中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著清潔能源大規(guī)模發(fā)展、電能占終端能源消費(fèi)比重不斷提高，以電為中心、電網(wǎng)為平臺(tái)的現(xiàn)代能源系統(tǒng)特征更為明顯。電源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型速度日益加快，電網(wǎng)在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源的能力進(jìn)一步增強(qiáng)，需求側(cè)資源與儲(chǔ)能在系統(tǒng)運(yùn)行中的角色愈加重要，源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化使電力系統(tǒng)對(duì)清潔能源的接納能力更強(qiáng)，有力推動(dòng)清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)。
在各類轉(zhuǎn)型措施實(shí)施力度相對(duì)平衡的常規(guī)轉(zhuǎn)型情景和電氣化水平更快提升的電氣化加速情景下，國(guó)網(wǎng)能源研究院全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心基于自主開發(fā)的能源需求預(yù)測(cè)模型、多區(qū)域電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)規(guī)劃模型和多區(qū)域電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)生產(chǎn)模擬模型，對(duì)中國(guó)電力中長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)形成九大判斷。
電力需求仍有較大增長(zhǎng)空間
電力需求仍將保持較快增長(zhǎng)，飽和時(shí)點(diǎn)相比于能源需求延后10-15年，2050年電力需求將在當(dāng)前水平基礎(chǔ)上翻番，人均電力消費(fèi)達(dá)到8800-10300千瓦時(shí)。工業(yè)部門用電占比逐步下降，2050年仍是最主要的電力消費(fèi)部門，建筑部門用電占比快速提高。
圖1 電力需求增長(zhǎng)
圖2 電力需求增長(zhǎng)的部門結(jié)構(gòu)
電源裝機(jī)容量保持持續(xù)增長(zhǎng)
2050年之前電源裝機(jī)將持續(xù)增長(zhǎng)，常規(guī)轉(zhuǎn)型情景與電氣化加速情景下，2030年裝機(jī)容量分別達(dá)到28.7億、36.3億千瓦，2050年裝機(jī)容量分別達(dá)到44.3億、57.5億千瓦。增量部分以清潔能源為主，電源結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化。
圖3 常規(guī)轉(zhuǎn)型情景下各類電源裝機(jī)容量變化
圖4 電氣化加速情景下各類電源裝機(jī)容量變化
電源發(fā)展呈現(xiàn)“風(fēng)光領(lǐng)跑、多源協(xié)調(diào)”態(tài)勢(shì)
陸上風(fēng)電、光伏發(fā)電將是未來(lái)發(fā)展速度最快的電源，2050年兩者裝機(jī)占比將超過50%，發(fā)電量占比將達(dá)到40%左右。為解決風(fēng)光大規(guī)模發(fā)展帶來(lái)的電力電量平衡與調(diào)峰問題，氣電、水電、核電等并不會(huì)因風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電更具成本優(yōu)勢(shì)而停止發(fā)展，但分別受到價(jià)格、資源、站址的限制，增長(zhǎng)空間有限;煤電完成角色轉(zhuǎn)換后將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，各類電源呈現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢(shì)。
(a)2030年發(fā)電量結(jié)構(gòu) (b)2050年發(fā)電量結(jié)構(gòu)
圖5 常規(guī)轉(zhuǎn)型情景下各類電源發(fā)電量結(jié)構(gòu)
(a)2030年發(fā)電量結(jié)構(gòu) (b)2050年發(fā)電量結(jié)構(gòu)
圖6 電氣化加速情景下各類電源發(fā)電量結(jié)構(gòu)
長(zhǎng)期來(lái)看電源布局仍將向西北等優(yōu)質(zhì)資源區(qū)傾斜
近期受供需形勢(shì)與補(bǔ)貼政策等多重因素影響，電源布局當(dāng)以東中部負(fù)荷中心與西部北部資源富集區(qū)并重。但長(zhǎng)期來(lái)看，鑒于資源儲(chǔ)量與開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性等方面的差異，電源裝機(jī)向資源條件更好的西部、北部?jī)A斜是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的客觀需要，是全國(guó)一盤棋下更為科學(xué)的方案。
圖8 電氣化加速情景下各區(qū)域風(fēng)電與光伏發(fā)電裝機(jī)容量
電網(wǎng)大范圍配置清潔能源能力增強(qiáng)
我國(guó)跨區(qū)輸電通道容量將持續(xù)增長(zhǎng)，2050年將達(dá)5億千瓦左右。西北、西南地區(qū)成為主要送端，東中部地區(qū)為主要受端，“西電東送”規(guī)模呈逐步擴(kuò)大趨勢(shì)，并且將以輸送清潔能源為主。電網(wǎng)作為大范圍、高效率配置能源資源的基礎(chǔ)平臺(tái)，重要性將愈加凸顯。
圖9 全國(guó)跨區(qū)輸電通道總?cè)萘?
圖10 電氣化加速情景下2050年電力流示意圖
需求側(cè)資源與儲(chǔ)能將成為未來(lái)電力系統(tǒng)中的重要資源
需求側(cè)資源將在未來(lái)我國(guó)電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用，能效電廠、需求響應(yīng)容量穩(wěn)步增長(zhǎng)，2050年資源規(guī)模將分別達(dá)到4.5億千瓦、3.7億千瓦左右。電池儲(chǔ)能在2030年之后迎來(lái)快速增長(zhǎng)，2050年裝機(jī)將達(dá)3億千瓦以上。
圖11 電氣化加速情景下能效電廠容量走勢(shì)
圖12 電氣化加速情景下需求響應(yīng)發(fā)展情況
圖13 電氣化加速情景下電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展情況
電力系統(tǒng)運(yùn)行將呈現(xiàn)源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)協(xié)調(diào)特征
新一代電力系統(tǒng)中，各類電源、電網(wǎng)、需求側(cè)資源與儲(chǔ)能將存在更多協(xié)調(diào)互動(dòng)，以靈活高效的方式共同推動(dòng)電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行，有力促進(jìn)新能源消納。
圖14 電氣化加速情景下2050年西北地區(qū)冬季典型周各類電源出力優(yōu)化結(jié)果
圖15 電氣化加速情景下2050年西北地區(qū)冬季典型周需求響應(yīng)與儲(chǔ)能出力優(yōu)化結(jié)果
電力系統(tǒng)成本將呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)
當(dāng)前至2030年，需求增長(zhǎng)與轉(zhuǎn)型發(fā)展因素疊加，電力系統(tǒng)成本逐步上升。2030年至2050年，電力需求增長(zhǎng)漸緩，新能源等技術(shù)趨于成熟，電力系統(tǒng)成本逐漸下降。遠(yuǎn)期電力供應(yīng)低成本與低排放同步實(shí)現(xiàn)，人人享受經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)清潔能源。
圖16 電氣化加速情景下電力系統(tǒng)成本走勢(shì)示意圖
電力行業(yè)碳排放強(qiáng)度大幅降低
隨著清潔能源發(fā)電量占比逐漸提升，電力行業(yè)碳排放總量在2025年前后出現(xiàn)峰值，2050年單位電量碳排放強(qiáng)度將降至當(dāng)前水平的20%以下。
圖17 度電二氧化碳排放量
【本文由國(guó)網(wǎng)能源研究院全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心提供。該中心是國(guó)網(wǎng)能源研究院的綜合性研究部門，研究領(lǐng)域涉及國(guó)內(nèi)外能源電力發(fā)展、全球能源治理、一帶一路能源電力聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等研究?！?
