新装备。

4.3 双碳转型路径数字孪生系统

• 构建基于大数据与高性能计算的数字孪生系统，实现能源系统的高精度模拟与优化。
• 该系统可为国家提供量化能源决策支持，推动技术可行、经济最优、环境友好的能源转型路径。

思考与建议

• 政策层面：需制定合理电力政策法规，加强市场监管与执行机制，推动绿色证书与碳市场协同发展。
• 技术层面：加快数字化与智能化技术应用，提升电力系统的运行效率与信息价值。
• 市场层面：建立多层次电力市场体系，推动储能、绿证等新兴业态发展。
• 社会层面：增强全社会节能减排意识，优化用户用电行为，实现能源的高效利用。
• 产业层面：引导高载能产业向中西部转移，推动产业布局与能源结构优化。

结论

本次研讨会系统分析了我国双碳转型下电力系统的发展趋势与挑战，提出了构建新型电力系统的新思路与新方法，强调通过政策引导、市场机制、技术创新与社会参与，实现电力系统的安全、高效、低碳运行。未来电力系统将更加智能化、市场化与社会协同化，为我国实现“双碳”目标提供坚实支撑。