【中国电力科学研究院】电力系统碳中和路径与新型电力系统构建关键技术_29页_13mb

报告摘要

电力系统碳中和路径与新型电力系统构建关键技术总结

核心内容

本文围绕中国电力系统实现碳中和目标的路径和关键技术展开，涵盖碳中和概念、双碳政策、电力系统碳中和演化路径、新型电力系统构建关键技术以及新能源并网的系统级问题。内容强调了新能源发展对电力系统转型的关键作用，指出实现碳中和需要系统性变革，包括技术创新、政策支持、管理体系建设等。

主要观点

气候变化与碳中和目标：化石燃料消费是全球温室气体排放的主要来源，导致气温升高、生态破坏等严重后果。《巴黎协定》要求将全球温升控制在1.5°C以内。中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
电力行业在双碳中的关键作用：电力行业占全国碳排放的40%，是实现双碳目标的核心。需加快构建以新能源为主体的新型电力系统，推动电力绿色低碳转型。
碳中和路径：电力系统将经历碳达峰、深度低碳、零碳三个阶段。预计2060年新能源装机占比将超过60%，发电量占比将升至61%，煤电、气电装机将大幅减少。
新型电力系统面临挑战：包括电力电量平衡、系统安全稳定、能源电力深度脱碳。新能源的随机波动性对系统平衡带来压力，系统稳定性面临新问题，同时需突破CCUS、储能、电氢耦合等关键技术。
新能源并网问题：国内外已有多个新能源并网导致的系统事故案例，如美国德克萨斯州风电场次同步振荡、甘肃酒泉风电脱网、英国大规模停电等，凸显新能源并网对系统稳定性和运行控制的挑战。
构网型控制技术：通过模拟同步发电机特性，使新能源设备具备主动电网支撑能力，提升系统稳定性。但存在故障穿越时电流不可控等问题。
国际标准与合作：IEC工作组5（JWG5）关注新能源接入大电网的系统级问题，推动相关国际标准制定。中国在国际标准制定中发挥重要作用，参与多个IEC工作组。
电力低碳标准化工作：国家电网公司推动电力低碳领域标准体系建设，编制专项规划，形成涵盖5个技术方向、15个标准系列、28项具体标准的框架。设立专题工作组统筹标准制定与推广。