湖南省电力系统支撑能力建设与低碳转型协同发展路径研究_32页_2mb
报告摘要
湖南省电力系统支撑能力建设与低碳转型协同发展路径研究总结
核心内容
本报告由湖南省能源碳中和发展研究中心与北京大学能源研究院联合发布，旨在探讨湖南省电力系统支撑能力建设与低碳转型的协同发展路径，以实现“双碳”目标和保障电力供应能力。研究围绕电力系统运行、能源结构优化、系统调节能力提升、煤电改造升级及储能发展等方面展开，提出多种情景分析和政策建议，以确保电力系统的安全、高效、绿色和低碳发展。
主要观点
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电力需求增长：
湖南省全社会用电量持续增长，预计2030年和2035年分别达到3540亿千瓦时和4400亿千瓦时，电力系统需提升支撑能力，以满足不断增长的电力需求。 -
支撑能力基础：
湖南省电力系统以煤电为主力，2024年煤电装机达2807万千瓦，占比36.3%。同时，水电、风电、光伏等可再生能源装机也在持续增长，新能源装机总量占比约19%。 -
系统调节能力：
抽水蓄能和新型储能是当前湖南省提升系统调节能力的重要手段，其中新型储能装机已达288万千瓦，抽水蓄能装机潜力巨大，且正在加速建设。 -
低碳转型路径：
湖南省将通过大规模发展可再生能源、强化系统调节能力、推动煤电机组升级改造与低碳化改造，实现电力系统的低碳转型。 -
情景分析与推荐路径：
通过多情景分析，发现“煤电外电协同发展”情景在2030年和2035年均能实现最低经济成本，建议继续采取该路径，减少煤电新增，增加区外来电。
关键信息
1. 湖南省电力系统支撑能力现状
- 煤电：2024年装机2807万千瓦，发电量901亿千瓦时，占比48.1%。煤电在电力供应中发挥“压舱石”作用，2024年调峰深度达30%。
- 气电：暂无在运气电机组，规划总装机近300万千瓦。
- 水电：装机1789万千瓦（含抽水蓄能120万千瓦），发电量547亿千瓦时，占比29.2%。全年利用小时数3055小时，同比增加832小时。
- 新能源：风电装机1121万千瓦，发电量210亿千瓦时；光伏装机1873万千瓦，发电量144亿千瓦时，合计新能源发电量占比19%。
- 核电：已探明铀矿储量2.6万吨，位居全国第三，但尚未启动建设。
- 区外来电：现有4条外电通道，夏季和冬季输电能力分别为1326万千瓦和1241万千瓦，未来有望提升至1600万千瓦和1400万千瓦。
- 需求侧响应：2024年需求侧响应能力占年最大负荷的5%。
2. 电力系统低碳转型路径
- 大规模发展可再生能源：风电、光伏等可再生能源装机持续增长，2024年风电利用小时数为2059小时，光伏利用小时数为922小时，利用率分别为97.2%和99.4%。
- 强化系统调节能力与储能建设：目前湖南仅有一座抽水蓄能电站在运，其余在建；新型储能装机达288万千瓦，预计“十五五”期间将进一步增长。
- 推动煤电清洁化和低碳化改造：截至2024年，已完成42台煤电机组的节能改造、25台灵活性改造和20台供热改造，未来将通过掺烧生物质、绿氨、CCUS等方式进行低碳化改造。
3. 协同发展模型与情景分析
- 目标函数：基于投资、运维、燃料和碳排放成本，计算最优电源结构。
- 情景设定：
- 基准情景：不考虑新增电源，电力缺口较大。
- 煤电气电协同发展：2030年新增煤电400万千瓦、区外来电600万千瓦。
- 气电加速发展：2030年新增气电656万千瓦。
- 煤电外电协同发展：2030年新增区外来电600万千瓦。
- 储能支撑能力强化：2030年新增新型储能1000万千瓦。
- 需求侧响应强化：2030年需求侧响应能力提升至7%，同时加强储能发展。
- 情景分析结果：
- 2030年：煤电外电协同发展情景年化成本最低，为137亿元。
- 2035年：煤电外电协同发展情景年化成本最低，为96亿元。
4. 政策建议
- 推荐路径：2030年新增煤电400万千瓦，新型储能100万千瓦，引入600万千瓦区外来电；2035年新增区外来电574万千瓦，风电1000万千瓦。
- 强化电网智能化与灵活性：加快主网架升级、柔性直流输电、智能配电网和虚拟电厂平台建设。
- 加强煤电清洁化改造：推动技术升级和政策补贴，降低碳排放。
- 建立市场化容量补偿机制：对气电、储能等灵活性电源提供经济回报，确保其在电力缺口时发挥作用。
- 创新储能盈利模式：鼓励储能参与电力现货市场和辅助服务市场，拓展收益渠道。
- 深化跨省区电力交易机制：加强与外省电力基地的协调，争取更多清洁外电输入。
结论
本研究指出，湖南省电力系统支撑能力建设与低碳转型必须协同发展，以保障电力供应和实现“双碳”目标。通过科学规划和政策引导，湖南可逐步实现从以煤电为主力的电力系统向以可再生能源为主体、灵活调节为支撑的新型电力系统转型。
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