专家PPT：童光毅：基于双碳目标的智慧能源体系构建

基于双碳目标的智慧能源体系构建主要内容2233 界可持续发展的责任担当，增强了我国在全球气候治理中的主动权和影响在我国宣布碳中和目标后，日本、韩国等国家相继作出碳中和承诺，美国宣布重回《巴黎协定》,国际应对气候变化行动全面加速。截至今年初，大部分全球重要经济体，均已提出碳中和目标，相关国家GDP占全球75%以上、占全球碳排放量65%以上。源高质量发展提出了更高要求；对于建立以绿色发展为价值引领和增长动力的现代经济体系，建设美丽中国具有重要意义。截至2019年底，我国碳排放强度比2015年下降18.2%,提前完成“十三五”约束性目标任务，同时提前完成向国际社会承诺的2020年目标，不仅自身应对气候变化工作取得显著成就，也为全球生态文明建实现“双碳”目标能源行业任务艰巨2020年能源消费结构角0 ) 冲00——青高底承A费像占2度比要(5)——煤烧有类要占只量比重(%)·煤烧汽费比重·石法等消费比重全世界碳排放总量注：2020年焊提消需比重进一步降至57%以内，青去能渐消费比重二是减排时间紧。当前我国经济正处于爬坡过坎迈向高质量发展的关键时期，产业链由中低端向中06“十三五”时期全社会用电量年均增长5.7%实现“双碳”目标能源行业任务艰巨能源行业实现碳达峰、碳中和目标面临艰巨挑战能源经济碳减排能源经济碳减排社会环境经济、社会、环境方方面面，需统筹考虑能源安全、经济增长、社会民生、成本投入等诸多因素，这对我国能源转型和经济高质量发展提出了%%■能进行业自用2“双碳”目标下能源转型的主要短板弱项求存在较大缺口，“双峰”期间，即迎峰度夏、度冬，早高峰、晚高峰期间系统“顶峰能力”国网经营区2020年夏冬负荷早晚高峰平衡情况(万干瓦)2020年12月15日，西北电网晚高峰负荷达国网经营区2020年夏冬负荷早晚高峰平衡情况(万干瓦)(总装机1.25亿干瓦、最大出力5363万干瓦),被迫调减外送电力共300万千瓦。QQ陕海西’d■在安全运行方面，电力系统“双高”形态(高比例新能源、高比例电力电子设备接入)、“双新”特征(新设备、新技术广泛应用)日益突出，运行特性日趋复杂，系统电压、频率始rm一保护跳机田质模态3开周国花园电厂1#机轴系扭振暂态过电压问题宽频振荡“双碳”目标下能源转型的主要短板弱项在安全运行方面，电力系统“双高”形态(高比例新能源、高比例电力电子设备接入)、“双新”特征(新设备、新技术广泛应用)日益突出，运行特性日趋复杂，系统电压、频率二是电力电子类电源高占比对传统稳定问题的影响加剧(频率和电压稳定问题)电压0.9pu电压0.9pu00频率稳定问题山东全年常规电源平均开机容量回R力增加力增加机组功角曲残机组功角曲残吴都鄂东500千伏母线电压直流与常规电源*风机低穿特性对送端机群功角稳定水平影响新能源与常规电源■在安全运行方面，电力系统“双高”形态(高比例新能源、高比例电力电子设备接入)、“双新”特征(新设备、新技术广泛应用)日益突出，运行特性日趋复杂，系统电压、频率*波动量超过1100万*R1136万千瓦m2020年7月8日，西北电网河白武白官东断面潮流变化1136万干瓦，近区66干伏低抗投切50次、FACTS网作*/一调整8次，安控模式共切换8次。“双碳”目标下能源转型的主要短板弱项在清洁消纳方面，新能源出力与负荷在季节上呈反调峰特性，给消纳带来很大难度。而我国电力系统灵活调节能力还存在短板，抽蓄、燃气等灵活调节电源比重仅为6%,火电调峰深度普遍不高，核电参与调峰的水平也与先进国家存在较大差距，系统整体调峰能力显著不足。节假日调峰弃电(国庆、中秋)10亿kWh小水电送出受阻12亿kWh台风期间弃电新能源大量投产导致汛期低谷调峰弃电其他因素弃电(设备非停、集中来水) 以下原因导致云南汛期弃水电量40亿kWh,贵州全年弃电量1亿kWh:■小水电送出受阻：集中在云南德宏、迪庆、普洱等地区，12亿kWh■设备非停、集中来水等不确定性因素导致弃电：2亿kWh光伏送出受限：集中在贵州威宁地区，1亿kWh■在“双碳”目标提出后，我国能源转型升级进程进一步加速，亟需针对性补短板、锻长板，抓紧提出“双碳”目标下切实可行的能源智慧能源体系未来能源体系传统能源体系三、“双碳”目标下的能源转型措施(一)智慧能源体系的演进路线■在传统电网发展的基础上，智慧能源体系先后在不同的时间断面和发展阶段，呈现出从微电网、泛能网、智能电网、能源互联网，到最终的全球能源互联网的发展脉直流分事能母路由器■经过近10年的飞速发展，分布式发电技术在运行可靠性、技术经济性等方面均取得了长足进步，实现了从单机并网向■经过近10年的飞速发展，分布式发电技术在运行可靠性、技术经济性等方面均取得了长足进步，实现了从单机并网向■通过精准功率预测、并网优化控制和智能调度技术，微电网可整合、协调分布式电源与配电网的关系，利用本地能源资化电力供应服务；另一方面可降低大电网负担，改善供电可靠性和安全性，减轻能源系统对环境的影响，实现能源(一)智慧能源体系的演进路线升压变升压变配电变压器配电变压器配电变压器储能电G商业建筑站站大型电厂商业建筑综合能源调度运营商大型能源基地与冷热电三联产机组泛能网加气站储气罐电制氢系线DG充电桩储电池燃料电池用电负荷储热罐综合能源调度运营商大型能源基地与冷热电三联产机组泛能网加气站储气罐电制氢系线DG充电桩储电池燃料电池用电负荷储热罐电热锅炉、热泵等用热负荷—橙色：天然气氢气管网、设备单元—蓝色：输冷管网、设备单元电制冷机式制冷机用冷负荷阳房范汽热水、(一)智慧能源体系的演进路线■(2)基于用户侧多能互补技术向经济高效的泛能网演进。■按照不同的资源条件和用能对象特点，整合电、气、热、冷等多种能源供应，形成多种能源在需求侧融合利用的泛能网，实现分布式能源从单个能源品种向提供综合能能源供需矛盾，实现生态环境的良性循环；另一方面可充分释放多能融合、多设施协同的潜在价值，创新能源机1500kw冷卸%300kw统60kw空疾机游劳设备三、“双碳”目标下的能源转型措施(一)智慧能源体系的演进路线■(3)基于数字技术和特高压技术向绿色安全的智能电网演进。■智能电网的构建，不但能有效促进可再生能源安全消纳，增强能源大范围优化配置能力，还能切实提高电力系统本质安全水平，并带动相关制造业发智能电网可鬻电电Ak#三、“双碳”目标下的能源转型措施(一)智慧能源体系的演进路线■(4)基于先进储能技术和现代信息技术向能源互联网演进。能源互联网能源互联网典型场景(大致据分析应用)ENARIOSOFENERGYIN交易和用’建现划建现划智慧能源体系消费侧灵活调度实时平衡优化配置智慧能源体系消费侧灵活调度实时平衡优化配置资源(一)智慧能源体系的演进路线智慧能源体系是能源发展的高级阶段，包含微电网、泛能网、智能电网、能源互联网等多种形态，能够在能源供给侧和消费侧之间实现能量的实时平衡、灵活调度和优化配置。(一)智慧能源体系的演进路线济社会对电力的刚性需求，架起一张“硬板床”,系统是能源低碳转型发展的高级阶段，铺上一张“席梦思”,实现系统的电力供应用户智慧能源体系“硬板床”多能互补“席梦思”(二)智慧能源体系的主要特征结构、推动能源技术进步、提高能源本地开发利用水平，可有效控制和化解能源系统安全风险，保障■其次是清洁低碳，智慧能源体系将推动可再生能源从规模效应向质量取胜转变，实现化石能源的清洁利用和核能的安全发展，推动清洁能源和低碳能源成为能源消费增长的主体，实现节能减排目标。■第三是智能高效，智慧能源体系能够大幅提高能源生产、输送和利用等各环节的智能化水平，催生行业应用新业态，不断提高能源系统整体效率，进一步控制和降低综合用能成本。通过构建智慧能源体系，能够有力推动我国能源转型，有效化解当前能(三)智慧能源体系对能源转型的支撑作用国定式充伏发电国定式充伏发电约占2020~2060年■二是在安全运行方面，智能电网具有安全高效、清洁低碳、双向互动的运行特性。开发，提升系统安全运行决策能力；全局特征·长序列最优技术局部特征·快速判稳特高压网架智能电网(三)智慧能源体系对能源转型的支撑作用用(三)智慧能源体系对能源转型的支撑作用需求响应电热水器电热水查电规机电热水室电吹风电税机能源互联网4构建智慧能源体系的实施路径构建智慧能源体系的实施路径(一)将智慧能源体系建设明确为“双碳”目标下我国能源转型方向之一。四、构建智慧能源体系的实施路径(一)将智慧能源体系建设明确为“双碳”目标下我国能源转型方向之一③保障能力；④④④④图例构建智慧能源体系的实施路径(二)大力推进试点示范，为智慧能源体系建设探索路径。销、用等能源全产业链，分领域、分阶段开展智慧能源体系建设试点示范。■在青海、海南、浙江、雄安等地开展现代能源互联网建设试点，示范以可再生能源为主的能源系统、零碳海岛、综合能源清洁利用和智能电网建设等能源开发利用新模■以工业园区、城市新区等为重点，开展微电网、泛能网等综合能源利用试点，提高能源综合■以需求侧响应能力提升为目标，在北京、上海、江苏、广东等省市整合居民、商业和一般工四、构建智慧能源体系的实施路径(二)大力推进试点示范，为智慧能源体系建设探索路径。用户电网能原肖费车企桩企高可再生占比能原生产界融合，探索推广V2G、商业储能、高速发展海量潜力信