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周孝信:新一代电力系统发展展望

  习总书记2014年6月讲话中提出推动能源发展的四个革命、一个合作以及十九大报告里提出构建清洁低碳、安全高效的能源体系,为我国能源电力发展改革指明了方向。实现能源转型,构建新一代能源系统,是能源界大家都非常关注的问题。

  关于新一代电力系统,按我的理解,应该是新一代能源系统的核心部分。新一代能源系统的一个很重要的指标,按照国家能源规划和发展战略,全国一次能源消费总量2020年的指标是50亿吨标准煤,2030年是60亿吨标准煤,到2050年到底是多少,因为时间比较长,大家看法也不完全一致。按我的看法,一次能源消费总量在60亿吨应该是达到顶峰了,往后是要逐步下降的,下降到58亿吨、57亿吨, 2050年可能降到55亿吨而趋于平稳。在这样一个能源消费总量的情况下,非化石能源的占比要逐步提高,提高到什么程度?在国家规划和战略里边也都有规定,到2020年非化石能源占比15%,2030年20%,2050年要超过50%,也就是说到2050年50%以上的一次能源消费是要靠非化石能源提供的。

  按我们的分析,非化石能源主要来自于非化石能源的电力。我们根据前几年的数据做了测算:按照非化石能源消费电量计算,包括水电、核电、太阳能光伏发电、风力发电等,加起来的非化石能源电量按照当年火电平均煤耗换算成一次能源以后,可进一步算出非化石能源占比是11%,与当年实际12%差1个百分点;2016年按照同样的算法算出来是12.3%,实际是13.3%,也差1个百分点;2017年的计算数据是13.4%,实际是13.8%。就是说在现阶段,90%以上的非化石能源要依靠非化石能源电力来提供,国家能源转型宏观目标,在相当程度上要靠在座的电力及电力装备制造工作者的共同努力来实现。

  因此,作为新一代能源系统核心的新一代电力系统,最主要的指标就是可再生能源的占比,是高比例可再生能源电力系统。如果电力系统的电源的结构还是保持目前状况,还是以煤电为主,输电系统做的再好、控制系统做的再好、信息系统做的再好,也不是新一代电力系统,还是老一代的,只不过是更现代化一些,所以构建新一代电力系统最核心的目标就是要在电力系统中生产和消纳高比例的可再生能源。在2017年的发电和用电结构中,水电占19%、核电占4%、风电占5%、太阳能发电占2%,生物质发电占1%,总计可再生能源电量占全部电量的27%;计入核电,非化石能源电量占全国电量的31%。考虑到低二氧化碳排放的天然气发电也是清洁发电,则全部清洁能源电量占34%,也就是全国有约1/3的电是清洁的。

  对未来发展的预计,根据2016年发布的国家“十三五”各项能源、电力规划和《能源生产和消费革命发展战略(2016-2030)》规定的目标和指标,以及其他预设的边界条件,对2020-2030-2050年的中长期和远期电力发展发展做了估算。2020年按能源消费总量50亿吨标准煤,非化石能源的占比占15%,人均用电5000千瓦时,全社会总的用电量按7万亿考虑(“十三五”规划规定的范围是6.8到7.2万亿千瓦时),估算的结果是:非化石能源电量占比占34%,其中风电占5%,太阳能发电占2%,水电占20%,生物质发电占1%, 核电占5%。按《能源生产和消费革命发展战略(2016-2030)》的要求,2030年能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内,非化石能源占比20%,人均年用电量6000千瓦时,全年总电量8.94万亿千瓦时,估算下来用电情况是,太阳能光伏发电电量占10%,风电电量也占10%,水电占19%,生物质发电占2%,加起来差不多占40%,加上核电占9%,非化石能源电量占49.2%,基本实现2030年非化石能源发电量要占50%的目标要求,届时太阳能发电装机5.7亿千瓦,风电装机4.7亿千瓦。2050年能源消费总量按我们的估计约为55亿吨标准煤,非化石能源占比50%,人均用电量按9000千瓦时,全年总电量12.13万亿千瓦时,这样算下来,非化石能源的电量占比达到78.2%;其中太阳能发电占27%,风电占21%,水电占14%,核电占11%。若不计核电电量,可再生能源电量占比达到68.2%,应该说这是一个非常高的比例了。

  今天在座都是与光伏产业相关专家,光伏发电目前看暂时有些困难,但前景非常好。我们基于国家目标的估算分析表明,如果不大力发展光伏发电在内的可再生能源电力,能源转型的战略目标就无法实现。当然,实现高比例可再生能源为主要特征的新一代电力系,需要解决一系列关键技术问题,如相应产生的高比例电力电子装备接入电网带来的运行问题,弃风、弃光问题等,这些问题都在大力研究解决之中。还有与太阳能发电、风力发电这些间歇性波动性比较大的发电相配套的,就是储能,储能系统要大发展,没有足够的储能装置等灵活电源相配合,高比可再生能源电力系统是不可能实现的。

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周孝信:新一代电力系统发展展望

发布时间:2018-10-29   来源:电力网

  习总书记2014年6月讲话中提出推动能源发展的四个革命、一个合作以及十九大报告里提出构建清洁低碳、安全高效的能源体系,为我国能源电力发展改革指明了方向。实现能源转型,构建新一代能源系统,是能源界大家都非常关注的问题。

  关于新一代电力系统,按我的理解,应该是新一代能源系统的核心部分。新一代能源系统的一个很重要的指标,按照国家能源规划和发展战略,全国一次能源消费总量2020年的指标是50亿吨标准煤,2030年是60亿吨标准煤,到2050年到底是多少,因为时间比较长,大家看法也不完全一致。按我的看法,一次能源消费总量在60亿吨应该是达到顶峰了,往后是要逐步下降的,下降到58亿吨、57亿吨, 2050年可能降到55亿吨而趋于平稳。在这样一个能源消费总量的情况下,非化石能源的占比要逐步提高,提高到什么程度?在国家规划和战略里边也都有规定,到2020年非化石能源占比15%,2030年20%,2050年要超过50%,也就是说到2050年50%以上的一次能源消费是要靠非化石能源提供的。

  按我们的分析,非化石能源主要来自于非化石能源的电力。我们根据前几年的数据做了测算:按照非化石能源消费电量计算,包括水电、核电、太阳能光伏发电、风力发电等,加起来的非化石能源电量按照当年火电平均煤耗换算成一次能源以后,可进一步算出非化石能源占比是11%,与当年实际12%差1个百分点;2016年按照同样的算法算出来是12.3%,实际是13.3%,也差1个百分点;2017年的计算数据是13.4%,实际是13.8%。就是说在现阶段,90%以上的非化石能源要依靠非化石能源电力来提供,国家能源转型宏观目标,在相当程度上要靠在座的电力及电力装备制造工作者的共同努力来实现。

  因此,作为新一代能源系统核心的新一代电力系统,最主要的指标就是可再生能源的占比,是高比例可再生能源电力系统。如果电力系统的电源的结构还是保持目前状况,还是以煤电为主,输电系统做的再好、控制系统做的再好、信息系统做的再好,也不是新一代电力系统,还是老一代的,只不过是更现代化一些,所以构建新一代电力系统最核心的目标就是要在电力系统中生产和消纳高比例的可再生能源。在2017年的发电和用电结构中,水电占19%、核电占4%、风电占5%、太阳能发电占2%,生物质发电占1%,总计可再生能源电量占全部电量的27%;计入核电,非化石能源电量占全国电量的31%。考虑到低二氧化碳排放的天然气发电也是清洁发电,则全部清洁能源电量占34%,也就是全国有约1/3的电是清洁的。

  对未来发展的预计,根据2016年发布的国家“十三五”各项能源、电力规划和《能源生产和消费革命发展战略(2016-2030)》规定的目标和指标,以及其他预设的边界条件,对2020-2030-2050年的中长期和远期电力发展发展做了估算。2020年按能源消费总量50亿吨标准煤,非化石能源的占比占15%,人均用电5000千瓦时,全社会总的用电量按7万亿考虑(“十三五”规划规定的范围是6.8到7.2万亿千瓦时),估算的结果是:非化石能源电量占比占34%,其中风电占5%,太阳能发电占2%,水电占20%,生物质发电占1%, 核电占5%。按《能源生产和消费革命发展战略(2016-2030)》的要求,2030年能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内,非化石能源占比20%,人均年用电量6000千瓦时,全年总电量8.94万亿千瓦时,估算下来用电情况是,太阳能光伏发电电量占10%,风电电量也占10%,水电占19%,生物质发电占2%,加起来差不多占40%,加上核电占9%,非化石能源电量占49.2%,基本实现2030年非化石能源发电量要占50%的目标要求,届时太阳能发电装机5.7亿千瓦,风电装机4.7亿千瓦。2050年能源消费总量按我们的估计约为55亿吨标准煤,非化石能源占比50%,人均用电量按9000千瓦时,全年总电量12.13万亿千瓦时,这样算下来,非化石能源的电量占比达到78.2%;其中太阳能发电占27%,风电占21%,水电占14%,核电占11%。若不计核电电量,可再生能源电量占比达到68.2%,应该说这是一个非常高的比例了。

  今天在座都是与光伏产业相关专家,光伏发电目前看暂时有些困难,但前景非常好。我们基于国家目标的估算分析表明,如果不大力发展光伏发电在内的可再生能源电力,能源转型的战略目标就无法实现。当然,实现高比例可再生能源为主要特征的新一代电力系,需要解决一系列关键技术问题,如相应产生的高比例电力电子装备接入电网带来的运行问题,弃风、弃光问题等,这些问题都在大力研究解决之中。还有与太阳能发电、风力发电这些间歇性波动性比较大的发电相配套的,就是储能,储能系统要大发展,没有足够的储能装置等灵活电源相配合,高比可再生能源电力系统是不可能实现的。



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