新型電力系統(tǒng)行業(yè)深度報告 2023我國新型電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢

• 黃江 2023年7月3日 來源：新浪 1077 69
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新能源+數(shù)字化是當(dāng)前能源發(fā)展的趨勢。華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司副總裁、首席戰(zhàn)略官張峰提出，該公司聚焦4T技術(shù)融合，即融合數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、熱管理技術(shù)和儲能管理技術(shù)，持續(xù)開展新能源和數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新。

實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和建設(shè)新型能源體系背景下，我國新能源迅速發(fā)展。截至2022年底，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電總裝機達7.58億千瓦，占發(fā)電總裝機約29.6%。2022年，風(fēng)電、光伏發(fā)電量占全社會用電量13.8%，接近全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。隨著新能源發(fā)電滲透率逐步提高，我國電力系統(tǒng)也面臨調(diào)節(jié)難度增大、系統(tǒng)抗干擾能力降低等問題。

新型電力系統(tǒng)行業(yè)深度報告 2023我國新型電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢

新型電力系統(tǒng)是構(gòu)建新型能源體系的決定性因素，發(fā)展新能源，要借助數(shù)字化手段，提高電力系統(tǒng)韌性和可靠性，推動能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、綠色化轉(zhuǎn)型。新型電力系統(tǒng)是構(gòu)建新型能源體系的決定性因素，電源是決定新型電力系統(tǒng)演進路徑的關(guān)鍵影響因素，電網(wǎng)運行是檢驗演進路徑的重要依據(jù)，關(guān)鍵考驗是如何保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

要不斷改進提升儲能系統(tǒng)的支撐能力，發(fā)展儲能集群與風(fēng)光水火等電源聯(lián)合優(yōu)化運行的技術(shù)，以安全、經(jīng)濟、新能源消納等為優(yōu)化目標(biāo)，基于時空耦合，建立中長期—日前計劃—日內(nèi)滾動—實時控制的優(yōu)化運行模型，實現(xiàn)規(guī)?；瘍δ芟到y(tǒng)和風(fēng)光水火等電源聯(lián)合優(yōu)化運行。

新能源+數(shù)字化是當(dāng)前能源發(fā)展的趨勢。華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司副總裁、首席戰(zhàn)略官張峰提出，該公司聚焦4T技術(shù)融合，即融合數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、熱管理技術(shù)和儲能管理技術(shù)，持續(xù)開展新能源和數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新。

新型儲能所包括的技術(shù)類型眾多，按照能量存儲方式的不同主要分為物理儲能和化學(xué)儲能兩大類。物理儲能主要包括壓縮空氣、飛輪儲能、重力儲能、相變儲能等;化學(xué)儲能主要包括鋰離子電池、礬液流電池、鐵鉻液流電池、鈉離子電池以及氫(氨)儲能等。

近年來，新能源的快速發(fā)展以及用電負(fù)荷的波動，讓儲能成為新能源消納與保供、保穩(wěn)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。中國科學(xué)院過程工程研究所副研究員王會長期從事相變儲能材料方向相關(guān)研究及應(yīng)用，她在接受《小康》雜志、中國小康網(wǎng)采訪時表示，“傳統(tǒng)抽水蓄能技術(shù)成熟，容量大，成本低，但受自然條件約束較大，建設(shè)周期長。相對于傳統(tǒng)抽水蓄能而言，新型儲能比如鋰離子電池、壓縮空氣儲能、熔鹽/相變儲熱等，具有配置靈活、建設(shè)周期短、應(yīng)用場景多元化等特點，可以和傳統(tǒng)儲能技術(shù)形成良好的優(yōu)勢互補，與新能源開發(fā)消納匹配性較高，是構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)。”

而在零碳未來(重慶)能源發(fā)展有限公司董事長、重慶市經(jīng)濟管理學(xué)會“雙碳”專家委員會委員劉琪看來，新型儲能不僅可促進新能源大規(guī)模、高質(zhì)量發(fā)展，且以多種儲能形式(電化學(xué)儲能、氫儲能、冷熱儲能)應(yīng)用服務(wù)于多種場景。“另外，新型儲能作為能源革命核心技術(shù)和戰(zhàn)略必爭高地，會形成一個技術(shù)含量高、增長潛力大的全新產(chǎn)業(yè)，成為新的經(jīng)濟增長點?！彼嬖V《小康》雜志、中國小康網(wǎng)。

近年來，國家加大了新型儲能規(guī)模化應(yīng)用的力度，重點推動多時間尺度儲能規(guī)模化應(yīng)用、多類型儲能協(xié)同運行，在緩解新能源發(fā)電特性與負(fù)荷特性不匹配導(dǎo)致的短時、長時平衡調(diào)節(jié)能力和提升電力系統(tǒng)的調(diào)整能力等方面做了大量的工作，主要解決了新能源發(fā)電與常規(guī)電力系統(tǒng)動態(tài)平衡等問題。據(jù)悉，新型儲能在電力系統(tǒng)應(yīng)用場景分為三大部分，一是電源側(cè)，主要應(yīng)用于風(fēng)力、光伏等綠色電站以及火電、核電的儲能。

二是電網(wǎng)側(cè)，主要應(yīng)用于調(diào)峰、調(diào)頻、頂峰、備用的儲能。三是負(fù)荷側(cè)，主要應(yīng)用于分布式光伏、風(fēng)電以及工商業(yè)用戶的電力儲能和應(yīng)急備用電源等。當(dāng)前，隨著全國各省市分時電價政策的落實和峰谷電價差拉大等因素的影響，用戶側(cè)儲能需求明顯增多，主要表現(xiàn)在儲冷、儲熱等方面。

工商業(yè)用戶利用夜間谷電時段低電價制冷、制熱，以相變材料為介質(zhì)儲存冷熱量，峰電時釋放，可有效降低能源使用成本和實現(xiàn)電力的錯峰運行，緩解電力系統(tǒng)頂峰用電。同時，儲冷、儲熱逐漸在風(fēng)力、光伏中發(fā)揮重要的儲能作用。基于電力部門鼓勵用戶自發(fā)自用、余電上網(wǎng)的經(jīng)營策略，風(fēng)、光電力可直接轉(zhuǎn)換為冷、熱并以相變材料為介質(zhì)進行儲存，提高了能源利用效率和新能源消納的能力。

我國在新型儲能領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展可以追溯到2009年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，將新能源汽車和新型儲能技術(shù)列為重點發(fā)展領(lǐng)域。隨后，相繼出臺了一系列政策和計劃，以促進新型儲能技術(shù)的發(fā)展。2010年，啟動了國家科技重大專項“先進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新”，加大對新型儲能技術(shù)的研發(fā)和支持力度。2013年，發(fā)布了《儲能技術(shù)發(fā)展路線圖》，明確了儲能技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)和路徑?！笆濉币詠?，我國新型儲能行業(yè)整體處于由研發(fā)示范向商業(yè)化初期過渡階段，在技術(shù)裝備研發(fā)、示范項目建設(shè)、商業(yè)模式探索、政策體系構(gòu)建等方面取得了實質(zhì)性進展，市場應(yīng)用規(guī)模穩(wěn)步擴大。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年中國新型電力系統(tǒng)行業(yè)市場調(diào)查分析及發(fā)展前景展望報告》顯示：

新型儲能在推動能源領(lǐng)域碳達峰碳中和過程中發(fā)揮著顯著作用。國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中強調(diào)，要明確新型儲能市場主體地位、健全新型儲能價格機制、健全"新能源+儲能"項目激勵機制?！?/p>

我國目前新型儲能技術(shù)應(yīng)用最廣泛、占主導(dǎo)地位的領(lǐng)域是電動交通領(lǐng)域?！颁囯x子電池是電動汽車的主要儲能技術(shù)。政府一直致力于推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并通過政策支持和補貼措施促進電動汽車的普及。”可再生能源領(lǐng)域也是我國應(yīng)用新型儲能技術(shù)的重要領(lǐng)域之一。

中國推動建設(shè)新型電力系統(tǒng)

當(dāng)前，中國電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量的42%左右。推動實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，要加快推進電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，建設(shè)新型電力系統(tǒng)則是其中關(guān)鍵。

近日，國家能源局正式對外發(fā)布《新型電力系統(tǒng)發(fā)展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)?！端{皮書》指出，新型電力系統(tǒng)是以確保能源電力安全為基本前提，以滿足經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的電力需求為首要目標(biāo)，以高比例新能源供給消納體系建設(shè)為主線任務(wù)，以源網(wǎng)荷儲多向協(xié)同、靈活互動為堅強支撐，以堅強、智能、柔性電網(wǎng)為樞紐平臺，以技術(shù)創(chuàng)新和體制機制創(chuàng)新為基礎(chǔ)保障的新時代電力系統(tǒng)，是新型能源體系的重要組成和實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。

《藍皮書》指出，新型電力系統(tǒng)具備安全高效、清潔低碳、柔性靈活、智慧融合四大重要特征。

在總體架構(gòu)與重點任務(wù)方面，《藍皮書》明確，要加強電力供應(yīng)保障性支撐體系建設(shè)，加強新能源高效開發(fā)利用體系建設(shè)，加強儲能規(guī)?；季謶?yīng)用體系建設(shè)，加強電力系統(tǒng)智慧化運行體系建設(shè)，強化新型電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范創(chuàng)新，強化核心技術(shù)與重大裝備應(yīng)用創(chuàng)新，強化相關(guān)配套政策與體制機制創(chuàng)新。

近年來，我國電力系統(tǒng)發(fā)展有力保障了經(jīng)濟社會發(fā)展。截至2022年底，我國各類電源總裝機規(guī)模25.6億千瓦，西電東送規(guī)模達到約3億千瓦。2022年全社會用電量8.6萬億千瓦時。同時，電力綠色低碳轉(zhuǎn)型不斷加速。截至2022年底，非化石能源裝機規(guī)模達12.7億千瓦，占總裝機的49%，超過煤電裝機規(guī)模。2022年，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電量1.2萬億千瓦時，占總發(fā)電量的14%，分別比2010年和2015年提升13個、10個百分點。

與此同時，在“雙碳”目標(biāo)下，電力行業(yè)仍面臨不少挑戰(zhàn)。電力規(guī)劃設(shè)計總院院長杜忠明認(rèn)為，在電源側(cè)，新能源大規(guī)模發(fā)展對于系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高需求，新能源尚未形成可靠替代，且大多不能為電力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動慣量。在電網(wǎng)側(cè)，大型新能源基地開發(fā)外送對輸電技術(shù)提出更高要求，“雙高”電力系統(tǒng)對調(diào)度運行技術(shù)升級提出迫切需求，配網(wǎng)層面亟須進一步提高供電可靠性、交易靈活性和供電形式多樣性。在用戶側(cè)，負(fù)荷尖峰特性日益顯著，負(fù)荷側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力尚未充分挖掘，源網(wǎng)荷儲一體化等新業(yè)態(tài)新模式需要積極培育。

《2022-2027年中國新型電力系統(tǒng)行業(yè)市場調(diào)查分析及發(fā)展前景展望報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析，重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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