电力系统碳中和路径与新型电力系统构建关键技术-29页_3mb

报告摘要

中国承诺在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。电力行业作为碳排放的主要来源，占全国排放量的40%，是实现双碳目标的关键领域。构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳中和的重要路径，需在电力电量平衡、系统安全稳定、能源电力深度脱碳等方面取得关键技术突破。

碳中和目标：全球气候变化问题严峻，中国承诺将二氧化碳排放峰值控制在2030年前，2060年前实现碳中和。电力行业需在碳减排、灵活性提升和系统稳定性方面实现转型。
双碳政策：国家层面提出“1+N”政策体系，明确能源绿色低碳转型、节能降碳增效、科技创新等重点任务。加强碳核算、监测、统计体系，推动绿色低碳技术发展。
新型电力系统挑战：新能源接入将对电力电量平衡、系统安全稳定、深度脱碳带来重大挑战，需创新系统运行控制理论、发展新型支撑技术。
关键技术突破：
- 构网型控制技术：模拟同步发电机的运行机制，提升新能源设备对电网的支撑能力。
- 惯量与调频支撑技术：通过附加控制手段，实现新能源对系统频率的调节。
- CCUS技术：在火电中应用碳捕集、利用与封存技术，推动电力系统低碳化。
- 氢能技术：电制氢技术可有效提升新能源消纳能力，是能源系统深度脱碳的关键。
新能源并网问题：大规模新能源接入导致系统运行复杂性增加，存在频率、电压波动、系统稳定性下降等问题，需完善并网标准和系统级协调控制。

系统电力电量平衡：新能源最小出力低，季节性发电与负荷不匹配，需加强系统调节能力。
安全稳定控制：高比例新能源接入将带来频率、电压波动，需创新稳定性分析理论和控制技术。
深度脱碳技术：
- CCUS：预计2030年成本降至310~770元/吨，2060年降至140~410元/吨。
- 氢能：电制氢将成为未来电力需求增长的重要因素，预计2050年全球商业化电制氢达12万亿千瓦时，占电力需求20%。
构网型控制技术：具备主动电网支撑能力，可提升系统稳定性，但存在故障穿越时电流不可控的问题。
新能源并网标准：IEC工作组致力于新能源接入电网的技术规范和系统级问题研究，推动国际标准化进程。