中國制定新型電力系統“三步走”發展路徑
2023-1-11 11:04:01??????點擊：
按“兩步走”戰略安排要求，錨定2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，以2030年、2045年、2060年為新型電力系統構建戰略目標的重要時間節點，制定新型電力系統“三步走”發展路徑。
構建新型電力系統是一項復雜而艱巨的系統工程，不同發展階段特征差異明顯，需統籌謀劃路徑布局，科學部署、有序推進。
近日，中國國家能源局綜合司發布了由電力規劃設計總院等有關單位編制的《新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿)》。據《藍皮書》提出，按“兩步走”戰略安排要求，錨定2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，以2030年、2045年、2060年為新型電力系統構建戰略目標的重要時間節點，制定新型電力系統“三步走”發展路徑，即加速轉型期(當前至2030年)、總體形成期(2030年至2045年)、鞏固完善期(2045年至2060年)，有計劃、分步驟推進新型電力系統建設的“進度條”。
加速轉型期(當前至2030年)
新能源跨領域融合、負荷聚合服務、綜合能源服務等貼近終端用戶的新業態新模式不斷涌現，分散化需求響應資源進一步整合，用戶側靈活調節和響應能力提升至5%以上，促進新能源就近就地開發利用和高效消納。電能在工業、建筑、交通等重點用能行業的替代“提速擴圍”，終端用能電氣化水平提升至35%以上，充分支撐煤油氣等化石能源的碳排放盡早達峰。
在堅持生態優先、確保安全的前提下，藏東南水電、沿海核電等非化石能源結合資源潛力持續積極建設。新能源堅持集中式開發與分布式開發并舉，通過配置儲能、提升功率預測水平、智慧化調度等手段有效提升可靠替代能力，推動新能源成為發電量增量主體，裝機占比超過40%，發電量占比超過20%。
2030年前煤電裝機和發電量仍將適度增長，并重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網重要節點等區域統籌優化布局。為支撐“雙碳”戰略和系統穩定運行，煤電機組通過靈活性改造和節能減排改造，逐步向清潔低碳化轉型，調節能力進一步提升。
跨省跨區電力資源配置層面，隨著沙漠、戈壁、荒漠等大型新能源基地開發建設，充分發揮電網資源優化配置平臺作用，進一步擴大以西電東送為代表的跨省跨區通道規模。骨干網架層面，電力系統仍將以交流電技術為基礎，保持交流同步電網實時平衡的技術形態，全國電網將維持以區域同步電網為主體、區域間異步互聯的電網格局。配電網層面，為促進新能源的就近就地開發利用，滿足分布式電源和各類新型負荷高比例接入需求，配電網有源化特征日益顯著，分布式智能電網快速發展，促進新能源就地就近開發利用。
作為提升系統調節能力的重要舉措，抽水蓄能結合系統實際需求科學布局，2030年抽水蓄能裝機規模達到1.2億千瓦以上。以壓縮空氣儲能、電化學儲能、熱儲能等日內調節為主的多種新型儲能技術路線并存，重點依托系統友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源配建儲能、電網側獨立儲能、用戶側儲能削峰填谷等模式，在源、網、荷各側開展規模化布局應用，滿足系統日內調節需求。
“云大物移智鏈邊”等數字化、智能化技術在電力系統源網荷儲各側逐步融合應用，推動傳統電力配置方式由部分感知、單向控制、計劃為主向高度感知、雙向互動、智能高效轉變。適應新能源大規模發展的平衡控制和調度體系逐步建成，源網荷儲協調能力大幅提升。
保障電力系統經濟安全穩定運行，電力市場建設逐步完善，層次分明、功能完備、機制健全、治理完善的全國統一電力市場體系基本建成，促進新能源發展和高效利用、激發各類靈活性資源調節能力。各市場主體在安全保供、成本疏導等方面形成責任共擔機制，促進源網荷儲挖潛增效。
總體形成期(2030年至2045年)
《藍皮書》提出，中國用電需求在2045年前后達到飽和。期間，隨著水電、新能源等大型清潔能源基地的開發完成，跨省跨區電力流規模進入峰值平臺期。新能源發展重點轉向增強安全可靠替代能力和積極推進就地就近消納利用，助推全社會各領域的清潔能源替代。碳中和戰略目標推動電力系統清潔低碳化轉型提速，新型電力系統總體形成。
各領域各行業先進電氣化技術及裝備水平進一步提升，工業領域電能替代深入推進，交通領域新能源、氫燃料電池汽車替代傳統能源汽車。虛擬電廠、電動汽車、可中斷負荷等用戶側優質調節資源參與電力系統靈活互動，用戶側調節能力大幅提升。電能在終端能源消費中逐漸成為主體，助力能源消費低碳轉型。
水、核等傳統非化石能源受站址資源約束，增速放緩，新能源發展進一步提速，以新能源為主的非化石能源發電逐步替代化石能源發電，全社會各領域形成新能源可靠替代新局面，新能源成為系統裝機主體電源。依托燃煤耦合生物質發電、CCUS等清潔低碳技術的創新突破，加快煤電清潔低碳轉型步伐。
跨省跨區電力流達到或接近峰值水平，支撐高比例新能源并網消納，電網全面柔性化發展，常規直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網等新型輸電技術廣泛應用，支撐“大電網”與“分布式智能電網”的多種電網形態兼容并蓄。同時，智能化、數字化技術廣泛應用，基于人工智能、大數據、云計算等新興技術，智慧化調控運行體系加快升級，滿足分布式發電、儲能、多元化負荷發展需求。
新型儲能技術路線多元化發展，滿足系統電力供應保障和大規模新能源消納需求，提高安全穩定運行水平。以機械儲能、熱儲能、氫能等為代表的10小時以上長時儲能技術攻關取得突破，實現日以上時間尺度的平衡調節，推動局部電網形態向動態平衡過渡。
鞏固完善期(2045年至2060年)
《藍皮書》指出，隨著支撐新型電力系統構建的重大關鍵技術取得創新突破，以新能源為電量供給主體的電力資源與其他二次能源融合利用，助力新型能源體系逐步成熟完善。
交通、化工領域綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨等新技術新業態新模式大范圍推廣。既消費電能又生產電能的電力用戶“產消者”蓬勃涌現，成為電力系統重要的平衡調節參與力量。
依托儲能技術、虛擬同步機技術、長時間尺度新能源資源評估和功率預測技術、智慧集控技術等創新突破，新能源普遍具備電力支撐、電力安全保障、系統調節等重要功能，逐漸成為發電量結構主體電源和基礎保障型電源。煤電、氣電、常規水電等傳統電源轉型成為系統調節性電源，服務高比例新能源消納，支撐電網安全穩定運行，提供應急保障和備用容量。電力在能源系統中的核心紐帶作用充分發揮，通過電轉氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用，助力構建多種能源與電能互聯互通的能源體系。增強型干熱巖發電等顛覆性技術有望實現突破，新一代先進核電技術實現規模化應用，形成熱堆—快堆匹配發展局面，核聚變有望進入商業化應用并提供長期穩定安全的清潔能源輸出，助力碳中和目標實現。
低頻輸電、超導直流輸電等新型技術實現突破，支撐網架薄弱地區的新能源開發需求，交直流互聯大電網與分布式電網等形態廣泛并存。能源與電力輸送協同發展，打造輸電—輸氣一體化的“超導能源管道”，實現能源與電力輸送格局變革。
儲電、儲熱、儲氣和儲氫等多種類儲能設施有機結合，重點發展基于液氫和液氨的化學儲能、壓縮空氣儲能等長時儲能技術路線，在不同時間和空間尺度上滿足未來大規模可再生能源調節和存儲需求，保障電力系統中高比例新能源的穩定運行，解決新能源季節出力不均衡情況下系統長時間尺度平衡調節問題，支撐電力系統實現跨季節的動態平衡，能源系統運行的靈活性和效率大幅提升。
構建新型電力系統是一項復雜而艱巨的系統工程，不同發展階段特征差異明顯，需統籌謀劃路徑布局，科學部署、有序推進。
近日，中國國家能源局綜合司發布了由電力規劃設計總院等有關單位編制的《新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿)》。據《藍皮書》提出，按“兩步走”戰略安排要求，錨定2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的戰略目標，以2030年、2045年、2060年為新型電力系統構建戰略目標的重要時間節點，制定新型電力系統“三步走”發展路徑，即加速轉型期(當前至2030年)、總體形成期(2030年至2045年)、鞏固完善期(2045年至2060年)，有計劃、分步驟推進新型電力系統建設的“進度條”。
加速轉型期(當前至2030年)
《藍皮書》提出，立足中國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。期間，推動各產業用能形式向低碳化發展，非化石能源消費比重達到25%。新能源開發實現集中式與分布式并舉，引導產業由東部向中西部轉移。新型電力系統發展以支撐實現碳達峰為主要目標，加速推進清潔低碳化轉型。
新能源跨領域融合、負荷聚合服務、綜合能源服務等貼近終端用戶的新業態新模式不斷涌現，分散化需求響應資源進一步整合，用戶側靈活調節和響應能力提升至5%以上，促進新能源就近就地開發利用和高效消納。電能在工業、建筑、交通等重點用能行業的替代“提速擴圍”，終端用能電氣化水平提升至35%以上，充分支撐煤油氣等化石能源的碳排放盡早達峰。
在堅持生態優先、確保安全的前提下，藏東南水電、沿海核電等非化石能源結合資源潛力持續積極建設。新能源堅持集中式開發與分布式開發并舉，通過配置儲能、提升功率預測水平、智慧化調度等手段有效提升可靠替代能力，推動新能源成為發電量增量主體，裝機占比超過40%，發電量占比超過20%。
2030年前煤電裝機和發電量仍將適度增長，并重點圍繞送端大型新能源基地、主要負荷中心、電網重要節點等區域統籌優化布局。為支撐“雙碳”戰略和系統穩定運行，煤電機組通過靈活性改造和節能減排改造，逐步向清潔低碳化轉型，調節能力進一步提升。
跨省跨區電力資源配置層面，隨著沙漠、戈壁、荒漠等大型新能源基地開發建設，充分發揮電網資源優化配置平臺作用，進一步擴大以西電東送為代表的跨省跨區通道規模。骨干網架層面，電力系統仍將以交流電技術為基礎，保持交流同步電網實時平衡的技術形態，全國電網將維持以區域同步電網為主體、區域間異步互聯的電網格局。配電網層面，為促進新能源的就近就地開發利用，滿足分布式電源和各類新型負荷高比例接入需求，配電網有源化特征日益顯著，分布式智能電網快速發展，促進新能源就地就近開發利用。
作為提升系統調節能力的重要舉措，抽水蓄能結合系統實際需求科學布局，2030年抽水蓄能裝機規模達到1.2億千瓦以上。以壓縮空氣儲能、電化學儲能、熱儲能等日內調節為主的多種新型儲能技術路線并存，重點依托系統友好型“新能源+儲能”電站、基地化新能源配建儲能、電網側獨立儲能、用戶側儲能削峰填谷等模式，在源、網、荷各側開展規模化布局應用，滿足系統日內調節需求。
“云大物移智鏈邊”等數字化、智能化技術在電力系統源網荷儲各側逐步融合應用，推動傳統電力配置方式由部分感知、單向控制、計劃為主向高度感知、雙向互動、智能高效轉變。適應新能源大規模發展的平衡控制和調度體系逐步建成，源網荷儲協調能力大幅提升。
保障電力系統經濟安全穩定運行，電力市場建設逐步完善，層次分明、功能完備、機制健全、治理完善的全國統一電力市場體系基本建成，促進新能源發展和高效利用、激發各類靈活性資源調節能力。各市場主體在安全保供、成本疏導等方面形成責任共擔機制，促進源網荷儲挖潛增效。
總體形成期(2030年至2045年)
《藍皮書》提出，中國用電需求在2045年前后達到飽和。期間，隨著水電、新能源等大型清潔能源基地的開發完成，跨省跨區電力流規模進入峰值平臺期。新能源發展重點轉向增強安全可靠替代能力和積極推進就地就近消納利用，助推全社會各領域的清潔能源替代。碳中和戰略目標推動電力系統清潔低碳化轉型提速，新型電力系統總體形成。
各領域各行業先進電氣化技術及裝備水平進一步提升，工業領域電能替代深入推進，交通領域新能源、氫燃料電池汽車替代傳統能源汽車。虛擬電廠、電動汽車、可中斷負荷等用戶側優質調節資源參與電力系統靈活互動，用戶側調節能力大幅提升。電能在終端能源消費中逐漸成為主體，助力能源消費低碳轉型。
水、核等傳統非化石能源受站址資源約束，增速放緩，新能源發展進一步提速，以新能源為主的非化石能源發電逐步替代化石能源發電，全社會各領域形成新能源可靠替代新局面，新能源成為系統裝機主體電源。依托燃煤耦合生物質發電、CCUS等清潔低碳技術的創新突破，加快煤電清潔低碳轉型步伐。
跨省跨區電力流達到或接近峰值水平，支撐高比例新能源并網消納，電網全面柔性化發展，常規直流柔性化改造、柔性交直流輸電、直流組網等新型輸電技術廣泛應用，支撐“大電網”與“分布式智能電網”的多種電網形態兼容并蓄。同時，智能化、數字化技術廣泛應用，基于人工智能、大數據、云計算等新興技術，智慧化調控運行體系加快升級，滿足分布式發電、儲能、多元化負荷發展需求。
新型儲能技術路線多元化發展，滿足系統電力供應保障和大規模新能源消納需求，提高安全穩定運行水平。以機械儲能、熱儲能、氫能等為代表的10小時以上長時儲能技術攻關取得突破，實現日以上時間尺度的平衡調節，推動局部電網形態向動態平衡過渡。
鞏固完善期(2045年至2060年)
《藍皮書》指出，隨著支撐新型電力系統構建的重大關鍵技術取得創新突破，以新能源為電量供給主體的電力資源與其他二次能源融合利用，助力新型能源體系逐步成熟完善。
交通、化工領域綠電制氫、綠電制甲烷、綠電制氨等新技術新業態新模式大范圍推廣。既消費電能又生產電能的電力用戶“產消者”蓬勃涌現，成為電力系統重要的平衡調節參與力量。
依托儲能技術、虛擬同步機技術、長時間尺度新能源資源評估和功率預測技術、智慧集控技術等創新突破，新能源普遍具備電力支撐、電力安全保障、系統調節等重要功能，逐漸成為發電量結構主體電源和基礎保障型電源。煤電、氣電、常規水電等傳統電源轉型成為系統調節性電源，服務高比例新能源消納，支撐電網安全穩定運行，提供應急保障和備用容量。電力在能源系統中的核心紐帶作用充分發揮，通過電轉氫、電制燃料等方式與氫能等二次能源融合利用，助力構建多種能源與電能互聯互通的能源體系。增強型干熱巖發電等顛覆性技術有望實現突破，新一代先進核電技術實現規模化應用，形成熱堆—快堆匹配發展局面，核聚變有望進入商業化應用并提供長期穩定安全的清潔能源輸出，助力碳中和目標實現。
低頻輸電、超導直流輸電等新型技術實現突破，支撐網架薄弱地區的新能源開發需求，交直流互聯大電網與分布式電網等形態廣泛并存。能源與電力輸送協同發展，打造輸電—輸氣一體化的“超導能源管道”，實現能源與電力輸送格局變革。
儲電、儲熱、儲氣和儲氫等多種類儲能設施有機結合，重點發展基于液氫和液氨的化學儲能、壓縮空氣儲能等長時儲能技術路線，在不同時間和空間尺度上滿足未來大規模可再生能源調節和存儲需求，保障電力系統中高比例新能源的穩定運行，解決新能源季節出力不均衡情況下系統長時間尺度平衡調節問題，支撐電力系統實現跨季節的動態平衡，能源系統運行的靈活性和效率大幅提升。
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