2023-06-11-未知机构-新型电力系统构建及其关键技术_38页_7mb

我国新型电力系统构建及关键技术总结

核心内容

我国电力系统在“双碳”目标下，正积极推进低碳化发展与新型电力系统构建，涵盖清洁能源供应、电网技术升级、智慧用能、市场机制完善等多个方面，旨在实现能源结构优化、碳排放强度降低及电力系统安全稳定运行。

主要观点

1. 低碳化发展成效显著

   • 我国已建成世界规模最大的清洁能源供应体系，非化石能源发电装机和发电量占比分别达到49%和36%。
   • 2020年以来，煤电装机占比历史性降至50%以下，能源消费结构持续优化。
   • 2022年，我国风电和太阳能发电利用率达到97%和98%，显著提升可再生能源消纳能力。

2. 新型电力系统构建目标

   • 新型电力系统是实现“双碳”目标的重要枢纽平台，其核心是推动非化石能源替代化石能源，提升电力系统的灵活性和智能化水平。
   • 到2060年，我国新能源发电量占比将超过60%，电力消费比重持续上升，非化石能源消费比重将显著提高。

3. 关键技术突破

   • 清洁发电技术：风电、太阳能、核电等技术不断进步，如精准预测、主动构网型风机、低成本高效率光伏、高温气冷堆等。
   • 电网技术：发展特高压、柔性直流输电、主动配电网、智能柔性配电等技术，提升系统稳定性与韧性。
   • 储能技术：推动电化学储能、压缩空气储能、氢储能等技术发展，实现长时储能与高效利用。
   • 氢能技术：突破电解制氢、氢储存与运输、氢内燃机与燃料电池等关键技术，拓展氢能应用场景。
   • 再电气化技术：推广电炉短流程炼钢、矿山机械电气化、电动汽车有序充放电等技术，提升终端电气化水平。
   • 捕碳固碳技术：发展CCUS与BECCS技术，推动碳排放的控制与利用。
   • 数字化技术：通过数字孪生、区块链等技术，实现电力系统各环节的智能感知与高效互动。
   • 标准化技术：深化国际标准研制，完善碳排放核算、披露与认证体系，推动与国际接轨的碳排放认证机制。

关键信息

1.1 清洁能源供应体系

• 截至2022年底，我国发电装机达25.6亿千瓦，占全球发电量的30%。
• 风电与太阳能发电装机分别达3.7亿千瓦和3.9亿千瓦，合计占全球总量的1/3。
• 2030年新能源装机预计达16亿千瓦，2060年预计达50亿千瓦。

1.2 节能降碳成效

• 全国平均供电煤耗降至301.5克/千瓦时，百万千瓦机组发电煤耗低至249.7克/千瓦时。
• 煤电实现超低排放改造，94%机组完成改造，煤电碳排放强度显著下降。
• 过去10年，我国单位GDP能耗下降26%，碳排放强度下降34%。

1.3 电能替代

• 工业、建筑、交通领域电气化率分别达26%、44%、4%，合计CO₂排放70亿吨。
• 2060年，工业与建筑电气化率将超过80%，交通电气化率将超过50%。

2.1 新型电力系统构建

• 构建“多能互补、现代化电网、智慧用能、统一市场”四大体系，推动电力系统向低碳、高效、智能方向发展。
• 电力系统将实现“集中+分散”控制模式，提升系统韧性与安全性。

3.1 清洁发电技术

• 风电：发展精准预测、主动构网型风机、超导风机等技术，海上风电突破直流集电、平台轻量化等技术。
• 太阳能：实现低成本高效率发电，推广建筑光伏一体化与组件回收再利用技术。
• 核电：推广第三代压水堆、高温气冷堆，探索快堆、模块化小型堆、海上浮动堆等技术。

3.2 电网技术

• 发展特高压、柔性输电、直流电网等技术，提升输电效率与系统稳定性。
• 突破主动配电网、智能柔性配电、微电网运行调节等关键技术。

3.3 储能技术

• 推动电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等技术发展，提升储能系统的热稳定性、系统集成与灵活性。
• 发展“煤电+”、熔盐储热、氢储能等长时储能技术。

3.4 氢能技术

• 突破质子交换膜和高温固体氧化物电解制氢技术。
• 推进氢脆失效、低温液态储存、固态金属储存等基础研究，加快氢内燃机、燃料电池等应用。

3.5 再电气化技术

• 推广电炉短流程炼钢、矿山机械电气化、高效电熔炉等技术。
• 完善充电桩与智慧车联网平台，实现电动汽车有序充放电。

3.6 捕碳固碳技术

• 推动CCUS技术商业化应用，实现CO₂驱油与转化利用。
• 研发低浓度烟气捕集技术，加快BECCS工程应用示范。

3.7 数字化技术

• 推广电力数字孪生、区块链等技术，实现电力系统全面感知与智能互动。
• 提升电力资源管理与服务效能，推动数字化转型。

3.8 标准化技术

• 深化新能源、电工装备、节能环保等领域的国际标准研制。
• 完善碳排放核算、核查、披露与认证制度体系。
• 培育与国际接轨的碳排放认证检测服务机构。

结语

新型电力系统是传统电力系统的创新与发展，需在理论、技术、产业和体制机制上实现突破。加强国际合作、持续探索创新，共同推进新型电力系统构建与技术发展，为实现“双碳”目标作出更大贡献。