碳中和目标下构建新型电力系统的挑战与展望

构建以清洁低碳能源为主体的能源供应体系,建设新型电力系统是实现碳中和目标的关键举措。电力系统从化石能源主导转变为清洁能源主导,面临新型平衡体系、复杂安全机理、成本疏导机制等多重挑战与变革。该文从结构、形态、技术、机制4个方面分析新型电力系统的内涵与特征;分析研判新型电力系统演化路径;最后,针对新型电力系统构建提出发展建议与展望。     

双碳目标下的新型电力系统规划新问题及关键技术

新型电力系统规划是引领电力系统低碳发展及转型的重要前提。首先阐述了新型电力系统的技术特征,指出低碳电力规划所面临的源-荷不确定性加剧、低碳电力市场化发展、碳水平评估、运行模拟、多主体协同规划若干新问题,提出新型电力系统规划的基础模型及技术框架,最后结合新型电力系统技术特征及框架对相关关键技术研究成果进行综述,并给出新型电力系统规划的重点研究方向,以期为低碳发展目标下的电网规划决策研究提供参考。     

“双碳”目标下新型电力系统典型特征与发展挑战综述

构建新型电力系统是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措。为了更好地开展新型电力系统的规划发展研究工作,从多个角度阐述了对新型电力系统的认识,提出了新型电力系统的典型特征;并进一步从管理与体制机制、经济性、技术性3个方面,剖析了当前构建新型电力系统面临的主要挑战。     

以新能源为主体的新型电力系统建设面临的问题

2021年3月15日,习近平总书记在中央财经委第九次会议上,提出构建以新能源为主体的新型电力系统构想.构建新型电力系统是促进能源转型和实现碳达峰、碳中和的重要支撑,但目前新型电力系统概念不甚清晰,双碳目标与它的关系也有待进一步明确.为此,本文主要在分析现有问题的基础上,总结了在"碳达峰、碳中和"目标下,以新能源为主体的...     

“双碳”目标下东北地区新型电力系统发展研究

随着“双碳”目标的提出,我国将加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统,风电、光伏等新能源迎来新的大发展时期。东北地区风能、太阳能资源丰富,但整体开发水平偏低,未来开发潜力巨大,其不稳定的电源特点成为其大规模发展的掣肘。东北地区碳排放量仍处于波动性增长阶段,尚未实现碳达峰,而作为占比最高的电力行业,其碳排放量的优化调整成为东北地区实现碳达峰的关键。在电力系统新的发展形势下,针对东北地区新能源发展面临的困难和问题,提出研究柔性特高压直流外送通道建设,促进以氢能为代表的新型储能系统建立,改善“双高”系统频率响应等相关建议,满足东北地区风光等新能源高质量发展的要求,促进新型电力系统科学构建。     

基于双碳目标的智慧能源体系构建

习近平总书记关于“碳达峰、碳中和”系列重要部署为推动气候环境治理和可持续发展擘画出宏伟蓝图、指明了道路方向。阐述了在未来40年先后实现碳达峰、碳中和目标过程中我国能源行业面临的艰巨任务,分析了“双碳”目标下能源转型的主要短板弱项,从智慧能源体系的演进路线、主要特征和对能源转型的支撑作用3个方面介绍了“双碳”目标下能源转型的路径措施,建议将着力构建支撑“双碳”目标的智慧能源体系作为能源转型的重要方向,并提出了具有操作性的实施路径。     

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...     

支撑“双碳”目标实现的问题辨识与关键举措研究

中国作为世界上最大的发展中国家和主要的能源消费国与碳排放国,“双碳”目标对中国经济社会绿色低碳发展提出了更高要求。实现“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,需要在科学认识的基础上,辨识实现“双碳”目标的问题与挑战,研究提出推进“双碳”工作的关键举措。在坚持问题导向基础上,剖析了“双碳”问题的来源,探究了“双碳”问题的本质与深层表现;系统分析了中国实现“双碳”目标面临的挑战与条件基础,统筹发展与减排等多对关系;提出了推动能源绿色低碳转型、推进重点领域节能、推广应用节能低碳技术和产品、完善绿色低碳发展体制机制、促进资源节约集约利用、巩固和提升生态系统碳汇能力、加强国际交流与合作等实现“双碳”目标的关键举措。     

基于“双碳”目标的城市能源发展规划路径研究

能源是经济社会发展重要的物质基础和动力,也是碳排放的主要源头,“十四五”时期是实现“双碳”目标的重要基础期和窗口期。能源规划在推动经济社会转型、实现“双碳”目标中发挥承上启下、革故鼎新的作用,对贯彻落实“四个革命、一个合作”能源安全新战略具有开拓性意义。以湘乡市为例,进行基于“双碳”目标的城市能源发展规划路径研究。     

“双碳”目标下“能源三要素”再思考

综观人类能源发展史,在不同的发展阶段,普遍都面临着能源安全、能源成本、能源环境三要素权衡的难题,其本质是一个多目标复杂系统优化问题。文中研究“能源三要素”在能源发展不同阶段的内涵及演变,分析能源绿色低碳转型进程中“能源三要素”面临的新挑战,提出推动实现“双碳”目标的基本思路,以及加快建立新型电力供应安全体系、系统施策降低与疏导能源转型成本、构建新型电力系统推动绿色低碳转型的策略建议。     

“双碳”目标下新型电力系统PEST-SWOT分析

随着“双碳”目标的提出,中国将加快构建适应新能源比例不断提升的新型电力系统,大力发展低碳能源是实现“双碳”目标的必然路径。首先,研究了“双碳”目标与新型电力系统的耦合关系,分析新型电力系统发展现状;其次,考虑中国新型电力系统所处环境和自身特性,从宏观、微观两个层面,采用PEST-SWOT分析方法,全面分析新型电力系统建设过程中政治、经济、社会、技术方面自身的优劣势,以及面临的机遇与威胁;最后,基于上述分析,在不同发展战略下提出针对性政策建议和有效措施,为新型电力系统建设提供参考和借鉴。     

双碳背景下用户侧碳计量装置及平台的研发与应用

双碳战略目标的落地实施需要实现用户侧碳排放的精确计量。现有的碳计量方法受制于客观条件的限制更多地聚焦于发电侧而忽略了社会生产消费行为对碳排放的影响。电力需求侧的能源消费行为需要颗粒度更精细的碳计量装置及平台实现碳的实时追踪与溯源。对此将碳价值的时变性与无偏性纳入到实际碳计量工作中,实现油、电、气等综合能源的碳流量的在线精确刻画。通过构建碳减排量计算模型和碳排放激励模型,形成对用户侧碳排放价值的衡量标尺。开发了一套完整的碳计量装置与平台,利用采集到的实时碳数据主动控制与引导用户选择更低碳的生产经营活动,实现低碳需求响应。经过在某企业半年多的运行监测与改造验证了所开发碳计量装置及平台的实用性。     

“双碳”目标下我国能源电力低碳转型路径

能源电力低碳转型是实现碳达峰、碳中和的关键,事关我国经济社会发展全局。以实现我国经济社会发展目标为约束,以保障能源供应安全为前提,综合研判我国化石能源减少与非化石能源替代时序,对比分析不同国际国内能源资源供应形势下电力转型情景,提出零碳电力系统发展路径,从科学设定目标、夯实安全基础、加快清洁替代、加强科技引领、创新体制机制等方面,提出推进我国能源电力低碳转型措施建议。     

面向双碳目标的典型园区碳排放计算分析

园区是我国城市碳排放的主要场所,厘清园区级碳排放源/碳汇构成是开展园区低碳路径研究的关键。目前,国内外还未发布园区级碳排放计算相关规范或指南,已开展的研究大多针对存量的某一特定类型园区碳排放进行计算分析,未充分考虑新建园区的数据可得性以及计算体系对不同类型园区的适应性问题。因此,开展了计及多类型园区特征的碳排放计算方法研究,从能源活动（覆盖农业、工业、建筑、交通、旅游设施、其他公共基础设施等）、农业生产、工业生产、废弃物处理、绿植碳汇5个维度构建园区级碳排放计算体系,并分别给出数据完备和数据缺失情况下的计算公式。算例表明,所提方法对特色农业型园区、工业制造型园区、商务办公型园区、旅游休闲型园区等多类型园区的碳排放总量计算以及结构分析均适用。     

双碳背景下新能源在新型电力系统中的实践运用

在双碳目标的推动下,新能源和新型电力系统日益成为社会关注的焦点.面对可再生能源的波动性和不稳定性,新型电力系统必须采用先进的技术手段,包括智能控制、数据分析和储能技术,以适应复杂和多变的能源环境.基于此,结合新型电力系统的构成与特性,分析双碳背景下新能源在新型电力系统中的具体实践运用,旨在推动新型电力系统在双碳背景下的可持续发展.     

碳中和目标下电力需求预测体系构建及华东区域电力需求发展趋势研究

碳达峰、碳中和将加速全社会各行各业,尤其是能源系统的转型,而电力行业作为能源枢纽,能源领域在双碳转型过程中将对电力需求带来不可忽视的影响。该文立足于分析双碳目标对于能源电力的影响,挖掘双碳和电力需求的关联性,提出碳中和目标下分行业发展趋势分析思路,构建了一套适应于双碳目标下的电力电量预测方法体系;以华东区域作为典型案例,研究了华东区域碳达峰至碳中和过程中的电力需求发展趋势。研究结果表明,所构建的分析思路和方案体系科学可行,预测结论合理。     

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.     

碳中和目标下的能源系统转型与变革：多能流协同技术

近年来全球多个国家提出了碳中和战略目标,能源系统的转型与变革已迫在眉睫.在能源系统低碳化转型路径中,高比例新能源渗透充当了极为重要的战略角色,且各能源系统之间的转型呈现相辅相成、协同发展的趋势.一方面,新能源可通过电转气、电转热、电制氢等能源耦合设备分别为天然气、热力、交通侧等负荷提供绿色能源供应,终端用能的电气化改善了终端能源结构;另一方面,多能源系统的灵活性及多能互补性为间歇性新能源并网的消纳提供了支撑.为此,综述了面向碳中和目标的能源系统转型与变革的多能流协同技术,介绍了高比例新能源渗透下的多能流协同技术,剖析了支撑新能源并网的多能源市场机制设计,最后归纳总结了未来能源系统转型与变革面临的核心挑战.