新型电力系统行业报告：系统画像（21页）

行业报告下载 2021年09月24日 07:45 管理员

一是在用电侧，去碳化高度依靠电气化率提升，用电负荷愈加多样。减少来自于化石燃料的燃烧的二氧化碳排放，主要路径之一是提高终端电气化比例。电能占终端能源消费的比重代表电力替代煤炭、石油、天然气等其它能源的程度，是衡量一个国家终端能源消费结构和电气化程度的重要指标。电能是清洁、高效、便利的终端能源载体，在大力推进低碳发展，大规模开发可再生能源，积极应对气候变化的全球发展趋势下，提高电能占终端能源消费比例已成为世界各国的普遍选择。至 2060 年，中国电力在终端能源消费中的占比将由 2020 年的 27.7%增加到 2060 年的 57%。二是在发电侧，新能源装机与发电量大幅提升，系统向离散控制模式发展。根据我们的测算，至 2060 年，高碳、碳中和及零碳情景中，风光发电占比将由 2020 年的 9.9%分别增加至 74.1%、78.1%和 86.3%，风光合计装机分别达到 65.3 亿千瓦、71.3 亿千瓦和 74.3 亿千瓦。可再生能源成为电量主体后，其单机容量小、数量众多、布点分散、特性多样的特点，改变过往以煤电为主的同质化大容量常规发电机组具有连续调节和控制能力的特征，相应地，带来整个电力系统由集中控制模式像电力电子设备采用基于速切换的离散控制模式发展。

三是在电网侧，新能源要求电力系统高度灵活，确保电力实时平衡与安全运行。在传统电力系统由高碳电力系统向深度低碳或零碳电力系统转变转变的过程中，电力系统发生了颠覆性的改变。 1）由高转动惯量系统向弱转动惯量系统转变。传统电网规模扩大时，系统转动惯量会相应增大，两者基本成正比关系；而新型电力系统的情况却相反，太阳能和风电的装机容量越大，火电被替代数量越多，系统的转动惯量则变得越小。 2）机械电磁为主的系统向以电力电子器件为主的系统转变使。传统电网是以交流同步发电机主导的交流电网，新型电力系统则拥有高比例变流器的交直流混联电网。 3）由确定性可控连续电源向不确定性随机波动电源转变。传统电源出力基本稳定可控，新能源出力则具有波动性和间歇性。这些技术特性的变化，对新型电力系统的安全稳定性带来严峻挑战，新型电力系统将通过广泛互联互通推动电网向能源互联网演进。