百万亿级市场 | 新型电力系统与新型能源体系
发布时间:
2024-03-20 08:08
来源:
10月2号国家电网编写出版了一本新书《新型电力系统与新型能源体系》,这里面提到了电力产业重要的一个数字“100万亿元”,这个数字对于风光发电的发展及未来新能源产业的投资具有十分重要的意义。
PART.1|能源是主战场 电力是主力军
发展清洁能源发电,如风电、太阳能发电等。此外,还需要加强电网建设,提高电力调度和运行效率,降低电力损耗和浪费。同时,还需要推广电力储能技术,提高电力系统的灵活性和稳定性。
PART.2|百万亿市场在何处
预计2020年到2060年这40年时间里,我国的电力产业投资规模将超过100万亿元,平均下来每年投资规模将超过2.5万亿,相当于恒大的负债了。传统的电力产业(包括电源侧、电网侧)的投资规模实际有多少?2020年和2021年都在1万亿左右,就算是2022年也就是1.2万亿,这些投资也仅仅只能达到平均值的一半,剩余的投资必将会是在构建新型电力系统与新型能源体系上。
据电力规划设计总院预计,到2030年,我国全社会用电量将增长到11.8万亿﹣12.5万亿千瓦时。而2022年,全国全社会用电量8.6万亿千瓦时,这意味着,未来7年内,我国全社会用电增量将达到3.2万亿千瓦时以上。国家电力企业联合会,在七月份发布了2022年电力行业的基本数据,2022年新能源的新增发电量2072亿千瓦时,按照2022年新增新能源发电量占比全部新增发电量的70%计算,到2030年新增新能源发电量至少2万亿千瓦时。2万亿度千瓦时是什么概念呢?根据国家能源局发布的数据,2022年风电光伏发电量达到了1.19万亿千瓦时,突破了1万亿千瓦时,我国积累了十几年的风电光电的建设,才有这接近1.2万亿千瓦时的结果,未来仅仅七年,还要再给2万亿千瓦时的增长空间,未来7年新能源发电量至少增长167%,到2030年,未来七年的增长速度肯定令人无法想象。

PART.3|构建新型电力系统路在何方
我国电力系统正处于关键的转型和升级时期。为实现碳中和与清洁能源的大规模应用,必须构建一个新型电力系统,以适应未来的需求和挑战。舒印彪院士提出的四大体系和八大技术,将成为构建未来电力系统的基础。
01四大体系:
1)多能互补清洁能源供应体系
多能互补清洁能源供应体系是指利用多种清洁能源(如太阳能、风能、水能、生物质能等)之间进行互补,构建一种多元化、综合化的能源供应体系。这种体系的目标是实现能源的高效、安全、可持续供应,同时降低对环境的负面影响。
在多能互补清洁能源供应体系中,各种清洁能源之间可以相互补充,形成一种稳定的能源输出。例如,太阳能和风能可以在不同季节、不同时间段内产生互补性,水能则可以在雨季时提供稳定的电力输出,生物质能则可以作为一种可再生的基础能源。
2) 现代电网体系
现代电网是新型电力系统的基石。它需要具备高度智能化和数字化的特性,能够实现迅速的能源调度和分布。同时,电网还应具备良好的稳定性,以适应新能源波动性的挑战。
现代电网体系是一个综合性的电力系统,它采用先进的技术和管理手段,以确保电力安全、可靠、高效地从发电厂传输到消费者。这个体系包括以下几个关键部分:
智能化的设备和技术:现代电网体系采用先进的传感器、智能电表、通信设备等技术,实现对电力系统的实时监测和控制。这些设备可以收集和分析数据,帮助运营商更好地了解系统的运行状态,并快速响应故障和变化。
分布式能源和可再生能源的整合:现代电网体系注重整合分布式能源和可再生能源,如太阳能和风能。通过将这些能源接入电网,可以实现能源的多样化和可持续供应,减少对传统化石燃料的依赖。
能源储存技术:能源储存技术是现代电网体系的重要组成部分。通过利用先进的电池储能技术,可以平衡电力供需,并在需要时释放储存的能源。这有助于提高电网的稳定性和可靠性。
用户需求响应和互动:现代电网体系注重与用户的互动和需求响应。通过智能电表和智能家居系统,用户可以实时监测和控制自己的能源消耗。电网运营商也可以根据用户的需求和偏好,提供个性化的能源服务。
网络安全和数据保护:随着电力系统的智能化和互联化,网络安全和数据保护成为现代电网体系的重要挑战。运营商需要采取严格的安全措施,保护电力系统的网络安全,防止黑客攻击和数据泄露。
3) 智慧用能体系
智慧用能是提高能源利用效率的关键。这一体系是一个综合性的能源管理系统,它以智能化技术为基础,实现对能源的高效、安全、便捷、环保的利用。这个体系涵盖了能源的生产、传输、分配、消费等各个环节,通过智能化的管理和控制技术,提高能源利用效率,降低能源浪费,优化能源结构,促进可持续发展。
在智慧用能体系中,借助先进的传感器、计量设备、通信技术等手段,可以实现对能源使用情况的实时监测、数据分析和预测,为用户提供个性化的能源管理方案。同时,通过与智能电网、可再生能源等技术的结合,智慧用能体系可以实现能源的多元化供应,提高能源的安全性和可靠性。
4)全国统一电力市场体系
统一的电力市场有助于优化资源配置和降低能源成本。这一体系的建设将促使各地区更紧密地合作,实现电力资源的共享和交易。
02八大技术:
1)清洁发电技术
清洁发电技术指的是在电力生产过程中,采用低污染或零污染的技术和方法,以减少或消除对环境的负面影响。这些技术通常包括可再生能源发电技术,如太阳能、风能、水能、生物质能、核能等。它们将成为未来电力系统的主要能源来源。
2)电网技术
电网技术是指应用于电力系统中,确保电能高效、安全、稳定地传输和分配的技术。这些技术涵盖多个方面,包括电力系统规划、电网设计、设备运行与控制、电力市场交易等。在现代化电网中,特别强调了智能电网技术的应用,它综合运用了信息技术、通信技术、自动化技术等,实现对电力系统的实时监测、自适应控制和优化运行。
3)储能技术
储能技术是一种将能量储存起来,在需要时释放的技术。在电力系统中,储能技术主要用来解决电力供需在时间和空间上的不匹配问题。目前,常用的储能技术包括:电池储能技术、机械储能技术、化学储能技术。储能技术的应用对电力系统有多方面的价值,如平滑电力、提高电力质量、促进可再生能源应用、平衡供需、应对新能源波动等。
4)氢能技术
氢能技术是指利用氢气作为能源媒介的一系列技术。氢是清洁的能源载体,燃烧产物仅为水,无污染,因此氢能被视为未来可持续能源体系的重要组成部分。
氢能技术包括以下几个方面:
· 制备技术:氢气的制备方法主要有电解水制氢、天然气重整制氢、生物质气化制氢等。其中,电解水制氢是利用电解作用将水分解为氢气和氧气,这种方法产生的氢气纯度高,但耗电量较大。
· 储存技术:由于氢气在常温常压下为气态,密度小,储存难度大。因此,储氢技术是氢能应用的关键环节。目前的储氢技术包括高压气态储氢、液态储氢、固态储氢等。
· 应用技术:氢能应用技术主要包括氢燃料电池技术和直接燃烧技术。氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置,具有效率高、噪音低、无污染等优点。直接燃烧技术则是将氢气直接作为燃料燃烧,产生热能或动力。
5)再电气化技术
再电气化技术是指对传统电气化进行全面升级的技术,以现代能源、材料和信息技术为基础,大规模开发利用清洁能源并替代化石能源,最终实现以清洁能源为主体的高度电气化社会的过程。从消费环节看,再电气化体现为电能对化石能源的深度替代。通过推广电动汽车、电热泵、电锅炉等技术,优化能源消费结构,降低化石能源的消耗。
6)CCS(碳捕获与储存)技术
CCS(碳捕获与储存)技术是一种旨在减少大气中二氧化碳浓度的技术。它涉及将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。
简单来说,CCS技术包括三个主要步骤:
碳捕获:通过特定的技术从工业排放源或其他大气中捕获二氧化碳。
碳运输:将通过捕获得到的二氧化碳运输到指定的储存地点。
碳储存:将二氧化碳储存于地下岩层、深海等地,避免其进入大气层。
这项技术的目标是减少温室气体的排放,以缓解全球气候变化,是实现碳中和的重要工具之一。
7) 数字化技术
数字化技术包括人工智能、大数据和云计算等,可以提高电力系统的运行效率和智能化程度。
8)标准化技术
标准化技术主要是指通过制定和实施标准,对技术活动进行规范化、统一化的技术。标准化技术将有助于不同地区和系统之间的互操作性,促进电力市场的发展和合作。
构建四大体系和应用八大技术将是实现电力系统的清洁、高效、可靠运行的关键。这将有助于我国在能源领域取得更大的进展,实现碳中和和可持续发展的目标。
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