对新型电力系统演进趋势和关系的认识郭剑波2023年2月9日习近平总书记在七十五届联大讲话中宣布：中国将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。在气候雄心峰会提出，到2030年，中国非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿干瓦以上。口2021.03中央财经委员会第九次会议：要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，倡导简约适度、绿色低碳生活方式，构建以新能源为主体的新型电力系统。□2022.10二十大报告指出，“加快规划建设新型能源体系”“确保粮食、能源资源、重要产业链供应链安全“3我国已成为全球新能源装机规模最大、发展速度最快的国家：截至2022年底，我国风电、光伏发电装机容量分别为3.7亿千瓦和3.9亿千瓦，约占我国电源总容量的27%,新能源发电量突破1万亿千瓦时，新能源已成为我国第二大电源。部分省份新能源已成为第一大电源，其中青海一、新型电力系统的提出及电力场景二、新型电力系统演进路径三、结语3.06,13%3.28,14%3.91,16%5.03,62%0.407,5%0.53,2%*气电·煤电·核电·水电·风电·太阳能发电·其它占比超过60%,甘肃占比接近50%。装机发电量0.38,1%9.8%0.3259a819258■光伏发电累计装机容量(GW)■风电累计装机容量(GW)一新能源装机占比(%)0.6556.8%24.3%20.6%20192020“双碳”目标与新型电力系统新能源装机规模不断扩大2021我国电源装机结构和发电量情况(亿千瓦，万亿千瓦时)国家电网有限公司STATEGRID国家电网有限公司STATEGRID26.9%2021我国风电光伏累计装机容量(2017~2021)18.9%201816.5%201730%25%10%5%0%350300250200150100500-11.1,46%装机容量/GW占比年份4新型电力系统发展面临多方面挑战国家电网有限公司STATEGRID新能源发电出力具有随机性、波动性，电力电量时空分布极度不均衡、丰饶和短缺交织，带来充裕性挑战(保供应);新能源发电设备具有低抗扰、弱支撑性，新能源发电大规模替代常规机组，带来安全性挑战(保安全);新能源发电低边际运行成本、高系统成本，对系统灵活调节和安全稳定支撑能力都提出了更高要求，需要多技术、多行业、多系统协调实现，带来经济性和体制机制挑战(促消纳)。核心是在经济-安全-环境“矛盾三角形”中实现电力的可持续发展。“双碳”目标下的电力场景国家电网有限公司STATEGRID据国网能源院预测，到2030年，新能源装机容量约为12-16亿干瓦，装机占比约为30%-40%,发电量占比约为17%-25%,装机规模将超煤电成第一大电源；2060年我国全社会用电量约为15万亿千瓦时，其中，风光装机规模将超过50亿千瓦，占比超过60%,电量占比超过55%,逐渐成为电量供应主体。非化石能源占比80%以上，非化石能源发电量占90%以上，电能在终端能源消费占比70%以上安全安全矛盾三角形经济环境经济环境的环保经济下■非抽蓄储能■抽水蓄能■生物质及其他■太阳能■风电核电■水电■气电■煤电年份2020年2030年2060年总装机(亿干瓦)2236~4178~82煤电装机占比(%)49.131~364常规机组装机占比(%)76约59约23非化石能源装机占比(%44.852~5988~89北化石能原电量占比(%33.939~4586~87一、新型电力系统的提出及电力场景二、新型电力系统演进路径三、结语各类电源装机发展展望(单位：亿干瓦)整体电力结构发展展望数据来源：1、国网能源院，《碳达峰、碳中和条件下电力行业和国家电网面临的形势、任务、挑战及实现路径》;2、中电联2020年公报。5能源三难指数-世界能源委员会不可能同时实现→→→矛盾协调，优化折中6国家电网有限公司STATeGRID社会公平属性环境可持续性安企下的经济可目和电能质量问题。这都使得“保供应、保安全、促消纳”问题提前、难度加大。恒功率负荷比例20%钠灯的反倾率特性电圆炉的反增率持性Pf=-2.7980%2022年夏国网负荷增长与温度变化关系负荷侧演进趋势(1)国家电网有限公司STATEGrID增长空间大、峰谷差加大、反调节，具有可聚合、可塑性和可控性。据预测，我国全社会用电量2030年增长142%、2060年增长189%,最大负荷分别增长约180%和250%,增速快于电量；考虑到其它行业减碳积极性，电力增量和增速都有可能高于预期。此外，随着交通、...