电科院PPT：新能源制氢将成为新型电力系统重要减碳路径！

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文章目录

1、新型电力系统深度PPT

2、新型电力系统发展3大阶段

3、新型电力系统发展4大核心

5、新型电力系统5大特征

《新型电力系统蓝皮书》基于我国资源禀赋和区域特点，以 2030 年、2045 年、 2060 年为新型电力系统构建战略目标的重要时间节点，制定新型电力系统“三步走”发展路径，即加速转型期（当前至 2030 年）、总体形成期（2030 年至 2045 年）、巩固完善期（2045 年至 2060 年），有计划、分步骤推进新型电力系统建设的 “进度条”。

1、加速转型期（当前至 2030 年）

结合资源潜力持续积极建设陆上和海上风电、光伏发电、重点 流域水电、沿海核电等非化石能源。

新能源坚持集中式开发与 分布式开发并举，通过提升功率预测水平、配置调节性电源、储能等手段提升新能源可调可控能力，进一步通过智慧化调度 有效提升可靠替代能力，推动新能源成为发电量增量主体，装 机占比超过40%，发电量占比超过 20%。

作为提升系统调节能力的重要举措，抽水蓄能结合系统实际需求科学布局，2030年抽水蓄能装机规模达到 1.2 亿千瓦以上。

以压缩空气储能、电化学储能、热（冷）储能、火电机组抽汽蓄能等日内调节为主的多种新型储能技术路线并存，重点依托系统友好型“新能源 + 储能”电站、基地化新能源配建储能、电网侧独立储能、用户侧储能削峰填谷、共享储能等模式，在源、网、荷各侧开展布局应用，满足系统日内调节需求。

2、总体形成期（2030 年至 2045 年）

各领域各行业先进电气化技术及装备水平进一步提升，工业领域电能替代深入推进，交通领域新能源、氢燃料电池汽车替代传统能源汽车。

电源低碳、减碳化发展，新能源逐渐成为装机主体电源，煤 电清洁低碳转型步伐加快。

水电等传统非化石能源受站址资源约束，增速放缓，核电装机规模和应用领域进一步拓展，新能 源发展进一步提速，以新能源为主的非化石能源发电逐步替代 化石能源发电，全社会各领域形成新能源可靠替代新局面，新 能源成为系统装机主体电源。

3、巩固完善期（2045 年至 2060 年）

新型电力系统进入成熟期，具有全新形态的电力系统全面建成。新能源逐步成为发电量结构主体电源，电能与氢能等二次能源深度融合利用。依托储能、构网控制、系统调节等重要功能，逐渐成 为发电量结构主体电源和基础保障性电源。

储电、储热、储气和储氢 等多种类储能设施有机结合，基于液氢和液氨的化学储能、压缩空气储能等长时储能技术在容量、成本、效率等多方面取得 重大突破，从不同时间和空间尺度上满足大规模可再生能源调 节和存储需求。

1、以新能源为主体是新型电力系统的最核心特征

目前业界普遍认为发展新型电力系统的过程，就是适应新能源大规模接入的过程，而“以新能源为主体”是新型电力系统的核心特征。

但现实中，我国的电力生产仍以煤电为主，2020年我国全口径煤电发电量4.63万亿千瓦时，占全口径发电总量的比重为60.8％。除煤电外，新能源装机比重约26%，但发电量占比仅11.2%，说明离新能源发电成为主流，仍有漫长的进程。随着我国碳达峰、碳中和进程的推进，以风电、光伏为代表的新能源装机量、发电量将逐步增加，我国电力清洁化程度也将大幅度提升。

风电、太阳能装机及发电量比例预测

2、安全灵活是新型电力系统大规模应用新能源的基础

新能源发电的波动性和间歇性，要求电力系统必须具备灵活性，这是因为如果电力系统欠缺灵活性，当常规电源无法满足系统净负荷的变化时，需要在用电需求不足时削减新能源出力，或是在用电高峰时期切除负荷，分别对应的措施为“弃风弃光”和“有序用电”。

总的来说，通过扩大调节电源规模，对燃煤、燃气电厂进行灵活性改造；增加储能容量，包括抽水蓄能和新型储能；挖掘需求侧潜力，如需求侧响应和虚拟电厂技术，是构建电网系统灵活性和稳定性的基础，能为未来大规模应用新能源提供保障。

3、数字化为新型电力系统注入灵魂

数字化浪潮同样影响新型电力系统进程，通过数字化技术如人工智能、云计算、5G 等，在发、输、变、配、用、储等各个环节实现全方位应用，能推动电力系统在转型过程中的安全稳定和可靠供电。

发展数字化技术，以数据为核心生产要素，推进能量流和信息流的深度融合，将为新型电力系统的运行注入灵魂。

4、市场化是辅助电力系统运转的新动力

完整的电力市场包括三大部分：电能量市场、辅助服务市场和容量市场。在新型电力系统的电力供需平衡过程中，电价政策和机制将成为市场配置资源的基础，未来还将与绿电、绿证、碳排放交易等市场联动，有效调动各环节的积极性，提升系统灵活性，服务“双碳”目标。

随着电力市场改革的完善，通过现货市场、需求侧响应激励等多种市场化手段，动态管理需求侧灵活性资源，用电企业主动调整用电活动，减少或增加用电，或者向电网反送电，以促进电力供需平衡，同时最大化自身利益。从而推动需求侧灵活性大规模、高效率、可持续地发展。

“双碳”目标下，低碳、零碳的非化石能源将替代传统高碳能源成为电力系统能量供应的主体。

新型电力系统具有五大特征：适应新能源比例持续提高的要求，具有高度灵活性以适应风电光电的间歇性和波动性，电力电子化大大降低系统的转动惯量，集中式与分布式相结合，高度数字化、智能化、互联化。

1、适应新能源比例持续提高的要求

“双碳”目标形成的低碳约束要求电力系统的能源供应体系由传统化石能源为主体向非化石能源为主体转变。

然而，水电、核电、生物质发电和地热发电受资源环境等因素的约束，未来开发规模相对有限，无法成为电能供应的主体。

风能、太阳能等新能源由于资源丰富、利用技术相对成熟将成为新型电力系统能源供应的主体。

2、具有高度灵活性以适应风光电的间歇性和波动性

风光等新能源发电间歇性、波动性的特征促使新型电力系统波动性、不稳定性增强。

为保证新型电力系统安全稳定运行，新型电力系统将是可以平抑出力波动，具备充足调峰调频能力，可有效应对电源、电网及负荷波动性、不稳定性的高度灵活的电力系统。

新型电力系统的高度灵活性主要体现在以下几个方面：具有“风光水火储”一体化、多能互补的能源供应系统，具有较强预测能力和平衡调控能力的调度系统，各类储能的广泛应用。

3、电力电子化大大降低系统的转动惯量

在新能源替代和新型负荷等多重内外部需求的共同驱动下，电力电子技术将在新型电力系统的发、输、变、配、用各环节得到更加广泛的应用。

特别是发电侧将从以传统机械电磁元件为主转向以电力电子元件为主，这将形成低转动惯量的新型电力系统。由于低转动惯量系统的抗干扰能力较弱，更易发生的功率扰动与电力安全事故将威胁新型电力系统的平衡稳定运行。

4、集中式与分布式相结合

考虑到风能、太阳能资源分散性的特征，为最大程度开发和利用新能源，集中式与分布式相互结合、协同发展将成为新型电力系统的重要特征。

该特征主要体现在两个方面：一是集中式电源和分布式电源相结合，二是主干电网和区域电网、微网相结合。

新能源集中式与分布式并举开发利用依赖于源网荷储一体化。在源网荷储一体化模式下，新型电力系统将通过源网协调、网荷互动、网储互动、源荷互动等多种交互方式整合电源侧、电网侧、负荷侧资源，提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率。

5、高度数字化、智能化、互联化

在集中式与分布式并举开发利用模式下，能源供应和负荷主体数量激增，新型电力系统需要对其进行实时状态感知，并对海量的交互信息进行采集和处理。

为提升电力调控系统的信息采集、感知、处理能力，满足新型电力系统的综合调控需求，新型电力系统将呈现出高度数字化、智能化、互联化特征。依托高精度分布式传感器网络技术，大数据、云计算等信息技术，新型电力系统将实现电力设备与智能电网深度融合，并构建连接发电、输电、用电、储能等各环节电力设备的智慧物联系统。