构建新型电力系统助力能源绿色低碳发展,实现碳中和

2023中国-东盟电力合作与发展论坛本文件的知识产权属南方电网公司所有。对本文件的使用及处置应严格遵循南方电网公司有关规定或获取本文件的合同及约定的条件和要求。未经南方电网公司事先书面同意，不IntellectualPropertyRightsStatementThisdocumentisthepropertyofandcontairelatedproprietor.Youagreetotreatthisdocumentinstrictaccordancewiththetermsandconditionsoftheagreementunderwhichitwasprovidedtoyou.NodisclosureorcopyofthisdocumentispermittedwithoutthepriorwrittenpermissionofCSG.实现碳中和已成为全球广泛共识电力发展新机遇与新挑战深化电力合作共促技术提升I实现碳中和已成为全球广泛共识实现碳中和已成为全球广泛共识现实想象、极其恐怖"、德国近500年2021年中国河南暴雨，日雨量突破10个国家级气象观测站有气象记录2023年7月，纽约时报报道，7月初全球范围内惊人的持续高温打破记CCSG2023.AllRightsReserved实现碳中和已成为全球广泛共识IPCC工作组报告：《气候变化2021:自然科学基础》分析，继续增暖可能进一步加剧未来极端热事件频次和强度，将进一步加剧未来陆地强降水和区域干旱的频次和强度。2022年《自然》(Nature)上发表的一项新的研究警告，气候变化可能会增加病毒在动物物种之间的传播，为未来的流行病创造沃土。实现碳中和已成为全球广泛共识3.应对气候变化、能源转型与实现零净排放已经成为全球普遍共识气候变化《巴黎协定》热准文书交存仪式尽快实现全球排放达峰，在本世纪下半叶实现温室气体零净排放。130多个国130多个国家提出碳中和或零净排放的目标，覆盖全球88%的碳排放、90%的GDP和85%的人口。emissions,covering88%ofglobalcarbon力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。中国作为世界上最大的发展中国家，将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间从碳达峰到碳中和。AstheworId'slargestdevelopingcountr我们坚持创新驱动，增强了发展动能。全球发展倡议聚焦绿色发展、新型工业化、数字经济等重点领域，推进新工业革命伙伴关系建设，助力高质量发展。Weinsiston全球服务贸易和服务业合作深入发展，数字化、智能化、绿色化进程不断加快，新技术、新业态、新模式层出不穷，为推动经济全球化、恢复全球经济活力、增强世界经济发展韧性注入了强大动力。digitization,intelligenceandgreendevelopment,andmodespowerup2025年目标非化石能源消费占比(%)能源消费结构煤炭消费占比(%)电能占终端能源消费占比(%)非化石能源发电量占比(6)电力需求侧响应能力(%)Electricitydemand-sidere灵活调节电源占比(%)新型储能装机容量(万干瓦)(相较2020年，%)52.9亿-61.4亿吨标准煤。后消费总量下降到48亿吨标准煤左右。4.8billionton气体净零排放。温室气体减排目标净零排放目标中国计划用30年左右从碳达峰到根据各国家从碳达峰到碳中和的计CCSG2023.AllRightsReserv√能源结构向煤炭倾斜中国碳排放来源主要来自电力、工业、交通和建筑。煤炭在能源消费总量中占比54.7%,在发电总装机容量中的占比为49%。**√能源需求旺盛一次能源消费总量仍将增长，2030年达到55亿吨标准煤，2060年48亿吨标准气气厂实现碳中和已成为全球广泛共识泰国in2035年净零排放目标净零排放目标净零排放目标净零排放目标实现碳中和已成为全球广泛共识温室气体减排目标(国际合作下in2050年电力发展新机遇和新挑战能源领域碳排放量居高不下，占总排放的80%以上。电力行业是能源领域的“排放大户”,占比40%以上PowerSectoristhebackboneofenergyemissi50200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020CCSG2023.AllRightsReserved电力发展新机遇和新挑战2.中国的电力快速发展推动实现碳达峰、碳中和2023年上半年，中国可再生能源新增装机1.09亿千瓦，同比增长98.3%,占新增装机的77%。中国可再生能源装机达13.22亿千瓦，同比增长18.2%,历史性超过煤电，约占总装机的48.8%。光伏约占新增电源总装机的55%,总装机规模约4.7亿千瓦，成Theincreasedinstal98.3%comparedwithayearearlieraccountedfor77%ofthetotaladded.Totalenergyincramountofcoalpower,coveringPhotovoltaicaccountsforaboutadded,withascaleof470GW,b 其他Others生物质抽蓄2023年1-6月新增装机占比PeroentageofnewCCSG2023.AllRightsR电力发展新机遇和新挑战太阳能生物质中国的风电、光伏新增装机占全国新增装机的比重达到71%,累计装机约8.6亿千瓦，占全球风电光伏装机总规模的1/3以上，连续多年稳居世界首位。中国可再生能源发电量1.34万亿千瓦时，其中风电光伏发电量快速增长，发电量7291亿千瓦时，占比超54%,同比增长23.5%。Forthefirsthalfoftheyear,powerGWh,whichof7291002.中国的电力快速发展推动实现碳达峰、碳中和全面掌握1000千伏交流、±1100千伏直流输电技术。范工程已投产送电。TheWudongdemulti-terminalVSC-UHVDCproject,oftheh与增值服务等领域创新活跃。data,integratedeofenergyandval电力发展新机遇和新挑战东盟整体能源结构以石油、天然气、煤碳为主。2020年，东盟能源消耗总量3.85GW,可再生能源占比33.3%。一次能源供应总量6.54亿吨，化石能源约占82.7%。亿吨，其中电力占比22.7%。总装机293ThehighshareoffossilfuelASEANwas385Mtoe,withelectricityaccountingfor22.7%.Toalinsaccountedfor33.3%.Totalprimaryenergysupplyof654Mtoe,ofwhich能源消耗一次能源供应量4.东盟能源电力发展的趋势Trendforenergydevelopm根据东盟能源发展展望(第7版),能源供应结构中化石燃料仍将占主导地位，但可再生能源占比不断提高，在2050年将达到28.7%。在国家目标场景(ATS)下，能源需求在2020年至2050年间将增长3倍。AccordingtotheAE07,fossilfuelswillstilldominatetheenergy0IrMm9NrMm9N州8州州声利8国州声利802005-2050年不同场景下可再生能源在一次能源供应中的占比RenewableenergyshareinTPES(2005-2050)aoroCCSG2023.AllRightsReserv2050年不同场景下东盟一次能源供应中各类燃料分配情况东盟可再生能源潜力巨大ASEANhasmoreREpotentialtobeUtilisedbeyondpowerdevelopmentplans(PDP).太阳能技术可开发量81.19亿干瓦，年发电量达12004亿干瓦时，目前已勘测42座太阳能发电站，总装机容量124亿干瓦时。风能技术可开发量3.42亿千瓦，年发电量达766亿千瓦时，目前已勘测20座风电场，总装机容量27亿千瓦时。东盟区域太阳能、风能开技术开发潜能CCSG2023.AllRightsReserv0204东盟不同场景下燃料装机情况PouercapacityofReneuabPowerDevelopmentPlanPowercapacityofHydropowerRenewableenergyaccountsforrenewableenergycapaciDraftFowerDevelopmentPlanVII1(POP8Draft)CCSG2023.AllRightsReservatotalgeneratingcapacityofcerboneleatriShareofrenewableaner东盟电网costofgridoperationⅢ深化电力合作，共促技术提升2023年是中国一东盟建立战略伙伴关系20周年，是中国加入《东南亚友好合作条约》20周年，也是构建更为紧密的中国一东盟命运共同体倡议提出10周年。communitywithashared中国与东盟在智慧城市、数字经济、人工智能、“互联网+”等领域开展了深入的交流和合作。未来，面向全球能源绿色低碳转型需求，双方需进一步在能源电力领域加强合作，共同促进全球能源电力技术的提升，助力全球碳中和目标的实现。andthe"Inte1.海上风电技术·截至2022年底，全球海上风电新增容量8.8GW,累计装机容量达64.3GW;中国累计装机容量达31.5GW,占全球比重49%。Bythe ·2022年，中国企业明阳智能、中国海装、远景能源、金风科技、东方电气等七家企业进入全球海上风电主要制造商的前十名，占全球市场份额约54%。In2022,sevenChinesecompanies,namelyMingyangSmart,ChinaGeneralNuclear =2022年新增海上风电装机2022年全球累计风电装机(海上风电+陆上风电)CCSG2023.AllRightsReserv深化电力合作，共促技术提升·2023年7月19日，全国首台16MW超大容量海上风电机组在中国福建成功并网发电，这标志着中国海上风电大容量机组研发制造及运营能力再上新台阶，处于国际领先水平。manufacturing,andoperation·根据该海域的多年测风数据计算，单台16兆瓦风电机组每转动一圈可发电34.2干瓦时，每年可输出超过6600万干瓦时的清洁电能,相当于节约标煤约2.2万吨，减排二氧化碳约5.4万吨。器可轴进6600万千瓦时的满油电能单台风机平均每年Eachbladehasalengthof123m1.海上风电技术0ffshorewindtechnology·中国已成为风电安装船主要建造国，数据显示，2021—2022年的风电安装船新造船订单中，有50艘风电安装船来自中国造船厂,占全球数据的92.6%。·截至2022年年底，国内现役风电安装船54艘，其中15艘吊重在1200t及以上；预计2023年将有19艘新船下水服役，2024年有23艘。届时，中国风电安装船将达到近100艘，58%船型吊重在1200t及以上，将大幅提高中国大型海上风电机组安装能力。。届时，中国风电安装船将达到近100艘，58%船型吊重在1200t及以上，将大幅提高中国大型海上风电机组安装能力。tonsorhigher.Thiswillsigni深化电力合作，共促技术提升1.海上风电技术·今年5月，中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”并入文昌油田群电网，装机容量7.25MW。作为第一个工作海域距离海岸线100公里以上、水深超过100米的浮式风电平台，“海油观澜号”的建成投用，使中国海上风电的自主开发能力从水深不到50米提升至100米级以上。深远海浮式风电平台“海油观澜号”CCSG2023.AllRightsReserv深化电力合作，共促技术提升2.光伏发电技术比40%;2022年全球累计装机达到1177GW,中国占比34%。withanewadditionof239GW,markinga45%inc08808800和o■Furope2000-2022年逐年新增光伏规模2022年各主要国家新增光伏比重2.光伏发电技术·2022年全年，中国生产光伏多晶硅约80.6万吨。根据业内对多晶硅与组件间的转换比例测算，2022年度中国可用多晶硅对应的组件产量约为332.5GW,较2021年增长82.9%。Chinaproducedaround806,000tonsofphotovoltaicpolycrystallinesiliconin2022.Basedonindustrycalculations,China'sreachedapproximately332.5GW,a·从生产布局来看，中国大陆依然是产能聚集地，硅片产能占全球硅片总产能的比重高达98%,电池片产能占比超过85%,组件产·Siliconwafercapacity中国能建承建沙特阿尔舒巴赫2.6GW全球最大光伏项目ChinaEnergy深化电力合作，共促技术提升3.水力发电技术installedcapacity),accougenerationcapac*数据来源：中国电力行业年度发展报告2023,中国电力企业联合会3.水力发电技术·2021年6月，金沙江白鹤滩水电站首批机组安全准点投产发电。白鹤滩水电站是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程，主要技术指标创六项世界第一。2022年12月20日，白鹤滩水电站全部机组投产发电。2023年7月11日，白鹤滩水电站16台百万千瓦水轮发电机组首次全开并网运行，全厂出力最高达1208万千瓦，创白鹤滩水电站历史新高。金沙江白鹤滩水电站CCSG2023.AllRightsReserved3.水力发电技术·据统计，中国水电企业业务遍及全球140多个国家和地区，参与的已建在建海外水电工程约320座，总装机8100多万千瓦。·凭借先进的水电开发技术优势，中国水电企业成功建成了以巴基斯坦NJ水电站、缅甸耶涯水电站、埃塞俄比亚特克泽水电站为代表的一批大型海外水电工程。2021年12月巴基斯坦NJ水电站完工移交CCSG2023.AllRightsReserv非洲埃塞俄比亚特克泽水电站阀阀(全控型)交流阀阀阀阀正极电压阀交流电流阀负极电压晶闸管(半控型)阀视阀阀RequiresextensivecompNocompensationneeded,dynamicreactHighharmoniccontent,requiresfilteVirtuallynoharmonics4.柔性直流技术·目前，中国已投运柔性直流输电工程12项，用于风电送出、电网互联、远距离输电和无源网络供电。gridinterconnection,long-distancetransm渝鄂背靠背鲁西背靠背青州海上风电送出工程广东背靠背张北柔直工程上海南汇风电接入中海油文昌油田平台供电昆柳龙直流工程南澳工程如东海上风电送出工程舟山五端柔直工程厦门柔直工程白鹤滩工程深化电力合作，共促技术提升4.柔性直流技术·北欧电网已通过20回直流实现互联，有效提升了北欧可再生能源的消纳和利用；预计到2050年将建设更多直流与欧洲主网联络，实现更大规模的能源电力互联互通。high-voltagedirectcurrent(HVDC)links,effectively·东盟国家风光等可再生能源潜力巨大，但消纳空间有限，可研究通过柔性直流技术加强联网，实现可再生能源资源在更大范围内的优化配energysourcessuchaswindandsolar.However,th食食 esNondkiootohNO45一renewabteenergyresourcesCCSG2023.AIITRightsResrved深化电力合作，共促技术提升Deepenenergycooperationandjoin5.储能技术·据中关村储能产业技术联盟(CNESA)统计，2000-2023年上半年，中国累计电力储能装机70.2GW,其中新型储能累计装机21GW;2023上半年中国新增投运规模8.OGW/16.7GWh,超过2022年全年水平(7.3GW/15.9GWh)。newenergysthefull-year2022levels(7.3GW/15.9中国电力储能市场累计装机规模(2000-2022023H1年中国新增投运新型储能应用装机分布5.储能技术·技术发展总体呈现“百花齐放”的态势，本体技术研发突破步伐加快，电化学储能规模化应用提速。coretechnologies,particularlyinelectrochemicalenergy(新型)响应时间毫秒级毫秒级百毫秒级毫秒级毫秒级毫秒级分钟级毫秒级毫秒级分钟级系统寿命(年)元/kh元/kh元/k胃13000元/kw以上效率高、能原材料、成本低安全性高原材料价格、便价格低、技术成效率高、响应快、效率高、响应效率高、响应快、环保，氢能应用快、安全性高安全性高范围广劣势能量密度、寿命电池存在差距能量密度低、寿严重容量小效率低业应用范应用广应用业应用业应用范应用广应用广应用示范应用示范应用环寿命，锂替代提升能量密度和循环寿命，实现受安全性制约限铅碳电池技术，能量保持率大容量化，降低初始投资成本，降低成本，提高能量密度高温超导技术电解水技术、储CCSG2023.AllRightsReservedDeepenenergycooperationandjoin5.储能技术·新型储能多元化发展趋势不变，但参与市场、响应电网调度仍是核心目标，始终需要通过技术创新突破当前在过程安全、能量管控、智慧调控等方面面临的问题。·新型储能多元化发展趋势不变，但参与市场、响应电网调度仍是核心目标，始终需要通过技术创新突破当前在过程安全、能量管控、智慧调控等方面面临的问题。方向一：过程安全方向二：能量管控方向三：智慧调控Technologicalinnovationbreakthroughsensurethe6.氢能技术·氢能来源广泛，质量能量密度高，清洁灵活，应用场景多元；氢能产业链长，包括制备、储运、应用等环节。applications.Thehydrogetransportation,and35MPa/7OMPa气氧站波氧站35MPa/7OMPa气氧站波氧站生物发酵光催化垃圾热解6.氢能技术氢能与电能在一次能源转化和能源耦合中都处于核心位置；通过电氢耦合，可促进跨能源种类协同优化，促进工业、交通、电力和建筑等领域的深度脱碳。绿氢将成为电力系统中最大的可调节负荷，氢能作为二次能源占终端用能的比重将显著提高。Bothhydrogenandeletricityholdpivotalrolesindifferentenergykindscanbeachieved,fosteringprofoundWater(Ethylene,Propylene,Toluene,6.氢能技术·2020年，中国氢气产量约3342万吨，绿氢不足1%;预计到2060年，氢气供应量将超过1.3亿吨；碳中和情景下，绿氢将超过80%。双碳战略将加快绿氢规模化发展。tons,withgreenhydrogencomprisingcarbonpe