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节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)中国节能协会节电与绿色电能委员会编著《节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)》编写组组长白建华副组长王慧丽黄毕尧杨小龙成员陈英杰李大双李晨曦王来运王博文刘璇前言2021年10月24日,中共中央、国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,明确提出:到2025年,绿色低碳循环发展的经济体系初步形成,重点行业能源利用效率大幅提升,单位国内生产总值能耗比2020年下降13.5%;到2030年,重点耗能行业能源利用效率达到国际先进水平,单位国内生产总值能耗大幅下降,非化石能源消费比重达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上,二氧化碳排放量达到峰值并实现稳中有降;到2060年,绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立,能源利用效率达到国际先进水平,非化石能源消费比重达到80%以上,碳中和目标顺利实现。节电产业是实现双碳目标的主力军。节电产业是节约电能与开发利用绿色电能并举的产业,是指加强清洁能源开发与用电管理,综合采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可承受的措施,从电能生产到消费的各个环节制止浪费、降低电耗、节约电力电量、促进绿电开发利用、减少污染物和温室气体排放,实现绿色、高效、智慧、经济、有序的电能开发与利用,从而促进节电降碳和经济社会健康发展的产业。在双碳目标引导下,通过实施电能替代,不断提升终端用能电气化率,使终端电能消费不断增加;大力发展新能源,减少传统化石能源消费,通过绿电生产和消纳来满足不断增加的用电需求;通过再电气化进一步提升全社会用电效率和水平,实现高效用电;通过能源电力数字化、智慧化推动新型能源体系和新型电力系统的建设,实现智慧用电,提升绿色用电和高效用电水平。中国节能协会节电与绿色电能委员会以我国节电产业和绿电应用为研究对通过现状梳理、数据分析、案例分享力图展现当下我国节电产业和绿电应用的现状、潜力等。由于时间及水平所限,《节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)》难免有不足之处,希望业内专家、学者、企业、同行等给予批评、建议和指正。编写组 (二)节电产业的范畴 2 (一)节电降碳发展政策持续完善 3(二)经济态势总体平稳、长期向好 5(三)全社会用电量保持较快增速,第二产业用电占比近七成 5(四)单位GDP电耗呈下降趋势 6(五)局部用电紧张问题 6三、负荷侧电气化发展及电能替代 8 (二)电能替代 11(三)微能源网 12 能源资源开发格局 13(二)传统电源发电效率提升 13(三)电源结构绿色化 16 (二)智能配电网 18(三)配电网节电技术 18六、储能侧支撑电力系统供需平衡 19 (二)新型储能 20七、高效用电重点领域用电现状及节电技术 21八、智慧用电新型能源体系下的数字化和智慧化 24 (二)能源互联网助力智慧用电 24(三)虚拟电厂 25(四)V2G 26I节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)一、节电产业的界定(一)节电产业的定义节电产业是节约电能与开发利用绿色电能并举的产业,是指加强清洁能源开发与用电管理,综合采取技术可行、经济合理、环境和社会可承受的措施,从电能发、供、消各个环节防止浪费、降低电耗、节约能源,促进绿电开发利用,减少污染物和温室气体排放,实现绿色、高效、合理、有序、经济、智慧的电能开发与利用,从而促进节电减排和经济社会健康发展的产业。它主要包含4个层面的含义:1、加强全社会用电管理,促进绿色电能使用的同时不断提升电能利用效率国家通过制定电力法律法规、政策和标准体系,实施必要的管理行为和节电措施,鼓励提升非化石能源发电比重、提升绿电使用比例;用电单位注重提高节电管理水平,提高绿电使用比例,运用现代化的管理方法,使用先进节电技术,减少电能利用过程中的各项损失和浪费。加强全社会用电管理是节电的重要途径。2、节电技术和绿色电能的推广应做到技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受技术上可行是指节电和开发利用绿电要符合现代科学原理和先进工艺制造水平,技术不可行会造成电能浪费、经济损失,严重的还可能造成安全事故。因此,技术可行性是实现节电产业发展的基础;节能投入与产出性价比高、社会效益好是节电产业目标。既要做到节电效果明显,又要产生经济效益,承担社会责任。环境和社会可接受是指节电与绿电要符合环境保护要求。节电措施与绿电开发利用既要绿色环保、安全实用;又要操作方便、成本低廉,质量可靠;符合日常行为习惯,易于推广,形成规范。3、加强系统规划设计,从源网荷储全流程、各环节对电力更加合理有效地加以节约、开发、利用电能开发消费的各个环节是指电能的开发、生产、加工、转换、输送、供应、储存,及终端使用等所有过程。电能生产使用全流程需要系统统筹、合理布局、按质用能、高效利用、综合评价,并通过开发清洁能源、可再生能源、新能源,创新节电技术和产品来“开源节流”,提高电能利用率和经济效益。4、应用现代“大云物移智链边”等数字化技术和手段,发展智慧用电,提1节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)升高效用电、绿色用电水平智慧用电是指通过大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能、区块链、边缘计算等数字科学技术与用电技术的融合,推动用电技术进步、效率提升和组织变革,创新用电管理模式,培育电能服务新业态,提升源网荷储的智能化水平,从而实现用电效能的提升。综上,节电产业是指既要节约电力、电量、电费,提升电力能效,又要开发推广绿色电能,助力构建清洁低碳安全高效的能源体系,提升新能源消纳,为提高电能使用效率和加快构建以电能为中心的能源互联网提供物质基础。(二)节电产业的范畴图1-1节电产业与绿电应用范畴图2二、节电产业发展环境节电产业与绿电应用年度报告(2022二、节电产业发展环境节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)《2030年前碳达峰行动方案》明确:提升工业、农村用能和铁路系统电气化水平;《关于绿色电力交易试点工作方案的复函》明确:同意开展绿色电力交易试点,还原绿色电力商品属性,鼓励用户侧绿色电力消费,推动建立有利于促进绿色能源生产消费的市场体系和长效机制。表2-12020~2021年节能节电相关政策汇总(一)节电降碳发展政策持续完善时间政策名称2020年3月《关于构建现代环境治理体系的指导意见》《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》2020年4月《关于加快推进天然气储备能力建设的实施意见》2020年5月《关于营造更好发展环境支持民营节能环保企业健康发展的实施意见》《关于各省级行政区域2020年可再生能源电力消纳责任权重的通知》2020年6月《关于组织推荐绿色技术的通知》《2020年能源工作指导意见》《清洁能源发展专项资金管理暂行办法》2020年7月《关于组织开展绿色产业示范基地建设的通知》《绿色出行创建行动方案》2020年9月《完善生物质发电项目建设运行的实施方案》《关于促进应对气候变化投融资的指导意见》《2019—2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》2021年1月《关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见》2021年2月《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》《国家高新区绿色发展专项行动实施方案》《关于引导加大金融支持力度促进风电和光伏发电等行业健康有序发展的通知》34节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)时间政策名称2021年3月《关于加强企业温室气体排放报告管理相关工作的通知》《关于加快推动制造服务业高质量发展的意见》2021年4月《绿色债券支持项目目录(2021年版)》《关于建立健全生态产品价值实现机制的意见》2021年5月《关于加强自由贸易试验区生态环境保护推动高质量发展的指导意见》《碳排放权登记管理规则(试行)》《碳排放权交易管理规则(试行)》《碳排放权结算管理规则(试行)》《污染治理和节能减碳中央预算内投资专项管理办法》《环境信息依法披露制度改革方案》《关于加强高耗能、高排放建设项目生态环境源头防控的指导意见》2021年6月《环境影响评价与排污许可领域协同推进碳减排工作方案》2021年7月《“十四五”循环经济发展规划》《关于开展重点行业建设项目碳排放环境影响评价试点的通知》2021年9月《关于深化生态保护补偿制度改革的意见》《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《规划环境影响评价技术导则产业园区》《完善能源消费强度和总量双控制度方案》《关于推动城乡建设绿色发展的意见》《2030年前碳达峰行动方案》《关于在产业园区规划环评中开展碳排放评价试点的通知》《“十四五”全国清洁生产推行方案》《关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见》《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》《推进资源型地区高质量发展“十四五”实施方案》《“十四五”工业绿色发展规划》《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》《《企业环境信息依法披露管理办法》节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)(二)节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)(二)经济态势总体平稳、长期向好当前,我国已转向高质量发展阶段,经济运行总体平稳、长期向好、结构持续优化。2021年,我国国内生产总值达到1143669.7亿元,同比增长8.1%,第一产业贡献6.7%,第二产业贡献率38.4%,第三产业贡献率54.9%。随着经济增长,能源需求压力增大,我国能源供求紧张主要表现在电力方面。(三)全社会用电量保持较快增速,第二产业用电占比近七成2011~2021年,全社会用电量连续10年保持正增长,2021年全社会用电量达83128亿千瓦时,同比增长10%。第二产业用电量占比近七成,是全社会用电的“主力军”。图2-12011~2021年全社会用电量(单位:亿千瓦时)时间时间政策名政策名称《《国家发展改革委办公厅工业和信息化部办公厅关于做好“十四五”园区循环化改造工作有关事项的通知》《《“十四五”原材料工业发展规划》《智能《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》《《“十四五”节能减排综合工作方案》(数据来源:国家统计局)5节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)图2-22021年三大产业和居民用电量、占比(数据来源:国家能源局、中国电力企业联合会)(四)单位GDP电耗呈下降趋势十三五以来,我国电力能源利用效率有所提升,单位GDP电耗整体呈下降趋势。2021年,我国单位GDP电耗为723.33千瓦时/万元,较2016年下降了近100千瓦时,同样消耗1千瓦时电量,比过去创造出更多的GDP。图2-32016~2021年单位GDP电耗(数据来源:国家统计局)(五)局部用电紧张问题我国电力供应整体平衡、相对宽松,但存在结构性紧缺、局部用电紧张问题。如2021~2022年连续两年夏冬高峰电力供应偏紧,局部地区形势严峻,2021年6节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)9月,包括辽宁、吉林、广东等在内的地区出现电力供需形势紧张问题,采取了有序用电、拉闸限电等举措。78节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)三、负荷侧电气化发展及电能替代提升电气化水平、推进电能替代,对于推动能源清洁高效利用、助力产业转型升级、实现碳达峰碳中和目标具有积极意义。随着工业化和城镇化的发展,我国电气化进程呈稳步推进态势:2021年,全国发电装机容量23.8亿千瓦,全社会用电量8.31亿千瓦时,其中,居民用电占比14.1%;发电能源占一次能源消费2020年的45.1%,翻了一番;全国电能占终端3倍。中国电力工业在发展中带动电气化进程不断向前推进。截至2021年,全国累计发电装机容量23.8亿千瓦;全国电网220千伏及以上输电线路回路长度84万千米,同比增长3.8%。2021年,新增非化石能源发电装机占全球增量的40%左右;全国主要电力企业合计完成投资10786亿元,同比增长5.9%。电气化水平呈现绿色转型、资源配置效率提升、产业协同发展、供电可靠率提升等特点。力消费2021年,我国全社会用电量8.31万亿千瓦时,同比增长10.3%;全国电能占终端能源消费比重为26.9%,较上年提高1.4个百分点;全国人均用电量5899千瓦时/人,人均用电较2020年增加568千瓦时。图3-1全国电能占终端能源消费比重(数据来源:根据国家统计局《中国能源统计年鉴》计算)2021年,全国电力交易中心累计完成市场交易电量37787.42021年,全国电力交易中心累计完成市场交易电量37787.4亿千瓦时,省内中长期绿电交易6.3亿千瓦时,占比0.17‰。国家电网区域各电力交易中心累计完成市场交易电量29171.5亿千瓦时,占该区域社会用电量的44.5%;南方电网区域各电力交易中心累计完成市场交易电量6702.8亿千瓦时,占该区域全社会电量的46.6%。力价格2021年,煤电发电企业成本因动力煤价格高涨而压力骤增,市场化交易电价较基准电价浮动范围由分别不超过10%、15%,调整为原则上均不超过20%(高耗能行业除外);新能源上网电价也进行了大范围调整。表3-12021年起新能源发电政策变化节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)、电力市场项目政策主要变化集中式光伏电站、工商业分布式光伏和新核准陆上风电2021年起,对新备案的项目中央财政不再补贴太阳能热发电示范项目2019年和2020年全容量并网的,上网电价按每kWh1.10元执行;2021年全容量并网的,上网电价按每kWh1.05元执行;2022年1月1日后并网的项目,中央财政不再补贴。户用分布式光伏补贴标准为每kWh0.03元,2022年起新建户用分布式光伏项目中央财政不再补贴海上风电2022年起新建海上风电项目中央财政不再补贴(资料来源:国家发展改革委)5、工业领域电气化率“十三五”期间,全国工业电气化率呈上升态势,从2016年的24.5%上升到2020年的26.2%,2018年最高达到了26.3%,工业电气化转型总体趋势向好。9节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)图3-2工业领域电气化率(数据来源:中电联《中国电气化年度发展报告2022》)6、交通运输领域电气化率。交通运输领域电气化率仍有较大提升空间。2020年仅为3.9%,2016年~2020年仅增长了1.1个百分点。交通领域中,铁路的电气化程度较高,截至2020年末,铁路电气化率达到72.8%。未来,持续推进新能源汽车和船舶的应用将极大提升交通运输业电气化程度。图3-3交通运输领域电气化率(数据来源:中电联《中国电气化年度发展报告2022》)7、建筑领域电气化率我国建筑领域电气化水平较高,2020年,建筑领域用电占终端能源消费的比重为44.9%,同比增长0.8个百分点。建筑领域开展电能替代的代价更小,随节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)着电采暖、电蓄冷和热泵等技术的广泛应用,建筑领域能效显著提升。图3-4建筑领域电气化率(数据来源:中电联《中国电气化年度发展报告2022》)8、典型电气化技术热泵技术、光储直柔式建筑、港口岸电系统、P2X技术。(二)电能替代我国电能替代的范围和规模不断扩大,2021年,全国累计完成新增电能替代量约1700亿千瓦时。图3-52016~2021年全国电能替代情况(数据来源:《中国电气化年度发展报告2021》、《2021年能源成绩单》)再电气化推动终端能源的电能替代,成为电力需求增长新动力。工业领域实现以电代煤、以电代油、以电代气;交通运输业形成“电为中心”的交通运输体节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)系;建筑领域提高采暖、生活、热水领域电气化水平。图3-6再电气化重点领域(来源:舒印彪、谢典等《碳中和目标下我国再电气化研究》)(三)微能源网微能源网由狭义微电网发展而来,以能源优化利用为导向,是一种智慧型能源综合利用的区域网络,是能源互联网的基本组成部分。综合能源系统在一个楼宇、园区、城镇中的应用就是微能源网。微能源网技术主要包括分布式新能源发电控制技术、微电网控制技术、储能技术、用能管理技术、多微网协调控制技术等。业内预计,我国微能源网市场规模未来可达千亿元,全球微能源网市场规模将达数百亿美元。图3-7微能源网系统图节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)四、电源侧传统电源发电效率提升与电源结构绿色化2060年前实现碳中和,电力将成为未来主要的能源形式,且90%以上由可再生能源提供。以电力为中心,清洁能源及可再生能源的集中化基地式与分布式能源协同发展,成为未来能源系统发展的主流。加快发展非化石能源,坚持集中式和分布式并举,大力提升风电、光伏发电规模,加快发展东中部分布式能源,有序发展海上风电,加快西南水电基地建设,安全稳妥推动沿海核电建设,建设一批多能互补的清洁能源基地,是我国未来能源供应的主要格局。我国正在实施电源清洁化替代,在能源生产环节以太阳能、风能、水能等清洁能源替代化石能源发电,加快形成清洁能源为主的能源供应体系,以清洁和绿色方式满足用能需求,合理控制煤炭消费增长,有序减量替代,大力推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”,煤电将逐步由提供电力电量的主体电源转变为电力电量并重的支撑性和调节性电源。(一)发电能源资源开发格局习近平总书记曾对推动能源革命工作作出部署:要立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破、通盘谋划,传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上。我国能源资源分布不均衡,全国86%以上的煤炭资源集中在山西、内蒙古、新疆、陕西等西部北部地区;风光资源也主要分布在我国的西部北部地区,特别是三北地区(西北、东北、华北北部);82%以上的水能资源集中在西藏、四川、云南、青海等西南地区,风光水电、抽水蓄能等综合开发模式是未来的发展方向;大型核电主要分布于沿海地区;海上风电资源分布在东南沿海,未来若干大型近海、远海深海风电基地将加快建设,海上风电+海上光伏的未来发展新模式也将不断丰富完善。能源供给和消耗也极不均衡,东部沿海地区5.2%的国土面积,GDP而产生的能源只占0.4%。(二)传统电源发电效率提升在我国的发电结构中,火力发电量占总发电量的70%~75%,占主导地位。2021年,我国火力发电58058.7亿千瓦时,同比增长8.9%,增速为2014年以来的历史最高值。节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)图4-12012~2021年我国火力发电量与增幅(数据来源:国家统计局)燃煤发电是火力发电的助力,是我国电量供应的绝对主力,在“双碳”目标下,煤电既要兜底保供,也要绿色转型,身兼保供与降碳双重重任。我国对煤炭发电的利用效率不断提升,国家发展改革委、国家能源局于2021年发布《全国煤电机组改造升级实施方案》指出,2020年,我国6000千瓦及以上火电厂供电煤耗为305.5克标准煤/千瓦时,比2005年下降64.5克/千瓦时。火电厂厂用电率较稳定,6%上下浮动。2015年我国发布了严格的环境保护政策,对火电厂的二氧化硫、氮氧化物和粉尘等作出严格要求,增加了相关减排设施的用电量,因此,我国火电厂的厂用电率从2014年的5.85%增长至2015年的6.04%,2015~2017年连续三年厂用电率高于6%,至2020年,我国火电厂,比2019年低0.03个百分点。图4-22014~2020年中国火电厂厂用电量和厂用电率(数据来源:中电联)节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)力发电我国的水力资源丰富,总量位居世界第一,可开发水力资源装机容量达6.87亿千瓦,年发电量3万亿千瓦时。2021年,全国新增水电装机容量2349万千瓦,为“十三五”以来年投产最多。截至2021年,我国水电装机总容量达到3.9亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦),同比增长5.6%;水电发电量13390亿千瓦时,同比下降1.2%;全国水电平均利用小时数为3622小时,同比下降203小时;主要流域水能利用率约9%,同比提升1.5个百分点;弃水电量约175亿千瓦时,较去年同期减少149亿千瓦时。水电厂厂用电率持续下降。我国水电厂的厂用电率从2014年的0.50%下降至2020年的0.25%,6年降低至原来的一半。水电在未来30年基本完成资源的开发和利用,装机容量接近技术可开发量。2030年装机容量4.4亿千瓦,2050年装机容量5.7亿千瓦,2060年装机容量5.8亿千瓦;增量主要在西南地区。图4-32012~2021年中国水力发电量与增幅(数据来源:国家统计局)、核能发电我国在建核电机组装机容量连续保持全球第一。截至目前,我国商运核电机组53台,总装机容量5560万千瓦,在建核电机组23台,总装机容量2419万千瓦。发电量方面,2021年,中国核能发电量4075.2亿kWh,同比增长11.3%,约占总发电量的5%。节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)(三)电源结构绿色化我国未来能源系统发展将以电力为中心,清洁能源及可再生能源的集中化基地式与分布式能源协同发展。我国风电、光伏发电资源丰富,主要分布在西部和北部地区,与电力需求中心呈逆向分布。截至2021年底,全国风电累计装机3.28亿千瓦。2021年全国风力发电量达6526.0亿kWh,同比增长40.5%。从利用时间来看,全年利用小时数2246小时,福建、蒙西、云南利用小时数较高。从利用率来看,2021年,全国风电平均利2、太阳能发电太阳能发电可分为太阳能光伏发电和太阳能光热发电。我国光伏发电产业有着完整的产业链,并逐渐向智能光伏迈进。其中,光伏组件产量已连续15年位居全球首位,约占全球产量的76.1%;多晶硅材料产量连续11年位居全球首位,约占全球产量的75.3%;电池片产量约占全球产量的82.5%,硅片产量占比则高达96.2%。《2021中国太阳能热发电行业蓝皮书》显示,截至2021年年底,我国太阳能热发电累计装机容量为53.8万千瓦,从事太阳能热发电相关产业链产品和服务的企事业单位数量近550家。其中,代表性项目中广核德令哈50MW槽式电站2021年度上网电量同比2020年度提升31.6%,实现了机组连续运行107天的纪录。3、生物质发电我国生物质发电装机容量及发电量均呈稳步增长态势。2021年,我国生物质发电装机容量约为3798万千瓦,同比增长28.7%;生物质发电量方面,相较于2017年的发电量795亿kWh,2021年发电量达到1637亿kWh,五年增长达到105.9%。国家能源局数据显示,2020年我国已投产生物质发电项目达到1353个,垃圾焚烧发电设备市场规模约为168亿元。4、潮汐能发电我国潮汐能开发已有40多年历史,我国潮汐能发电主要集中在福建、浙江、节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)江苏等省沿海地区。截至2021年,建成并长期运行的电站有8座,总装机容量6120千瓦。目前,我国近海潮汐能资源技术可开发装机容量大于500kW的坝址共有171个,总技术装机容量约为2282.91×104kW。节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)五、电网侧电网节电技术随着清洁电源装机容量的快速增加,我国电网也将发生巨大变化,将从以集中式大电网为主,逐步向以分布式和综合能源利用的智能电网方向发展,各级电压电网协调发展。特高压交直流电网快速发展将在风光水电源的全国大范围优化配置中发挥强大作用。(一)特高压与超高压按我国的电网电压标准,交流标准电压1000千伏、直流额定电压±800千伏称为特高压。特高压长距离、大容量输电,可减少线路损失,有利于解决新能源资源中心与负荷中心反向分布的矛盾。与传统输电技术相比,特高压输电技术单位容量线路走廊宽度减小30%,单位容量造价降低28%,可以更安全、更高效、更环保地配置能源。截至2021年底,我国共建成投运33条特高压线路。超高压输电是指使用500千伏~1000千伏电压等级输送电能。超高压输电每公里的投资、每千瓦时电输送百公里的成本以及金属材料消耗量等均较传统输电有大幅度降低,线路走廊利用率明显提高。超高压输电是发电容量和用电负荷增长、输电距离延长的必然要求,是电力工业发展水平的重要标志之一。(二)智能配电网源网荷储的快速发展加快配电网走向智能化阶段。未来,分布式清洁能源接入规模将迎来快速发展,配电网在物理形态、技术形态、服务生态和发展阶段等方面面临着新情况,面临分布式电源、储能、微电网、电动汽车、新型交互式用能等设备大规模接入及用户深度参与互动等新挑战;“十四五”期间,电网投资力度将进一步加大,配电环节成为未来智能电网建设重心。自国家电网智能电网建设投资中,配电环节占23.2%,用电环节投资的占智能化投资比重最高,达到30.8%,配电网未来将持续设备智能化升级和数字化转型。(三)配电网节电技术电网经济运行节电的主要技术措施有电网改造、择优选择变压器运行方式、经济调度、合理组织无功补偿等。节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)六、储能侧支撑电力系统供需平衡国家发展改革委等部门印发的《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》 (发改能源〔2017〕1701号)明确指出,储能是智能电网、可再生能源高占比能源系统和能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术,是电力体制改革和促进能源新业态发展的核心基础。图6-1按技术原理划分的储能类型储能技术可以有效支撑电力系统供需平衡,助力节约电力和绿电应用。2021年,我国储能装机规模保持快速增长,新增装机10.5GW,接近此前4年的新增装机总量。截至2021年,我国已投运储能项目累计装机规模达到46GW,其中,抽水蓄能的累计装机规模最大,达到36GW,占比80%左右;电化学储能、熔融盐储热、压缩空气储能等新型储能规模占比较小。(一)抽水蓄能抽水蓄能是目前技术最为成熟的调峰电源和储能电源。中国抽水蓄能累计装机规模占全球五分之一,居全球第一,截至2021年,我国抽水蓄能的累计装机规模达到36.4GW,同比增长15.6%。国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》指出,“到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,投产总规模1.2亿千瓦左右;到2035年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业。”未来,抽水蓄能规模将持续提升,节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)应用场景将更加广泛,产业体系也将更加完善。(二)新型储能新型储能是除抽水蓄能外的储能技术,包括电化学储能、物理储能、储热、储氢等技术,具有建设周期短、选址灵活、调节能力强、与新能源开发消纳匹配等优势。近年来,新型储能装机规模持续提升,应急保障和调节能力凸显,成为能源保供的新生力量,正在步入规模化发展的新阶段。《关于加快推动新型储能发展的指导意见》(发改能源规〔2021〕1051号)提出:到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,新型储能技术创新能力显著提高,装机规模达3000万千瓦以上;到2030年,实现新型储能全面市场化发展,新型储能技术创新和产业水平稳居全球前列,装机规模基本满足新型电力系统相应需求。新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会发布的《2022储能产业应用研究报告》显示,截至2021年,中国新型储能累计装机规模5852.6MW,其中,比9.6%;其它储能技术(此处指压缩空气和飞轮储能)装机功率占比3%左右。20节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)七节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)七、高效用电重点领域用电现状及节电技术近两年的电力供需偏紧形势促使各领域更加重视节约用电与高效用电。我国终端能源消费结构将转变为以电能为主,加之一定比例的氢能(主要为电制绿氢)、生物质能、环境热能(如地源热泵)等。在双碳目标下,我国电源供应发生巨大变化,清洁能源占比要达到80%以上,电力将成为我国占比最高的能源品种。表7-1工业领域用电现状及节电技术工业领域用电现状及高效节电技术用电现状高效节电技术钢铁行业:我国钢铁行业电耗约占全国总用节电技术重点包括干熄焦技术、煤气回收技术以及蓄热式燃烧技术等。电的10%左右,占工业用电量的15%左右,电气节能技术包括变频节电技术、节能电机电力消耗成本占钢铁企业生产成本10%。以及节能水泵等。有色冶金行业:有色金属冶炼业耗能约占全节电技术重点包括电解槽的节能性改造和余国能源消费量的3.5%以上,单位产品能耗约热余能的回收利用。煤。电力消费从2016年的5451节电技术包括变频节电技术、节能电机以及亿千瓦时增长到2020年的6642亿千瓦时。节能水泵等。化工行业:2019年化工行业能源消费总量占全国总能耗的11.0%,全年用电量占全国总节电技术的重点是电解槽等用电设备的智能用电量的6.4%。2020年化工行业电力消费量为4783.9亿千瓦时,同比增长2.4%。化、大型化升级。石化、煤炭及其他燃料加工业:2019年化工行业能源消费总量占全国总能耗的6.7%,全年用电量占全国总用电的1.8%。2020年化工行业电力消费量为1357.8亿千瓦时,同比增构建高效的供配电系统,优化主要用电设备的单位电耗。21节电产业与绿电应用年度报告(2022节电产业与绿电应用年度报告(2022年版)(摘要版)表7-2建筑、交通、数据中心领域用电现状及节电技术建筑领域用电现状及高效节电技术用电现状高效节电技术2019年,中国建材行业能源消耗为33344万总量为3760.64亿千瓦时,约占全国电力消费总量的5.0%。燃烧与冷却以及水泥粉磨两个.1%新型水泥生产静态熟料煅烧技术、水泥窑低温SCR脱硝关键技术、浮法玻璃熔窑负压澄清技术、建筑卫生陶瓷窑炉综合节能减排关键技术、陶瓷砖新型干法短流程工艺关键技术、水泥生产智能优化控制及能效监测评估关键技术、新型功能化特种玻璃新材料制备关键技术、新型低碳水泥基新材料技术。交通运输领域用电现状及高效节电技术用电现状高效节电技术中国城市轨道交通的年耗电量占全国总耗电量的0.63%以上。能耗主要集中在列车牵引和通风空调两方面。交通设备的节电升级如地铁、船舶、火车的电气化改造和节电装置的应用。数据中心、5G基站用电现状及高效节电技术用电现状高效节电技术2020年,中国数据中心用电达870亿千瓦时,占社会用电量的1.16%。2021年,数据中心用电达937亿千瓦时,温室气体排放量约为7830万吨。数据中心和5G基站节电技术主要聚焦在通风空调系统和照明系统方面。而新型数据中心和基站将重点关注:储能系统的使用,如冰蓄冷用作调峰调频,锂电池用作后备储能方案等;预制模块化建筑技术与模块化数据中心深度融合从规模结构和安装运维上减少电力消耗;以及开发新型液冷材料和机组从源头降低由冷负荷需求增加的电耗。22表7-3公共机构用电现状及节电技术节电产业

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