面向碳中和的中国电能替代发展路径规划方法探讨

“碳达峰”和“碳中和”是党中央、国务院统筹国际国内两个大局做出的重大战略决策。电能替代作为能源清洁化利用的主要形式,是实现我国碳中和目标的核心路径之一。文章回顾了国内外电能替代发展历程,总结中国推进电能替代工作面临的挑战。针对目前电能替代路径规划存在的理论和分析工具缺乏问题,提出了宏微观耦合的电能替代综合评估模型框架:一是构建典型行业数据库,为各行业电能替代分析提供基础;二是宏观上将共享社会经济路径(shared socioeconomic pathways,SSPs)情景参数中国化,作为社会经济发展情景输出;三是将技术参数中国化,实现微观参数校准;四是耦合宏微观市场,建立动态反馈、双轮驱动机制。该研究有助于完善电能替代领域理论体系,为稳妥有序实施电能替代提供科学方法论支撑。     

碳中和”目标下的电能替代发展战略研究

长期以来,化石能源支撑着我国工业文明发展,同时也带来了环境污染、气候变化等影响人类生存发展的现实难题.电能是清洁、高效、便捷的二次能源,电能替代是实现"碳达峰"与"碳中和"目标的重要路径.首先梳理了"碳中和"目标下的分阶段任务,分析整理了在"碳中和"目标下的电能替代发展前景;并列举了"十三五"期间电能替代工作取得的成就;最后据此分析了电能替代各项技术在"十四五"期间发展战略及后续工作.     

中国能源电力碳中和实现路径及实施关键问题

结合中国经济社会和能源电力发展的现实国情,分析中国碳中和机理框架和中国能源互联网减排思路。按照全社会减排成本最优,应用综合评估模型MESSAGE研究提出中国全社会碳中和整体路径和能源电力系统转型路径,结果表明：中国2060年前全社会实现碳中和路径总体可按尽早达峰、快速减排、全面中和3个阶段推进,全社会碳排放2028年左右达峰,2060年90%能源需求由非化石能源满足,全社会2/3的能源使用均为电能,实现能源使用体系全面转型。同时着重分析了实现碳中和过程中减排速度和节奏、电力系统平衡调节、转型成本和疏导等关键问题。     

能源结构转型背景下的电能替代发展路径探索

我国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求,提出了“双碳目标”战略,并通过能源清洁化、用能电气化等途径推进能源形态革命进而降低碳排放。首先分析了双碳目标下能源结构转型特征,总结梳理了电能替代发展过程中面临的问题,得出电能替代发展须破解技术、经济、机制和理念等方面的制约,提出以技术进步推动能源变革,重点考虑工业、建筑、交通、农业和居民5个主要领域,从材料技术、能源转换技术、能源供给及存储技术方面进一步探索电能替代的实施路径。     

面向碳中和的电力行业绿色发展关键技术与路径研究

中国提出力争2030年前实现碳达峰,争取2060年前实现碳中和。通过分析发达国家碳中和路径和中国能源现状,得出中国碳达峰路径应建立在以新能源为主体的新型电力系统之上,降低高碳电源比例的同时,对火电进行高效、清洁改造,以源、网、荷、储为链条,考虑安全性、经济性等多要素,分析海量新能源消纳控制,碳捕捉、利用与封存,虚拟电厂,绿电制氢(氧)等关键技术对电力低碳转型路径的影响,最后从政策、资金和产业链层面提出了低碳化技术发展的建议。     

面向碳中和目标的碳捕集、利用与封存发展初步探讨

到2060年力争实现碳中和目标的提出,为中长期我国应对气候变化指明了方向,确定了明确的目标,将对我国能源和经济系统产生深远影响.碳捕集、利用与封存(carboncapture,utilization and storage,CCUS)作为具有大规模减排潜力的技术,是实现碳中和目标不可或缺的重大技术,一直以来受到全球广泛...     

国内外"碳达峰、碳中和"发展布局分析

在中央经济工作会议上,"做好碳达峰、碳中和工作"被列为今年的重点任务之一,我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的目标也被再次强调.通过国际碳中和现状,分析了我国未来"碳达峰、碳中和"产业路径及发展布局.     

面向碳达峰碳中和目标的我国电力系统发展研判

为实现碳达峰碳中和目标,我国能源生产和消费需要加快转型,电力系统作为未来的能源枢纽,将起到关键作用.该文对我国电力系统十三五发展现状进行总结,分析四个革命、一个合作及新发展理念等指导思想下未来以新能源为主体的新型电力系统在满足电力供应、保障安全稳定、提高效率效益、优化网架结构等方面发展的重点,归纳了未来电力系统...     

基于电能替代的园区综合能源规划评价方法

针对综合能源园区多能耦合的特点,对其建设效果的影响因素进行分析,考虑电能替代工作的积极影响,以社会效益、能源利用效率、可靠性、经济性和环保性为准则构建综合评价指标体系和指标量化计算模型,并介绍指标计算方法.提出了一种采用组合赋权法优化物元可拓模型的综合评价方法,该方法采用基于"权重偏差向量最小"的组合赋权法集成主、客观...     

中国电力生产碳减排潜力自下向上测算及方法研究

创建测算方法及公式以评估中国电力生产中各项碳减排技术的减排潜力,促进测算结果可重复、可比较,并自下向上分析到2015、2020、2030年相对于2005年技术冻结情景的减排潜力,识别出行业重点减排技术。结果显示,规划情景下电力生产碳排放强度到2030年将比2005年水平下降38%,达到目前发达国家平均水平;技术加强发展情景下,由于核电、风电、光伏、水电、燃气、超(超)临界等低碳发电技术和碳储存技术加强减排,到2030年排放强度可下降53%,达到目前发达国家先进水平。无论规划或加强情景,水电、核电、陆上风电、生物质发电均为减排量最大的技术。     

中国售电市场发展动态及关键问题

中国售电侧改革快速推进,随着《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》及配套文件下发,发电企业、工业园区、社会资本等纷纷成立售电公司,竞争态势初步显现。系统分析中国售电市场发展动态,结合国际经验从竞争格局、交易方式、业务开展、竞争手段等方面研判售电市场发展趋势;针对售电市场发展中面临的售电主体构建、用户选择权实施、保底供电服务、售电市场监管等问题提出相关措施建议,为完善售电侧改革相关政策、推进售电市场建设提供参考。     

“十三五”中国能源低碳转型的关键期

在“十二五”发展的基础上,分析了“十三五”中国能源发展的4个背景：中国经济和能源发展进入新常态;2020年要实现全面小康的国家目标,“十三五”需补短板;实现并争取超额实现2020年国家低碳发展目标;《巴黎协定》开启了全球绿色、低碳发展的新阶段,“十三五”能源的发展必须明确指引低碳转型。重点阐述了“十三五”能源低碳转型的发展路径：节能、提效,改变粗放的发展方式;减煤,煤炭年消耗在“十三五”见顶;大力发展非化石能源;稳油增气;发展智慧能源互联网;新型城镇化应走低碳道路。最后,给出了“十三五”中国能源低碳转型应达到的4个标志性目标。     

碳中和背景下西部新能源传输的电氢综合能源网构想

在碳中和背景下,未来40年中国电力系统将发生更深度的低碳转型,如何构筑足以支撑高电气化社会庞大用能需求的低碳化运行模式给传统电力系统带来了巨大挑战.文中在探讨发电低碳化给电网带来的挑战和未来可能的技术应对方案的基础上,针对未来中国西部高比例新能源电源的大范围汇集、远距离送出和间歇性电能消纳问题,给出了与之相适应的电氢综合能源网的构建原则,提出了近期和远期西部电氢综合能源网初步方案及相应的关键技术需求.研究表明:基于电压源换流器的直流电网技术以及氢能与电力系统结合的电氢综合能源网有望成为中国碳中和目标下实现西部大规模新能源开发的可行技术解决方案之一.     

基于LSTM模型的四川省建筑业电气化率预测研究

伴随着建筑总量的不断攀升,建筑电气化已经成为中国建筑业实现“双碳”目标的关键所在。针对现有文献较少关注建筑电气化率测算和预测的不足,结合建筑电气化率的定义,从建筑业终端电气化率和建筑业终端运行电气化率两个方面构建了测算公式。在完成2010—2020年四川省建筑电气化率测算的基础上,运用长短期记忆模型,对2021—2030年四川省建筑电气化率进行了预测。研究结果可为四川省建筑业电气化水平的评估及其“双碳”方案的实现提供有益参考。     

不同电价区内光伏电站的投资策略研究

中国光伏电站的上网电价按区域不同分为3类,因此太阳能资源丰富地区的光伏项目收益不一定较好。通过建立“资源-发电量”模型和财务分析模型,在不同电价区内,建立起资源与收益的直接相关性,并对结果进行分析,得出结论：Ⅰ类电价区项目收益最好,是投资者首选;除小部分资源较好的区域外,Ⅲ类电价区大部分项目需要额外补贴才能盈利;太阳能资源相同时,电价差异会使项目内部收益率变化0.9%左右;相邻电价区内的项目要获得相同收益时,峰值小时数相差100~120 h。     

2016年中国电力供需回顾及2017年预测

分析了2016年中国电力供需特点,对2017年电力供需形势进行了预测,提出了相关措施建议。2016年受实体经济稳中趋好、夏季高温天气、上年同期低基数等因素影响,全国用电形势呈现增速同比提高、动力持续转换、消费结构继续调整的特征,发电设备利用小时数为近52年新低。2017年中国电力需求增速将维持在5.0%~6.0%,全社会用电量将达到6.21万亿~6.27万亿kW·h;净增发电装机约1.2亿kW,年底总装机容量将达到17.7亿kW;火电设备利用小时数略有回升,达到4 200 h左右;全国电力供需总体平衡,但局部地区仍存在少量电力缺口,分区域看,华北电网电力供需偏紧,华东、华中、南方电网电力供需平衡有余,东北、西北、西南电网电力供应富余。     

变压器油流带电数学模型的研究及其应用 第一部分：数学模型的推导

由油流带电引发的变压器事故或故障引起了各国电力部门的广泛关注,许多国家纷纷开展变压器油流带电的研究,大量的油流带电的机理模型也就应运而生。本文在国外学者提出的流动作用机理和电动作用机理两种机理模型的基础上,推导出变压器油流带电的数学模型,与目前存在的几种典型的油流带电计算模型相比,本模型的特点在于它可综合反映起电的流动作用和电动作用,并可基本反映油流流速、油品电导率、外加交流电场强度和系统温度等因素对油流带电的影响。关于本模型的应用实例及与实验的比较见第二部分。