“双碳”目标下配电网高质量发展的思考.pdf
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1、“双碳”目标下配电网高质量发展的思考配 电 网 规 划 设 计 中 心主 任教 授 级 高 级 工 程 师吴 志 力2 0 2 1 年 6 月目 录CONTENTS一对“双碳”目标的认识二“双碳”目标对配电网的影响和要求三关于推进配电网高质量发展的思考一对“双碳”目标的认识32020年9月22日,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。碳达峰碳排放峰值应努力控制在120亿吨以内。碳中和加快推动能源活动和工业过程减排,到2060年实现全社会碳排放与森林、草原、土壤等碳汇集能力持平。碳达峰、碳中和4(一)我国
2、实现“双碳”目标面临减排总量大、时间紧的挑战据估算,2020年我国二氧化碳排放总量约110亿吨,总量大,居世界首位。其中,能源燃烧的二氧化碳排放约为97亿吨,占比约88%,是我国碳排放的主要来源。电力行业约39亿吨,占比约35%。能源燃烧能源电力(不含热电联供的供热碳排放约5亿吨,计入工业、建筑等终端用热行业)5部分国家从碳达峰到碳中和所用时间其次,欧美等发达国家从“碳达峰”到“碳中和”的时间普遍超过50年,而我国仅有30年时间,我国化石能源燃烧二氧化碳需减排9095亿吨,减排压力大。我国电力部门脱碳将跳过“油气”时代,直接从燃煤时代进入“风光”时代。6我国尚处于工业化阶段,“十四五”期间按照
3、GDP年均增速5.5%测算,能源电力需求还将持续攀升,统筹碳减排和经济社会发展要求高。按照2030年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上的新承诺目标倒推,单位GDP二氧化碳排放在“十四五”期间降低18%,“十五五”期间再降低20%,才能控制碳排放量在120吨以内。(二)我国经济发展与碳排放仍存在强耦合关系我国经济发展与碳排放的关系7抽水蓄能技术CCUS技术是将二氧化碳从工业排放源中分离后加以利用或封存的新兴技术,以实现化石能源大规模低碳化利用。(三)我国碳中和相关技术还处于发展的初级阶段我国储能产业,除了抽水蓄能技术外,其他储能技术仍以示范应用为主。碳捕获及封存利用(CCUS)技术
4、是解决煤电高碳排放问题的重要手段,但是目前面临成本较高、缺乏可行的商业模式、运输与封存过程存在突然渗滤和缓慢渗滤的风险等问题。85.5亿吨8.6%减少其他行业CO2排放量占其他行业碳减排任务百分比(四)能源电力领域任务重电力行业有力支撑其他行业碳减排,除了需要满足自身的用电需求增长外,还要承接其他领域转移的碳排放(如工农业生产制造采用电锅炉,交通运输领域采用电动汽车、港口岸电等,居民采用电采暖等)。预计2030年通过电能替代减少其他行业二氧化碳排放共5.5亿吨,占其他行业碳减排任务的8.6%。9太阳能光伏风电常规水电核电生物质CCS抽蓄气电储能电站电动汽车DR灵活性资源01水电、核电、新能源等
5、非化石能源基本不产生碳排放,未来需要加快发展。022030年03西部北部:建设大型综合能源基地;东中部:因地制宜发展分布式光伏、分散式风电和海上风电。(五)电力行业需要加快发展非化石能源新能源是非化石能源增长的主力军10今年3月,国家电网公司发布了“碳达峰、碳中和”行动方案,提出加快构建清洁低碳、安全高效能源体系,持续推进碳减排,明确了推动能源电力转型主要实践、研究路径以及行动方案。(六)国家电网公司“双碳”行动方案11加强输电通道建设,提高跨省区输电能力和输送清洁能源电量占比。22415169102480200040006000800010000120002020年2025年2030年抽蓄装
6、机(万千瓦)加快抽水蓄能电站建设,提升新能源消纳能力。全力推动新能源发展,促进能源供给清洁化12大力实施电能替代,促进终端能源消费电气化积极推动长江沿线港口岸电建设,实现长江主要港口岸电基本覆盖加快电动汽车充电网络建设,支持新能源汽车产业发展13加强电力技术创新,促进清洁能源利用高效化近年,国家电网在储能、新能源交易、虚拟电厂等方面,利用大数据、区块链、人工智能等前沿技术,依托新能源云开展了多项创新。14二“双碳”目标对配电网的影响和要求15在“双碳”目标下,配电网作为城乡经济社会重要基础设施,是联系能源生产和消费的关键枢纽,是服务国家实现“碳达峰、碳中和”目标的基础平台。推进配电网高质量发展
7、,对贯彻落实党中央决策部署,加快构建以新能源为主体的新型电力系统,推动能源电力低碳转型,全面服务生态文明建设,具有重要的现实意义。16在“双碳”目标激励下,分布式电源将迎来快速增长阶段,预计2030年,国网经营区分布式电源装机达到2.9亿千瓦,占总装机的10%左右,其中,分布式光伏装机达到2.6亿千瓦,分散式风电装机达到0.3亿千瓦。(一)分布式电源大规模、高比例接入要求配电网更安全随着越来越多的分布式可再生能源接入配电网就地消纳,配电网由传统的单向接受电力并向用户分配,逐步向供需互动的有源网络过渡。17场景类型电网模式主要特征特点场景一:负荷密集型注入型供小于需分布式清洁能源装机较少,在本地
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