电力设备与新能源专题研究报告：能源体系、主干网、配电网（34页）

行业报告下载 2022年11月17日 08:06 管理员

可再生能源并网，未来多能互补。在“双碳”目标的要求下，我国大力发展可再生能源，其中以风力发电、太阳能发电为主，风力发电/太阳能发电累计装机量在 2012-2021 年的 CAGR 分别高达 20.65%/53.45%。据国家能源局数据，2012 年底，我国光伏与风电累计装机量占比不足 6%，截至 2021 年底，我国水电/火电/核电/风电/光伏累计装机量占比为 16.45%/54.58%/2.24%/13.82%/12.90% ，而 2021 年光伏 / 风电新增装机量占比为 30.22%/26.70%。未来可再生能源占比将逐步提升，传统的火电因其灵活性的特点可作为未来电力系统的调节资源，我们认为未来的电力系统将是多能互补的系统。可再生能源发电占比有望大幅提升。《“十四五”可再生能源发展规划》提出，2025 年，可再生能源年发电量达到 3.3 万亿千瓦时左右；“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。据 IEA 预测，在实现 “双碳”目标的预设下，到 2060 年，中国的太阳能和风能发电量相对于 2020 年将增加 7 倍，占总发电量比例从 25%提升至 2030 年的 40%和 2060 年的 80%，其中，太阳能发电的占比由 2020 年的 4%提升至 45%。

可再生能源发电比例的提升是政策推进和度电成本（LCOE）下降综合作用的结果，目前光伏发电和陆上风电已初步具备在 LCOE 上和燃煤电厂竞争的能力。分布式电源接入加重电网运行负担。1）影响配网潮流，线路潮流大多从电流一端产生，直接作用于用户侧，形状多为辐射状，若配网内部安装分布式电源，则会对线路潮流的方向和方位产生影响；2）影响配网电压和电能质量，分布式电源并网后，配网成为“有源网络”，稳态电压的分布会发生改变；3）影响配网继电保护，当分布式电源位于继电保护前端，电源助增作用将导致保护范围扩大，可能出现误动或越级跳闸，同理，当分布式电源位于继电保护后端，可能出现拒动；4）造成系统配变直流偏磁出现，分布式电源接入要求大量电力电子设备如逆变器接入，逆变器可能因脉冲不均或参数失衡等相关特点，产生直流电流分量，若流入配电变压器中，将导致系统配变直流偏磁问题；5）产生谐波影响变压器等设备，除了逆变器必然会输出的谐波外，三相不平衡、直流偏磁等非理想情况也会产生谐波。可再生能源大规模并网，电网源荷波动加剧。以可再生能源为主体的新型电力系统，将给电网带来机遇与挑战。以屋顶光伏为例，受到诸多环境因素限制，发电量随时间变化大，若受到天气影响，发电功率波动大且无法预测，若为家庭户用光伏，家庭净负载的较大波动将给电网运行带来额外成本，对电网的可靠运行提出了更高的要求。