【RMI_清华大学】2024高质量建成新型电力系统加速发展低零碳灵活性资源研究报告_58页_1mb

报告摘要

随着我国“双碳”目标的推进，新型电力系统的建设成为实现能源清洁低碳转型的重要路径。该系统以新能源为主体，具备清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同和灵活智能等特征。然而，由于新能源的间歇性、随机性和波动性，以及电力需求的快速增长和结构复杂化，电力系统面临日益严峻的灵活性挑战。

为应对这一挑战，报告提出应加速发展低零碳灵活性资源，构建全面多元、清洁低碳的灵活性供应体系。通过科学评估系统灵活性供需、重视低碳技术的研发示范、统筹部署、释放效益等手段，推动电力系统向更高水平的灵活性发展。

灵活性是新型电力系统的核心特征
- 系统需要具备在不同时间尺度下调节供需的能力，以应对新能源大规模并网带来的不确定性。
- 灵活性需求涵盖从秒级到年际的多个层级，分别对应不同的系统稳定性、功率平衡、应对极端天气和季节性波动等需求。
灵活性技术发展现状
- 源侧：以煤电灵活性改造、燃气机组、常规可调水电和光热发电为主，其中煤电仍是当前灵活性资源的主要来源，但存在碳排放高、调节能力有限等不足。
- 储侧：抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气储能、全钒液流电池和飞轮储能等技术正在逐步发展，其中锂离子电池发展最快，但成本和安全问题仍需关注。
- 荷侧：工业负荷、空调负荷和电动汽车负荷等需求侧资源具有较大潜力，但目前尚未充分发挥作用，主要受限于技术标准、商业模式和激励机制。
- 网侧：直流输电技术在省间互济方面具备较大灵活性，尤其是柔性直流输电（VSC-HVDC）在响应速度和调节维度方面具有优势。
灵活性供需平衡的挑战
- 当前我国灵活性资源供给不足，尤其在低零碳技术方面存在短板，如新能源消纳能力不足、灵活性技术缺乏激励机制等。
- 未来需通过优化资源配置、提升预测能力、完善市场机制和加强技术示范，实现灵活性供需的科学平衡。

青海省：作为新能源外送大省，其灵活性需求显著，尤其在枯水季和丰水季，新能源发电与负荷之间的匹配存在较大波动。报告指出，通过发展低零碳灵活性资源，如需求响应和储能，可有效提升系统灵活性。
广东省：作为电力消费大省，面临系统灵活性供需不平衡问题，需通过需求响应、储能等手段缓解尖峰负荷压力和碳排放问题。