2023-02-11-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

本次研讨会围绕我国未来电力系统在双碳转型背景下的发展路径与新业态展开，重点分析了电力系统供需态势、电力属性认知、市场机制建设以及信息化与用户行为优化等关键议题。会议提出，构建新型电力系统是实现碳中和目标的重要支撑，需通过技术创新、政策引导与社会参与，推动电力系统的安全、高效与可持续发展。

主要观点

1. 双碳转型下的电力系统供需态势

• 电力消费持续增长：电力在终端能源消费中的占比将持续上升，预计2050年将超过30%。
• 可再生能源成为主体能源：我国拥有丰富的可再生能源资源，包括陆上风电（约25万亿千瓦时）、海上风电（约10万亿千瓦时）和光伏（约100万亿千瓦时），足以支撑双碳目标的实现。
• 能源结构转型：传统以化石能源为主的电力系统面临资源枯竭和碳排放的双重压力，未来将向以可再生能源为主体转型。

2. 新型电力系统的认知与挑战

• 电力双重属性：电力不仅是能源载体，还具有社会属性与商品属性。
• 可再生能源并网挑战：大规模可再生能源的间歇性和波动性与电力系统实时平衡的矛盾凸显，导致弃风、弃光问题严重，部分区域投资回报率低，影响积极性。
• 储能技术的重要性：储能是解决可再生能源消纳问题的关键，我国具备丰富的储能资源，如压缩空气、抽水蓄能、矿井抽蓄和电动汽车储能等。

3. 新业态与市场机制

• 电力市场体系框架：包括现货市场、容量市场、零售市场等，旨在通过价格信号引导供需平衡，促进可再生能源消纳。
• 容量补偿机制：为保障系统充裕性，需建立容量补偿机制，逐步从容量补贴向容量市场过渡。
• 绿证交易市场：通过市场化手段，将可再生能源的绿色效益货币化，减轻财政补贴压力，推动新能源发展。

4. 数字化赋能与信息价值

• 数字化技术应用：包括云边协同、大数据中心、物联网、人工智能等，实现电力系统数据的实时采集、分析与建模。
• 电力信息增值服务：如电力征信、合同能源管理、电力数据驱动的宏观经济决策等，提升电力信息的利用价值。
• 用户画像与智能推荐：利用人工智能技术深入挖掘用户用电行为特征，实现精准化、个性化的能源服务，降低购电成本20%。

5. 用户行为优化

• 节能意识提升：通过社会心理学方法，改善用户用电行为，如Opower公司的能耗数据对比分析。
• 差异化供电：根据用户需求和负荷特性，设计差异化费率和供电服务架构，提升能源利用效率和经济性。
• 产业空间布局调整：利用价格信号引导高载能产业向中西部资源丰富、电价较低地区转移，促进区域协调发展。

关键信息

可再生能源资源禀赋

• 陆上风电：主要集中在三北地区，资源巨大。
• 海上风电：集中于东部沿海，是实现去碳化的重要手段。
• 光伏：资源丰富，分布广泛，未来将成为电力系统的主力。

储能资源潜力

• 压缩空气储能：长江流域及周边地区有优质盐穴，总容量约43亿kWh。
• 抽水蓄能：全国可建造容量近8亿千瓦，调节能力可达80亿kWh。
• 电动汽车储能：预计2050年保有量达4亿辆，单日可用电量200亿kWh，调节潜力20亿kWh。

新型电力系统特点

• 分布式与集中式结合：未来电力系统将融合分布式发电、微电网、储能等，形成复杂多维结构。
• 跨区域电能输送：未来输电格局将由“西电东送”转变为“四周送中”。
• 数字孪生系统：构建基于真实大数据和高性能计算的系统，实现能源系统的高精度模拟与优化，为双碳转型提供决策支持。

思考与建议

4.1 深化对新型电力系统的理解

• 需从系统构成、运行特性、相互影响等多维度进行深入研究，探索新模式与新方法。

4.2 强化社会责任感与跨学科融合

• 需加强社会责任感教育，推动全社会节能减排。
• 促进电力系统与材料、信息等学科的融合，催生新产业与新装备。

4.3 构建电力系统分析新架构

• 建立“双碳转型路径数字孪生系统”，实现电力/能源/资源/环境的完整建模，提供量化决策支持。

总结

本次研讨会系统阐述了我国在双碳转型背景下新型电力系统的发展方向，强调了可再生能源的主导地位、储能技术的重要性、电力市场机制的完善以及数字化转型的必要性。同时，提出应通过政策引导、技术创新和社会参与，实现电力系统的安全、高效与可持续发展，为我国实现碳中和目标提供坚实支撑。