电力发展宏观环境、影响因素及电网发展内在驱动力研究
电力发展宏观环境、影响因素及电网发展内在驱动力研究
以传统化石能源为主的能源消费模式会导致全球能源资源约束和生态环境不断恶化,化石能源燃烧导致的二氧化碳排放正导致全球气候变化,应对资源环境挑战已成为全球共同面临的重大课题。人类社会至今已经经历了三个能源时期,完成了两次能源变革,能源消费结构逐步向多元化发展。逐步摆脱对化石能源的依赖已经成为人类发展进程中已被证明的不可逆转的前进方向,为了应对全球气候变化的挑战,世界能源发展必须进入以无碳化为核心内容的第三次能源变革时代。
据国际能源署(IEA)发布的《世界能源展望2018》报告,全球能源从电气化不断发展到可再生能源的扩张,从石油市场动荡到天然气市场崛起,标志着全球能源系统正在发生重大转变。在美国,页岩革命持续撼动油气供应,使美国得以超越其他国家成为世界上最大的油气生产国。
清洁能源大规模发展、电能占终端能源消费比重不断提高,以电为中心、电网为平台的现代能源系统特征更为明显。电源结构低碳化转型速度日益加快,电网在更大范围内优化配置资源的能力进一步增强,需求侧资源与储能在系统运行中的角色愈加重要,源—网—荷—储协调优化使电力系统对清洁能源的接纳能力更强,进一步有力推动清洁低碳、安全高效的能源体系发展。
国家电网针对未来先进电网技术设立了专项研究课题,结合当前世界能源战略转型和能源变革发展趋势,提出我国能源电力结构的发展前景,分析当前电网面临的问题和挑战;从电源侧分析提出高比例可再生能源电力种类的前瞻技术、市场规模以及对未来先进电网的发展需求;开展基础共性关键技术研究,研判相关技术未来发展趋势。北京计科电可再生能源技术开发中心于2020年3月完成了其中的重要部分“电力发展宏观环境、影响因素及电网发展内在驱动力研究”任务。
本任务根据可再生能源的快速发展,特别是未来高比例可再生能源的发展趋势对于未来先进电网的构建提出了新的发展需求。深度研究我国能源电力结构的发展前景,从电源侧分析高比例可再生能源电力种类的前瞻技术、市场规模、基础共性关键技术及相关技术发展趋势,进一步提出对未来先进电网的技术需求。
研究报告从能源变革趋势和远景目标出发,论述了美国和欧盟的能源变革趋势和远景目标,论述了中国能源供应结构及特点、中国电力装机、发电情况及发展趋势,提出中国能源变革趋势和远景目标,介绍了中国高比例可再生能源发展情景的研究。在电源侧技术方面,论述了风力发电、光伏发电、光热发电、多能互补发电的技术原理及分类、国内外发展现状及发展趋势,针对高比例可再生能源电力的场景,对未来电网提出技术要求。在共性支撑技术方面,论述了储能、电动汽车、氢能和燃料电池的技术原理及分类、国内外发展现状及发展趋势,结合智能电网信息化技术特征与国内外发展现状及趋势,论述了战略支撑技术对未来电网的影响。
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