电力增长零碳化（2020–2030）：中国实现碳中和的必经之路-落基山研究所_57页_2mb

报告摘要

电力增长零碳化(2020-2030)：中国实现碳中和的必经之路

核心内容

本报告探讨了中国在未来十年内实现电力增长零碳化的重要性和可行性，指出这是中国实现2060年碳中和目标的关键路径。报告强调，应加速可再生能源投资，减少新建燃煤电厂，以避免投资浪费和资产搁浅风险。同时，报告指出，通过技术进步和政策支持，中国能够实现高比例的非水可再生能源渗透，满足电力需求增长。

主要观点

中国碳中和目标：中国承诺在2030年前实现碳排放达峰，并在2060年前实现碳中和。
电力系统脱碳优先：电力系统的脱碳必须先于其他经济部门，是实现碳中和的基石。
可再生能源成本优势：光伏发电和陆上风电的成本已显著下降，具备与煤电竞争的能力，且未来将进一步降低。
技术挑战可克服：尽管非水可再生能源比例上升可能带来技术挑战，但已有成熟解决方案，如提升预测准确性、使用储能、灵活调度等。
政策支持至关重要：明确的量化目标、完善的市场机制和激励政策将有助于提升系统灵活性和促进零碳电力增长。

关键信息

可再生能源成本：
- 全球范围内，光伏和陆上风电的LCOE分别下降了85%和60%。
- 中国光伏LCOE为0.2-0.41元/kWh，已低于燃煤发电成本。
- 陆上风电成本已具备竞争力，预计2025年平均降至0.25元/kWh，2030年降至0.21元/kWh。
- 海上风电预计在2025年后具备竞争力，中国应设定明确目标以推动其发展。
- 核电和水电成本也具备竞争力，其中水电成本最低，通常在0.3元/kWh左右。
技术解决方案：
- 频率控制：通过提高预测准确性、使用储能和智能逆变器、调整风机和光伏电站运行策略等手段，可有效管理频率波动。
- 电压控制：采用SVC、SVG、STATCOM等设备，可解决非水可再生能源带来的电压问题。
- 故障穿越：要求非水可再生能源机组具备高电压穿越能力，以避免脱网风险。
- 高压直流输电：通过优化送电计划和引入灵活资源，可提高输电效率和系统稳定性。
供需平衡能力：
- 日内平衡：通过灵活运行火电、抽水蓄能、电池储能、需求响应等方式，可实现日内供需平衡。
- 季节性平衡：利用火电、水电、抽水蓄能和氢能等资源，可应对季节性供需变化。
- 全国统一调度：通过全国统一调度和省间互济，可有效提升系统灵活性，实现28%的非水可再生能源渗透率目标。
政策建议：
- 明确量化目标：设定可再生能源装机和发电比例目标，以促进投资和降低成本。
- 完善市场机制：推动电力市场改革，建立调峰辅助服务市场，激励灵活性资源发展。
- 提高灵活性：对火电和水电进行技术改造，提高其灵活性，以适应高比例可再生能源。
- 支持新兴技术：鼓励电池储能、氢能和需求响应等技术的早期发展，以应对未来电力系统灵活性需求。