清潔低碳，以新能源為主體是核心

目前
，我國的電力生產仍以煤電為主。2020年
，我國全口徑煤電發電量4.63 萬億千瓦時
，占全口徑發電總量的比重為60.8％。新能源裝機比重約26%，發電量占比僅11.2%。

隨著我國碳達峰、碳中和進程的推進，以風電、光伏為代表的新能源裝機量、發(fa)電(dian)量(liang)將(jiang)逐(zhu)步(bu)增(zeng)加(jia)，我(wo)國(guo)電(dian)力(li)清(qing)潔(jie)化(hua)程(cheng)度(du)也(ye)將(jiang)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)升(sheng)。而(er)在(zai)這(zhe)個(ge)進(jin)程(cheng)中(zhong)，新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)電(dian)成(cheng)本(ben)與(yu)發(fa)展(zhan)布(bu)局(ju)將(jiang)成(cheng)為(wei)影(ying)響(xiang)其(qi)發(fa)展(zhan)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。

數據來源：國家發展和改革委員會委能源研究所

《新能源發電政策和市場發展展望》

01

新能源發電成本快速下降

經濟性是新能源大規模發展的先決條件。隨著技術進步和規模化發展，以光伏、風電為代表的新能源發電 LCOE正在逐年下降。目前中國的集中式光伏和陸上風電的LCOE已經低於超超臨界煤電，新能源+儲能電源形式的 LCOE可能在2030年低於化石能源。

數據來源：Wood Mackenzie Battle for the future 2021: Asia Pacific power and renewables competitiveness report  Analysis of power technology and generation cost trends (LCOE)

02

集中式與分布式並重

“三北”地區是我國風能
、太(tai)陽(yang)能(neng)資(zi)源(yuan)最(zui)豐(feng)富(fu)的(de)地(di)區(qu)
，而(er)我(wo)國(guo)的(de)負(fu)荷(he)中(zhong)心(xin)則(ze)集(ji)中(zhong)於(yu)中(zhong)東(dong)部(bu)地(di)區(qu)
，負(fu)荷(he)中(zhong)心(xin)與(yu)資(zi)源(yuan)中(zhong)心(xin)逆(ni)向(xiang)分(fen)布(bu)的(de)地(di)域(yu)特(te)征(zheng)，是(shi)製(zhi)約(yue)我(wo)國(guo)新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)的(de)主(zhu)要(yao)矛(mao)盾(dun)。為(wei)解(jie)決(jue)這(zhe)個(ge)矛(mao)盾(dun)，需(xu)要(yao)從(cong)多(duo)方(fang)麵(mian)著(zhe)手(shou)：

• 多能互補的大基地。由於新能源發電存在明顯的波動性和間歇性特點，特高壓線路全部輸送新能源電力難以實現。我國“十四五”規劃中指出
  ，“要建設一批多能互補清潔能源基地”
  
  ，通過搭配一定比例的可調節電源，如火電
  、水電等，實現多能互補，促進新能源消納。
• 特高壓輸電。2020 年，22 條特高壓線路年輸送電量 5318 億 kWh
  ，其中可再生能源電量 2441 億 kWh
  ，同比提高 3.8%
  ，可再生能源電量占全部輸送電量的 45.9%。打通了資源優勢與經濟優勢的轉換通道，在一定程度上緩解了我國負荷中心與資源中心的不平衡性。
• 分布式新能源。分布式能源具有布置靈活、能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)高(gao)等(deng)優(you)勢(shi)。理(li)論(lun)上(shang)，發(fa)展(zhan)接(jie)近(jin)負(fu)荷(he)中(zhong)心(xin)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)經(jing)濟(ji)性(xing)最(zui)優(you)，是(shi)除(chu)特(te)高(gao)壓(ya)工(gong)程(cheng)和(he)多(duo)能(neng)互(hu)補(bu)大(da)基(ji)地(di)方(fang)式(shi)外(wai)，有(you)效(xiao)解(jie)決(jue)逆(ni)向(xiang)分(fen)布(bu)矛(mao)盾(dun)的(de)另(ling)一(yi)種(zhong)重(zhong)要(yao)方(fang)法(fa)。

“我國東部地區城市應優先開發和使用‘身邊來’的能源，同時再加上西電東送的“遠方來”的能源，東部能源自給和西電東送相結合
，不應坐等西部供應東部，而應轉變思路，進行能源自產自銷
，持續提高能源自給比例。”

未來我國將通過多能互補的大基地建設、跨區域特高壓外送和分布式新能源建設等方式
，構建集中式與分布式並重的可再生能源發展格局，促進新能源發展。

安全靈活，新能源大規模應用的基礎

新(xin)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的(de)波(bo)動(dong)性(xing)和(he)間(jian)歇(xie)性(xing)要(yao)求(qiu)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)具(ju)備(bei)靈(ling)活(huo)性(xing)。若(ruo)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)欠(qian)缺(que)靈(ling)活(huo)性(xing)

，當(dang)常(chang)規(gui)電(dian)源(yuan)的(de)調(tiao)節(jie)能(neng)力(li)不(bu)足(zu)，無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)淨(jing)負(fu)荷(he)的(de)變(bian)化(hua)時(shi)，為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)，需(xu)要(yao)在(zai)用(yong)電(dian)需(xu)求(qiu)不(bu)足(zu)時(shi)削(xue)減(jian)新(xin)能(neng)源(yuan)出(chu)力(li)
，或(huo)是(shi)在(zai)用(yong)電(dian)高(gao)峰(feng)時(shi)期(qi)切(qie)除(chu)負(fu)荷(he)，分(fen)別(bie)對(dui)應(ying)“棄風棄光”和“有序用電”的情況。這將會直接影響新能源的消納，製約新能源的發展。

德國是新能源滲透率最高的國家之一。2010年德國棄風率僅 0.33%，但隨著可再生能源發電量占比接近 30%，棄風率開始呈上升趨勢，到2016年，德國棄風率已經上升至 4.3% 。

數據來源：國家發展和改革委員會能源研究所

《京津冀與德國電力係統靈活性定量比較研究》

2020年，我國風電+光伏發電量占比約9.5%，棄風率 3.5%，棄光率 2%。隨sui著zhe我wo國guo新xin能neng源yuan發fa電dian量liang占zhan比bi的de提ti升sheng

，棄qi風feng棄qi光guang壓ya力li將jiang持chi續xu增zeng大da，對dui電dian力li係xi統tong靈ling活huo性xing的de需xu求qiu將jiang愈yu發fa強qiang烈lie。因yin此ci，需xu要yao從cong多duo個ge方fang麵mian提ti高gao電dian力li係xi統tong的de安an全quan性xing和he靈ling活huo性xing。

01

擴大調節電源規模

現有技術手段中
，火電的靈活性改造能大幅改善係統靈活性。已建成的煤電機組通過熱電解耦、低壓穩燃等技術改造可將最小穩定出力降至20%-30% 的額定容量
，且單位千瓦投入僅高於需求側管理。在改善係統可靠性的同時，能夠促進可再生能源的大規模消納。

02

增加儲能容量

weilaiyixinnengyuanweizhutidedianlixitong，jinyikaohuodiandelinghuoxinggaizaowufachongfenmanzulinghuoxingxuqiu。chunengzuoweiyizhongrouxingdianlitiaojieziyuan，keyigaishanhezengqiangdianlixitonglinghuoxing。zai“供過於求”情景下，可以儲存多餘的風電、光伏出力；在“供不應求”情景下
，可以放電緩解短時電力短缺。

數據來源：SolarPower Europe

儲能係統在不同場景均發揮著重要作用：

電源側：新能源+儲能、可再生能源製氫的模式有利於平抑新能源的出力波動，從而促進集中式新能源並網消納；

電網側：抽水蓄能+新型儲能可以輔助電網實現調峰、調頻需求，提高穩定性；

負荷側：可以利用市場機製（如分時電價
、電力現貨交易
、需求響應等）和分布式新能源結合提升電能清潔化水平，降低用電成本，也有利於保障負荷側供電的可靠性和連續性。

03

挖掘需求側資源

電(dian)力(li)係(xi)統(tong)要(yao)時(shi)刻(ke)保(bao)持(chi)供(gong)需(xu)平(ping)衡(heng)。傳(chuan)統(tong)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)在(zai)負(fu)荷(he)需(xu)求(qiu)高(gao)時(shi)增(zeng)加(jia)發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)出(chu)力(li)
，但(dan)負(fu)荷(he)高(gao)峰(feng)時(shi)段(duan)往(wang)往(wang)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)較(jiao)短(duan)
，為(wei)了(le)滿(man)足(zu)這(zhe)部(bu)分(fen)需(xu)求(qiu)而(er)增(zeng)加(jia)的(de)發(fa)電(dian)和(he)輸(shu)配(pei)電(dian)投(tou)資(zi)利(li)用(yong)率(lv)很(hen)低(di)
，因(yin)此(ci)減(jian)少(shao)或(huo)者(zhe)延(yan)遲(chi)需(xu)求(qiu)側(ce)的(de)電(dian)力(li)負(fu)荷(he)來(lai)實(shi)現(xian)供(gong)需(xu)平(ping)衡(heng)，這(zhe)便(bian)是(shi)需(xu)求(qiu)側(ce)響(xiang)應(ying)的(de)核(he)心(xin)。

通(tong)過(guo)固(gu)態(tai)技(ji)術(shu)實(shi)現(xian)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)，數(shu)據(ju)處(chu)理(li)，終(zhong)端(duan)控(kong)製(zhi)一(yi)體(ti)化(hua)，可(ke)以(yi)預(yu)測(ce)並(bing)防(fang)止(zhi)負(fu)荷(he)激(ji)增(zeng)。通(tong)過(guo)植(zhi)入(ru)需(xu)求(qiu)管(guan)理(li)功(gong)能(neng)實(shi)時(shi)響(xiang)應(ying)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)，可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。

2020年浙江省通過工廠、商場、電動汽車充電設施等電力用戶參與需求調節
，運用市場手段彙聚了577萬千瓦削峰負荷

、322萬千瓦填穀負荷的“資源池”

，實現削峰填穀。相當於少建一座500萬千瓦級的大型電站。

總而言之，在新能源替代傳統化石能源的低碳轉型進程中，擴大調節電源規模，對燃煤、燃氣電廠進行靈活性改造；增加儲能容量
，包括抽水蓄能和新型儲能；挖掘需求側潛力，如需求側響應和虛擬電廠技術。將共同成為構建電網係統靈活性和穩定性的基礎
，保障新能源大規模應用。