“双碳”目标下新型电力系统发展路径

为了早日实现碳达峰、碳中和,降低化石能源的发电比重,建立以新能源为发电主体的新型电力系统成为了我国电力系统建设的必由之路。以“双碳”为目标,对现阶段电力系统面临的主要难题进行了分析,通过研究目前新型电力系统建设的主要技术,从不同角度分析了新型电力系统的发展路径,可为构建新型电力系统提供技术和决策参考,支撑我国实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标。     

双碳目标下煤电深度调峰及调频技术研究进展

双碳目标下,电力供给将从以煤电为主导转化为以新能源为主体,加快煤电机组的调峰调频改造是支撑新能源应用快速发展和保障电力系统安全的关键。分析了煤电机组调峰调频技术的现状,指出现阶段提升电力系统灵活性的有效措施是进行煤电灵活性改造,但对于中长期电力系统灵活性需求来说,需要着重发展气电及储能等灵活性电力资源;储热调峰技术、抽水蓄能调峰技术、压缩空气储能调峰技术、液流电池调峰技术、飞轮储能调频技术、电磁储能调频技术和电化学储能调频技术,为后续煤电机组调峰调频技术的研发提供参考。     

煤电灵活性改造精细化建模及电力、热力生产模拟研究

煤电机组灵活性改造是实现能源转型和新型电力系统建设道路上必不可少的一环。本文首先分析了灵活性改造涉及的各类型煤电机组的运行特性,对相应机组进行了精细化建模研究,构建了考虑煤电灵活性改造的电热联合系统生产模拟方法。通过实际的案例分析,验证了本文所提的模型和生产模拟方法的有效性,通过分析煤电灵活性改造不同阶段的经济效益、机组灵活性和弃风弃光情况等指标,为我国煤电机组灵活性改造提供参考与建议。     

特约专栏主编寄语

全球气候变化威胁着生态系统平衡和人类的生存发展。据国际能源署(IEA)数据,电力生产排放占全球二氧化碳总排放量的42%左右,是碳排放的重要来源。电力行业碳减排将直接推动“双碳目标”的实现,另一方面也将间接促进用能行业电力消费碳减排。中国政府一直致力于推动碳减排工作,提出到2030年实现碳达峰、到2060年前实现碳中和的“双碳目标”。当前我国电力系统面临能源结构调整、能源供给侧改革等多方面的巨大挑战,     

南方电网公司发布建设新型电力系统行动方案（2021-2030年）白皮书

正5月15日,南方电网公司发布《南方电网公司建设新型电力系统行动方案(2021-2030年)白皮书》,并举行数字电网推动构建新型电力系统专家研讨会,提出预计2030年前基本建成新型电力系统,新能源装机达到2.5亿千瓦以上,成为南方五省区第一大电源。《白皮书》提出,南方电网公司将加快数字化转型,提升数字技术平台支撑能力和数字电网运营能力,选择新能源接入比例较高的区域电网打造数字电网承载新型电力系统先行示范区。大力推动火电灵活性改造,     

高比例可再生能源渗透电力系统关键技术研究

面对日益严峻的气候环境问题和化石能源危机,我国提出了2030年前“碳达峰”,2060年前“碳中和”的发展目标。推动能源结构转型,大力发展可再生能源,构建新型电力系统是我国实现双碳目标的必经之路。而高比例可再生能源并网将会深刻改变电力系统特性,使之呈现不确定性增加、运行方式多样、稳定控制复杂等特征。本文在此基础上分别从系统安全稳定、经济运行、规划设计三个方面阐述高比例可再生能源并网对电力系统造成的潜在挑战。最后对高比例可再生能源渗透电力系统的关键科学技术问题进行探讨分析,以期为后续开展相关研究提供方法思路和理论支撑。     

京津冀区域中长期能源形态演化路径研究

京津冀地区作为我国重要的城市群之一,能源消耗量、碳排放量大,研究其实现碳达峰碳中和路径推进举措,对实现高质量的区域协同发展至关重要。本文首先构建了京津冀地区长期能源替代规划模型,设置基准情景和加速情景,对2020～2060年京津冀地区能源发展路径进行分析。其次基于京津冀区域中长期能源演化路径,对京津冀区域电力发展情况进行整体分析,综合考虑供应侧和需求侧资源,得出满足规划要求的能源电力供应结果。结果表明,京津冀地区能源消费总量和终端能源消费总量2040年前达峰,碳排放2030年前达峰,北京和天津能源消费总量将率先于2035年前后达峰,河北能源消费总量持续增长,将于2039年左右达峰。     

“十四五”时期我国火电行业节能潜力分析与建议

节能提高能效是我国实现"二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和"目标的有效手段。该文分析了火电能耗现状,从结构调整、技术改进、管理提升等方面,全面分析论证各因素对能耗下降的贡献,其中,新建机组、关停小机组、节能改造对能耗下降的贡献度逐步降低,预计"十四五"期间,火电供电煤耗下降5.6～8.7 g/kWh(中值7.2 g/kWh),绝对值下降空间较前三个五年收窄,2025年火电供电煤耗降至298 g/kWh左右。建议从完善绿色发展指标体系顶层设计、发挥大容量火电机组基荷作用、持续扩展火电热电冷联供能力、持续加大火电节能改造力度、技术创新和标准引领等角度,继续促进火电节能工作。     

双碳背景下新型电力系统储能设计与运行北大核心CSCD

在“碳达峰、碳中和”目标背景下,未来能源及新型电力系统的研究是逐步实现“一次能源零碳化,二次能源电力化”的重要途径,在未来的电力系统中,传统煤电、燃气电等发电方式将逐步被新型电力系统所取代。但是,在测试中心环境下对研究的验证结果表明,新型电力系统的应用同样会面临新的问题,其中电力储能设计和发、损、用电的实时平衡问题最为突出。社会进步与环境保护的共同发展是中国乃至全世界能源结构调整发展的大趋势,是不得不面对和解决的客观矛盾。     

中国区域碳达峰预测与“双碳”目标实现策略研究

区域"碳达峰"与"碳中和"目标的实现对于全国"双碳"目标的实现具有重要现实意义。本文运用扩展的STIRPAT模型和情景分析法,预测了我国五大区域碳达峰时间、数量以及差异性,给出了五大区域"双碳"目标实现的策略。研究结果表明:东部、中部和西南在2020年达峰,东北和西北在2030年达峰,全国2030年前达峰的目标可以实现,但东部有达峰总量大的压力,西北面临着达峰量大且达峰时间晚的双重压力。五大区域"碳达峰"和"碳中和"目标实现的重点在于减碳,主要策略包括区域自身的产业和能源绿色转型,区域间的产业和能源协调发展以及如何破解协同发展的约束。     

“低碳发展”专栏征文启事

正我国提出要在2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和目标之后,经济社会发展必将摆脱工业化时期对能源的资源依赖方式,全面走向绿色低碳可持续发展道路,开启一场能源领域重大技术变革。为响应"2030年碳达峰、2060年碳中和"这一国家战略需求,推进我国碳中和与生态文明建设,增进多学科协同创新和学术交流,《能源研究与管理》期刊特开辟"低碳发展"专栏,探讨我国能源、工业、建筑、交通及科技创新、生态环境建设、经济管理、政策法律等行业为实现"2030年碳达峰、2060年碳中和"目标的方法和路径。     

“低碳发展”专栏征文启事

正我国提出要在2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和目标之后,经济社会发展必将摆脱工业化时期对能源的资源依赖方式,全面走向绿色低碳可持续发展道路,开启一场能源领域重大技术变革。为响应"2030年碳达峰、2060年碳中和"这一国家战略需求,推进我国碳中和与生态文明建设,增进多学科协同创新和学术交流,《能源研究与管理》期刊特开辟"低碳发展"专栏,探讨我国能源、工业、建筑、交通及科技创新、生态环境建设、经济管理、政策法律等行业为实现"2030年碳达峰、2060年碳中和"目标的方法和路径。     

迪拜发展屋顶太阳能

<正>2030年5%的电力来自于太阳能迪拜日照资源丰富,太阳能可为这座城市提供电力。在未来15年时间内,迪拜计划将天然气使用减少71%,在其混合能源的组成中,核电、煤电和太阳能发电的比例将分别达到12%、12%和5%。这个目标也是"迪拜2030年综合能源战略"的一部分。目前,迪拜在不断扩大其太阳能光伏发电能力,独立安装光伏发电系统的容量总计约为4.5 MW。为实现到2030年5%的电力来自于太阳能这一战略目标,迪拜政府对小型太阳能设备,特     

"双碳"目标下我国能源低碳转型路径及建议

携手应对全球气候变化已经成为国际社会的广泛共识,中国作为全球应对气候变化的重要参与者和积极实践者,已将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局.推进碳迭峰、碳中和战略是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,其中能源系统低碳转型将是实现"双碳"目标的关键.在当前经济社会发展水平下,应采用"两步加速"的总体发展方案,近期可通过加快发展非化石能源,确保2030年前碳达峰,并实施以2℃温升目标和1.5℃温升目标为导向的长期转型路径,力争在2060年前实现碳中和.为保证"双碳"目标的实现,应大力加强高比例可再生能源及配套技术、煤电行业低碳转型路径以及碳捕集、利用和封存等关键技术或规划问题的研究.     

煤电升级呼唤供热改造提速亚临界、超临界机组踏上新征程

<正>据2014年12月10日《中国电力报》报道,当前,热电联产发电机组已成为城市供热主力机组。前不久发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划》在"加快现役机组改造升级"中也强调,因厂制宜采用供热改造等成熟适用的节能改造技术,重点对30万千瓦和60万千瓦等级亚临界、超临界机组实施综合性、系统性节能改造。在煤电升级的新征程上,"供热改造"成为一道亮丽的风景。供热改造的核心内容是将原来用于发电的纯凝机组改造成供热机组。从2006年国家相关部门启动燃煤电厂供热     

我国煤电转型的形势与建议

碳达峰、碳中和目标的提出为能源低碳转型提出了更紧迫、更高的要求，但是短期内我国以煤为主体的能源结构很难改变。在电力行业，稳步推动煤电转型，摆脱中国煤电为主的现状，是实现电力转型的重点，煤电在电力系统中从主力型电源向调节型和支撑型电源转型。本文分析了国外煤电转型的举措与挑战以及我国煤电发展现状，提出发挥制度优势，坚持能源自给自足，鼓励企业开发创新，煤电向新能源优化组合转型，对于指导我国煤电转型具有指导意义。     

碳达峰、碳中和,到底是什么?

2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中提出,"中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和".2021年4月30日,中共中央政治局第二十九次集体学习时,习近平总书记指出,实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺,也是一场广泛而深刻的经济社会变革,绝不是轻轻松松就能实现的.要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标.在碳达峰、碳中和行动中,公共机构需要立足新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局,发挥好示范引领作用,协同推进节能降耗和降碳减碳,为建设生态文明和美丽中国作出更大贡献.     

我国已建成全球最大清洁煤电供应体系

正截至2018年三季度末,我国煤电机组累计完成超低排放改造7亿kW以上,提前超额完成5.8亿kW的总量改造目标,加上新建的超低排放煤电机组,我国达到超低排放限值煤电机组已达7.5亿kW以上;节能改造累计完成6.5亿kW,"十三五"期间完成改造3.5亿kW,提前超额完成"十三五"3.4亿kW改造目标。我国已建成全球最大的清洁煤电供     

“2021科技创新助力碳达峰碳中和”高峰论坛举行

正7月8日,上海市工业经济联合会、上海交通大学碳中和发展研究院、上海市节能协会、上海市建筑学会联合主办,上海产业创意设计协会和珠海格力电器股份有限公司协办的"2021科技创新助力碳达峰碳中和"高峰论坛在上海国际会议中心举行。上海市十届政协主席蒋以任应邀出席。全国政协常委、上海市政协副主席、中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震提出,电力系统的脱碳是全社会零碳发展的关键,也是实现碳中和目标的关键。构建以新能源为主体的新型电力系统,使常规火力发电从基荷电力转为调峰电力,实现电力零碳化。黄震强调,碳达峰是量变、碳中和是质变。如果没有颠覆性技术、没有系统性社会变革、没有一场绿色革命,不可能实现碳中和。     

序

构建以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的关键环节.随着清洁能源占比持续提升,高比例可再生能源和高比例电力电子设备成为未来新型电力系统的主要特征.分布式电源大规模接入,以及电动车辆充电桩和储能电站的规模化建设,使得海量灵活资源通过电力电子设备接入配电网,由此带来的电网安全稳定和"源网荷储"协调控制等问题...