新型电力系统下储能产业发展与优化配置研究
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1.2 储能对构建新型电力系统的重要意义

1.2.1 新型电力系统的特征

2021年3月,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议,并在会上发表重要讲话强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。

推进碳达峰、碳中和,能源是主战场,电力是主力军。构建以新能源为主体的新型电力系统是能源电力行业实现“双碳”目标的根本举措,也是整个经济社会实现“双碳”目标的前提条件。2020年,我国能源消费相关二氧化碳排放量占二氧化碳排放总量的88%左右,而电力行业二氧化碳排放量占能源行业二氧化碳排放总量的42.5%左右。据预测,2025年后,电能将取代煤炭在终端能源消费中占据主导地位;2035年和2060年,电能占终端能源消费的比重有望分别达到33%与66%。据测算,在实现碳中和目标的过程中,电力生产等能源活动将承担总减排量的81%。2021年10月,《中共中央 国务院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》印发,明确提出到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,生态文明建设取得丰硕成果,开创人与自然和谐共生新境界。2022年3月,《“十四五”现代能源体系规划》发布,明确到2025年,非化石能源消费比重提高到20%左右,非化石能源发电量比重达到39%左右;力争到2025年,抽水蓄能装机容量达到6200万千瓦以上、在建装机容量达到6000万千瓦左右。

总体上看,新型电力系统具有以下特征。

从电源侧看,新能源装机占比将大幅提高,以煤电为主的电源结构将逐步改变。火电规模逐步缩小,风电与光伏发电等新能源规模将不断扩大。煤电也将从以提供电量为主,逐步过渡到以提供“电量+容量”为主,再过渡到以提供“容量”为主。需要大幅增加灵活性调节电源,包括新型储能系统、抽水蓄能电站,以及经过灵活性改造的火电机组等。

从电网侧看,电网形态由单向逐级输电为主的传统电网,向包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和自治型配电网的能源互联网转变。

从负荷侧看,负荷由传统的消费型、刚性用电,向消费与生产并存、柔性灵活用电的方向转变。负荷侧可以布置分布式电源,进一步提高负荷侧的调节能力。在电力市场价格信号的引导下,负荷主动响应价格,在调整用电行为的基础上,降低综合购电成本。

从机制方面看,适应各类新技术、新设备及多元负荷的大规模接入,并与电力市场紧密融合,通过反映市场供需关系的时变价格信号引导,实现各类市场主体广泛参与、充分竞争、主动响应和双向互动。