【北京大学】以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望研究报告
今天给大家分享的是北京大学的《以新能源为主体的新型电力系统的内涵与展望研究报告》。报告包含了构建新型电力系统的战略意义、远景展望与发展路径；构建新型电力系统的难点与挑战：技术突破有哪些、市场机制建设、供应链安全等；强化分布式能源与微电网的发展格局等内容。
新型电力系统是未来新能源为主的我国能源系统的主体，将根本改变目前我国化石能源为主的发展格局，实现能源消费的电气化和电力消费的清洁化，具有全面支撑性、系统平衡性、综合高效性、科技创新性以及国际引领性等主要特征。
在新型电力系统建成后，我国电能在终端用能的比重在 70% 以上，非化石能源发电量占总发电量的比重在 95% 以上，电力系统和能源系统之间的界线逐渐模糊，即我国电力系统趋近于能源系统。我国构建新型电力系统分为两个阶段。第一阶段到2035年，称为构建新型电力系统的 1.0 阶段，第二阶段为 2036 年到2060 年，称为构建新型电力系统的2.0 阶段。
新型电力系统的发展路径
本报告根据发达国家人均用电量的达峰时间和达峰规模，结合新冠疫情对我国近中期电力需求的影响，预测了我国中长期的全社会用电量和最大负荷。在此基础上，报告在结合各资源发展潜力、不同发电机组组合、技术进步、市场机制、商业模型发展等因素，利用综合资源规划模型提出了构建新型电力系统的发展路径及其所需的投资成本。由于未来四十年经济社会发展、技术创新水平、混合技术的使用和国际地缘政治存在相当大的不确定性，报告给出发展路径将仅作为构建新型电力系统的一种简单预测和参考。
(1)综合资源规划模型
电量平衡
电力平衡
资源发展潜力
(2) 规划结果
报告结合实现双碳目标的时间进程，将构建新型电力的远景展望分为两个阶段。第一阶段到 2035 年，称为构建新型电力系统的1.0 阶段，第二阶段为 2036 年到2060年，称为构建新型电力系统的 2.0 阶段。
在新型电力系统 1.0 阶段，电力在我国能源系统中的地位得到持续加强，增量能源消费主要以电力消费为主，但总体来看电力仍然不是我国终端用能的主要形式。新增电力需求在“十四五”时期绝大部分由非化石能源满足。
我国电力生产、消费和提供系统灵活性的重任仍以煤电为主，气电、抽水蓄能、储能、需求侧资源等为辅。煤电电量支撑作用逐渐减弱，电力支撑作用逐渐加强。电力传输仍依靠大电网为主的发展模式，满足新能源在全国范围内的大规模开发、配置和使用要求，分布式能源与微电网虽在试点地区得到较好的推广，但总体规模仍偏小，安全稳定运行较高程度地依赖于大电网。需求侧资源得到一定程度地开发利用，但与源荷两端的结合程度仍较低，处于邀约型和市场型为主的混合阶段，对电力系统安全可靠性的贡献度有限。
在新型电力系统 1.0 阶段，我国新能源装机快速增长，光伏、光热、陆上风电和海上风电的总装机到 2025 年和 2035 年分别达 11.2 亿千瓦和 26.8 亿瓦，非化石能源发电量占总发电量的比重分别达 43%和 61%。与之对应的是煤电装机的加速下降，2025年我国煤电装机达到峰值 11.7 亿瓦，随后进入峰值平台期，缓慢下降到 2035 年的10.6 亿干瓦，其中约一半为利用小时数只有3000 多小时的调峰机组。
我国终端用能电气化率和需求响应开发利用量得到规模化提升，需求响应到 2025年和2035 年分别达到最大负荷的 4% 和 7%。电气化率到2025 年和2035 年分别达到32% 和 43%。
在新型电力系统 2.0 阶段，以光伏、风电为主的新能源开始大规模替代存量化石能源。传统能源机组的角色和燃料产生巨变，煤电由调峰电源逐渐转变为备用电源，发挥紧急情况下的安全保供作用。煤电机组不再单纯地以煤炭为燃料，将大规模耦合生物质或氨能进行发电。气电由于启停速度快、升降负荷能力强、周期短和选址灵活的特点将在电力系统中扮演愈加关键的调节作用。燃气轮机也不再单纯地以天然气作为燃料将大规模耦合氢气进行发电，减少其碳排放足迹。（部分内容）
市场机制建设
在新型电力系统 1.0 阶段，我国市场机制建设的滞后阻碍了电力市场的高效有序运转。中共中央国务院于2015 年发布的《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(9号文)的出发点和指导思想是理顺价格形成机制，并通过市场化竞争的方式努力降低电力成本，然而改革实际执行过程中却违背了“市场化”的初心，逐渐被简单粗暴地理解并执行成了降低电价水平，“降电价”甚至成为了改革的最主要目标。过分强调“降电价”不仅与建设有效还原电力商品属性的市场机制不符，而且难以满足当前我国构建新型电力系统、落实碳达峰与碳中和目标的要求，进而致使进入“深水区”的电改走进死胡同。
本文内容来源于：北京大学，责任编辑：胡静，审核人：李峥
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