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轉(zhuǎn)自南方電網(wǎng)報

小俠客們好呀，我是oubahe。今天為大家分享行業(yè)最新動態(tài)。但是今天的行業(yè)動態(tài)有些許的不一樣喲，我們這次從宏觀的角度出發(fā)來深度剖析新一輪的能源轉(zhuǎn)型中我國的電力能源結(jié)構(gòu)、問題與趨勢。宏觀上  把握我國能源轉(zhuǎn)型的大背景要看電力能源結(jié)構(gòu)，下面將主要從能源轉(zhuǎn)型低碳化和數(shù)字化趨勢這兩個方面來思考當(dāng)前我國電力能源結(jié)構(gòu)的特點與問題，并在此基礎(chǔ)上分析中國電力結(jié)構(gòu)的未來。上干貨，展示~        01
   

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我國電力能源結(jié)構(gòu)

我國電力能源結(jié)構(gòu)的特點

可以主要從幾個方面來闡述：一是電力在一個國家能源服務(wù)中的地位，二是發(fā)電結(jié)構(gòu)的低碳化，三是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，四是用戶側(cè)電力結(jié)構(gòu)。
    電力在能源服務(wù)中的地位     電力是一種優(yōu)質(zhì)能源，借助不斷延伸的電網(wǎng)給大量工商企業(yè)和居民提供服務(wù)。然而，從終端能源消費看，電力始終只是提供能源服務(wù)的一種能量來源。2018年電力在終端能源消費中的占比，世界平均水平達(dá)到19.2%，排第二位。占比排名最高的是石油（41%），第三位是熱力（14.3%），最后是煤炭（10.4%）。北美、歐盟等發(fā)達(dá)國家電力占比基本上達(dá)到21%左右，亞洲國家電能占比普遍較高，日本、韓國和中國分別為28.9%，25.1%和23.9%。根據(jù)國網(wǎng)能源院最樂觀估計，到2050年，中國電能占終端部門能源消費比重將達(dá)到50%，但仍有一半是非電能源。     我國發(fā)電結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)低碳化趨勢     我國發(fā)電結(jié)構(gòu)目前火電仍占絕對主導(dǎo)地位。發(fā)電裝機和發(fā)電量開始從高速增長進(jìn)入低速增長階段，從兩位數(shù)增長轉(zhuǎn)為個位數(shù)增長。無論是發(fā)電裝機容量還是發(fā)電量，都呈現(xiàn)出可再生能源占比擴大的趨勢。2019年，發(fā)電裝機容量59.2%，非化石能源裝機占40.8%。2013年開始，我國電力投資中，電源投資為主的勢頭被扭轉(zhuǎn)，電網(wǎng)投資持續(xù)超過電源投資。2019年，全國電力投資7995億元，同比減少2%。其中電網(wǎng)投資4856億元，同比減少9.6%，占電力總投資的61%，電源投資3139億元，同比增長12.6%，其中火電投資僅占20%，其余均為風(fēng)電、水電、核電和太陽能發(fā)電等非化石能源電源投資。非化石能源電源投資已全面超過火電投資。    我國處于能源轉(zhuǎn)型的初級階段，有專家提到，我國可再生能源發(fā)展規(guī)模已經(jīng)超過美國成為世界第一，已經(jīng)是世界能源轉(zhuǎn)型的引領(lǐng)者。以2017年數(shù)據(jù)為例，中國可再生能源總裝機約6.5億千瓦，占全球可再生能源裝機總量的29.8%；其中水電裝機(含抽水蓄能)3.41億千瓦，占全球水電裝機的29.6%；非水可再生能源電力裝機3.34億千瓦，相當(dāng)于歐盟28國裝機總和（3.2億千瓦），是美國非水可再生能源電力裝機（1.61億千瓦）的2倍。2017年，我國可再生能源發(fā)電量完成1.63萬億千瓦時，占當(dāng)年全球可再生能源發(fā)電量的26.2%。我國可再生能源發(fā)電量是美國的2.3倍、德國的7.5倍、日本的9.2倍、英國的16.4倍?？稍偕茉窗l(fā)展的確為氣候變化作出了貢獻(xiàn)，2017年，因可再生能源發(fā)展而減少的二氧化碳排放量為1494百萬噸，占當(dāng)年總排放量的16.4%。
   國際上通行用非水可再生能源（風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電）占總發(fā)電量的比重來衡量能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展，因為風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電既是未來新增可再生能源發(fā)電主力軍，同時也是對舊有電力系統(tǒng)沖擊最大的可再生能源。中國、美國、印度、加拿大、日本等國，其總發(fā)電量中風(fēng)光電份額還不到10%，都屬于能源轉(zhuǎn)型的初級階段。
 
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從能源轉(zhuǎn)型趨勢看我國電力能源結(jié)構(gòu)問題

能源轉(zhuǎn)型對電力行業(yè)的影響

本次能源轉(zhuǎn)型是應(yīng)對氣候變化所推動的，最終目的是大幅減少人類活動的二氧化碳排放，抑制全球變暖趨勢。能源轉(zhuǎn)型是影響包括電力行業(yè)在內(nèi)的所有能源行業(yè)未來50年最基本和持久的因素，對電力行業(yè)發(fā)展方向、商業(yè)模式和電力體制都將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

能源轉(zhuǎn)型的要求具體到電力行業(yè)，其影響主要表現(xiàn)為兩個方面：發(fā)電、電網(wǎng)和用電環(huán)節(jié)的低碳化；二是整個電力系統(tǒng)的數(shù)字化，用數(shù)字技術(shù)來適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型過程中的挑戰(zhàn)，更好地適應(yīng)用戶的需求變化。

當(dāng)前電力結(jié)構(gòu)存在的問題

從低碳角度談電力結(jié)構(gòu)的問題，自然會提到火電比重太高等問題。但筆者認(rèn)為，這只是我國電力行業(yè)的階段性特征，因為火電比重近年來的確在持續(xù)下降，非化石能源裝機和發(fā)電量穩(wěn)步上升。而以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，不可能快速跨越到以低碳電力為主。

首先，我國電力系統(tǒng)靈活性差是根本問題 ，遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)階段能源轉(zhuǎn)型的要求。隨著帶有波動性特點的風(fēng)光電比重的上升，必然要求電力系統(tǒng)以更高的靈活性來應(yīng)對這種波動性。根據(jù)歐洲的經(jīng)驗，提升現(xiàn)有電力系統(tǒng)波動性的常見方法有如下五種：

一是提高除風(fēng)電和光伏之外其他發(fā)電廠的靈活度。包括對燃煤發(fā)電機組進(jìn)行靈活性改造，降低最小電廠功率，提高最大負(fù)荷梯度增加，縮短開機時間等；熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠可以將熱能導(dǎo)入儲能系統(tǒng)或集中供熱網(wǎng)絡(luò)，可以擴大其出力的調(diào)節(jié)范圍；

二是加強區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)互通，發(fā)揮相鄰電網(wǎng)的間接儲能系統(tǒng)作用，優(yōu)化資源利用，減少系統(tǒng)總體成本；

三是提高電力需求側(cè)的靈活性，主要是綜合運用儲能、熱泵、電動汽車、智能電表等技術(shù)手段，提高負(fù)荷的可調(diào)節(jié)性；

四是發(fā)展可再生能源供熱、增加儲熱裝置，增加電廠靈活度。與儲電相比，儲熱在技術(shù)上更加易于實現(xiàn)，成本也相對要低廉得多；

五是在生產(chǎn)側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)采用儲能技術(shù)，提高這些環(huán)節(jié)靈活性。

其次，火電機組的大型化與電力系統(tǒng)靈活性的內(nèi)在矛盾 。目前，很多電力政策思路基本上不考慮能源轉(zhuǎn)型的影響。最典型的就是電力行業(yè)節(jié)能減排和淘汰落后產(chǎn)能的政策中一直推崇、并被推廣到其他行業(yè)的上大壓小政策。此后，關(guān)停小火電機組的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高。目前，已經(jīng)要求20萬及其以下千瓦火電機組必須關(guān)閉，并鼓勵上大機組。據(jù)統(tǒng)計，60萬千瓦及其以上火電機組占全部機組的比重已經(jīng)占到44%以上。

不斷提高火電機組規(guī)模，本質(zhì)上不利于提高電力系統(tǒng)靈活性。因為隨著可再生能源發(fā)電機組比例的進(jìn)一步提高，火電機組未來將從基荷電源轉(zhuǎn)變?yōu)閭溆秒娫?。也就是說，在風(fēng)光電發(fā)電高峰，大量的火電機組就要停下來或者低負(fù)荷運轉(zhuǎn)讓風(fēng)光電機組優(yōu)先發(fā)電；當(dāng)風(fēng)光電出力掉下來時，火電機組要馬上頂上去。這就要求火電機組有足夠的靈活性。顯然，機組規(guī)模越大，靈活性越差。而且，60萬千瓦的超臨界機組如果低負(fù)荷運行，煤耗和排放都要大幅度增加，節(jié)能減排的目的也無法完全實現(xiàn)。

第三，輸網(wǎng)強、配網(wǎng)弱的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)用戶側(cè)變革的需要。能源轉(zhuǎn)型對電力系統(tǒng)來說，至少會產(chǎn)生兩個重大的方向性變化：一是隨著大量分布式光伏、小型生物質(zhì)電站、多能互補的微電網(wǎng)等在用戶側(cè)出現(xiàn)，電力系統(tǒng)電能將從生產(chǎn)端向消費端的單向流動，轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向流動（用戶端也生產(chǎn)電能——即產(chǎn)消者，pro-sumer）；二是電網(wǎng)從縱向一體化的集中式電網(wǎng)向分布式扁平電網(wǎng)轉(zhuǎn)變。這兩個轉(zhuǎn)變，都需要一個數(shù)字化、智能化水平高和本地平衡能力強的本地配電網(wǎng)。無論是出于大量小型的分布式電站集成的需要，還是大量儲能設(shè)備、電動企業(yè)等分布式接入對配電網(wǎng)優(yōu)化運行和控制的需要，加快實現(xiàn)配電網(wǎng)轉(zhuǎn)型都迫在眉睫。

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我國電力結(jié)構(gòu)未來趨勢

電力結(jié)構(gòu)未來發(fā)展趨勢從兩個角度闡述，一個是按照能源轉(zhuǎn)型的要求，對未來電力結(jié)構(gòu)的一個情景分析，二是能源轉(zhuǎn)型從結(jié)構(gòu)方面導(dǎo)致電力系統(tǒng)的變化，即電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。

未來電力結(jié)構(gòu)

這里引用中國電力規(guī)劃院對我國2035年電力結(jié)構(gòu)的一個情景分析，分析分為基準(zhǔn)情景（NPS）和可持續(xù)發(fā)展情景（SDS）。
   與基準(zhǔn)情景相比，可持續(xù)發(fā)展情景的裝機結(jié)構(gòu)中，光伏發(fā)電比重增加8%，風(fēng)電增加4%，核電增加1%，而燃?xì)獍l(fā)電和燃煤發(fā)電分別減少1%和12%。發(fā)電結(jié)構(gòu)方面，可持續(xù)發(fā)展情景中，光伏發(fā)電量增加了8%，風(fēng)電增加了6%，水電增加了4%，核電增加了4%，燃?xì)獍l(fā)電不變，而燃煤發(fā)電則大幅減少24%。
   對情景分析的過度關(guān)注，容易導(dǎo)致一種傾向：把電力轉(zhuǎn)型簡單理解為不斷增加發(fā)電結(jié)構(gòu)中可再生能源的比重，從而會傾向于采取傳統(tǒng)的大干快上（比如我國建風(fēng)電三峽）的方式，短期內(nèi)大幅提高可再生能源比重?？稍偕茉幢戎乇容^小的時候，化石能源與可再生能源之間的矛盾不大，但隨著可再生能源比重的進(jìn)一步提高，兩者之間的利益矛盾必然導(dǎo)致可再生能源發(fā)展面臨種種障礙。正如目前我們所面臨的問題一樣：電網(wǎng)先假定自己不需要做大的變革，并把出現(xiàn)沖突的原因歸于可再生能源發(fā)電方。     電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的方向     電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型，關(guān)鍵在電網(wǎng)轉(zhuǎn)型。無論是可再生能源發(fā)電，還是可再生分布式能源和微電網(wǎng)等電力系統(tǒng)新生力量的進(jìn)入，以及能源轉(zhuǎn)型所推動的電力行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新，都主要發(fā)生在用戶側(cè)。因此，一個與未來分布式扁平化發(fā)展趨勢方向完全不同的傳統(tǒng)電網(wǎng)，必須要盡快轉(zhuǎn)型來實現(xiàn)這一變革趨勢。一方面要通過技術(shù)變革和投資方向的調(diào)整來實現(xiàn)轉(zhuǎn)型，另一方面需要通過電力體制改革，真正實現(xiàn)一個能夠管住的中間，使中間真正成為一個單純的輸送通道，而不是上下游的關(guān)鍵。

好啦，今天的行業(yè)最新動態(tài)就到這里啦。分享是快樂的源泉，小俠客們記得來個素質(zhì)三連 ：點擊左下角分享 —> 右下角點贊—>在看本文，可以匯聚好運氣召喚神龍喲~