电力规划设计总院 ENERGY FOUNDATION China Electrc Power Planning & Engineering Institute 能源基金会 中国电力系统转型报告 ChinesePowerSystemTransformation Report 电力规划设计总院 2019.7.15 ElectricPowerPlanning&EngineeringInsititute
本报告由能源基金会资助.
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目录. 13 摘要... .27 Abstract.. .18 第一章前. ..19 第二章中国电力系统转型一一背景和发展现状. .21 有关背景 21 中国电力系统发展现状 .. 中国电力系统发展趋势 本章小结 参考文献 --45 第三章电力系统转型与系统灵活运行. .. 全球电力系统的三个趋势 -.49 数字化. --54 系统灵活运行能力是电力系统转型的核心 56 参考文献 ..64 第四章电力系统转型的政策、市场与监管框架 ..66 提高系统灵活性的基本原则.. ..66 批发市场设计 67 升级规划框架 有助于系统改革的过渡机制.. -90 参考文献 --95 第五章中国电力系统转型- -2035年转型路径 中国电力系统发展的总体趋势 66.. 不同的电力系统转型路径 102 电力系统模型结果. .108 本章小结 135 参考文献 ..37 第六章主要结论. .-139 参考文献 148 缩写.. 149 图片目录 图1. 未来数字化电力系统. Error! Bookmark not defined. 图2. 可以为系统灵活运行做出贡献的资源 Error! Bookmark not defined. 图3. 系统转型的三个基本方面 .Error! Bookmark not defined. 图4 EA《世界能源展望》中新政策情景和可持续发展情景的电力装机机构和发电量结构..Eror! Bookmark not defined.
图5. 系统不具备灵活运行能力和系统具备灵活运行能力情况下运营成本比较，NPS，2035..Error！
Bookmark not defined. 图6. 先进系统灵活性选项对于系统运行带来的经济效益，sDs，2035...Error!Bookmarknotdefined. 图7. 风电和太阳能光伏发电的平准化发电成本和已公布的拍卖价格 50 图8. 波动性可再生能源在全球装机容量增长和发电量增长中所占的比例，2018年-2023年. ...0 图9. 数字化支持的互联能源系统示意图 52 图10. 2012年-2017年全球热泵销量（按热泵技术）（左图）和2017年的区域份额（右图） .54 图11. 泰国电动汽车对太阳能光伏发电容量可信度的影响，2036年 56 图2. 不同国家及个别省份VRE并网阶段概述，2017年. 58 图13 系统灵活性的不同层面 .61 图14 分散化和数字化对地方电网的影响 .62 图15- 每种情景的平均发电量与峰值储备 .Error! Bookmark not defined. 图16. 避免波动性可再生能源弃电的发电组合管理 Error! Bookmark not defined. 图17- 美国不同市场区域的电池储能部署情况，2017年 Error! Bookmark not defined. 图18. 增加分布式可再生能源发电部署的技术影响 Error! Bookmark not defined. 图19- 不同电力市场构建区块概述 69 图20. 2012-16年德国日内市场的月度交易量 -.71 图21. 制定EU网络规则 74 图22. 图解LCOE和系统价值 .80 国 波动性可再生能源成本、SV和竞争性之间的关联.
.80 图24 不同精细程度的零售定价方案 Error! Bookmark not defined. 图25. 地方发电的价值组成 Error! Bookmark not defined. 图26. 墨西哥在改革前不同制企业的发电量，2014年 91 图27 2017-29年遗留合约的装机容量和负荷份额 图28. 中国的电力普及情况，人均用电量和装机发电容量，1990至2016年 ..100 图29 风电和太阳能光伏发电容量（左图）和发电量（右图） ...101 图30. 中国2035年发电装机结构，NPS情景以及SDS情景 ..109 图31. 中国发电组合与弃电率，2035年，NPS案例 ...110 图32- 分类年度电力系统运行成本，2035年，NPS案例 ... 11 图33- 二氧化碳排放和空气污染物，203s年Dg-NPS.. .112 图34- 转向经济调度对煤炭发电厂设备利用率的影响 113 图35- 典型周全国负荷和发电组合-公平调度与经济调度 114 图36. 跨区域交易和输电扩建对化石燃料电厂利用小时数的影响 ... 115 图37- 不同区域的负荷和净输出电力，2035年，NP5案例. .116 图38. 西北地区的发电组合和VRE弃电率 ...118 图39 不同灵活性案例下节约的年度运行成本，可持续发展情景，2035- 119 图40. 相比SDS-Inflex，SDS案例年度净节省的电力系统成本 120 图41. 可持续发展情景下的2035年二氧化碳排放量 ..120 图42. 有限灵活性选项下（SDS-Inflex），用电高峰期的发电和负荷曲线 ..121 图43 SDS-DSR案例中用电高峰期的发电和负荷曲线 ..122 图44 SDS-Inflex和sDS-Storage案例中的波动性可再生能源弃电率 ..125 图45- SDS-Storage和SDS-lnflex案例中符合高峰期的净负荷. .125 图46. 高峰负荷期间智能充电导致的负荷减少，SDS-EV案例，2035年 ..126 图47-
图48. SDS-EV案例中用电高峰期的发电和负荷曲线 .128 图49 通过引入电动车智能充电，不同灵活性选项提供的向上爬坡灵活性 .129 图50. 不同地区采用电动车智能充电和需求响应的SDS案例中弃风率和弃光率 ...130 图51. 不同地区采用电动车智能充电和储能的SDS案例中的波动性可再生能源弃电率 .. 131 图s2. 净负荷高峰和低谷期间，在有/无电动车智能充电的情况下，储能的充放电与波动性可再生能源的 发电 132 图53- SDS-Fullflex案例下用电高峰期的发电和负荷曲线 图54 EEt 由于在负荷高峰期间采用创新灵活性措施组合而使得负荷降低，“SD5-FullFlex”案例，2035年 134 图s55 华北、东北、西北地区以及国家层面SDS案例下的波动性可再生能源弃电率（%）. 图56. ..134 模型的区域划分 Error! Bookmark not defined. 图57- 中国风能与太阳能潜力 .Error! Bookmark not defined. 专栏目录 专栏1. 5号文电力改革中得到的经验 26 专栏2. 节能调度 .29 专栏3. 贵州贵安多能互补项目 -.38 专栏4 苏州能源微电网项目 38 专栏5. 广东的“互联网”项目 39 专栏6. 远景能源的物联网平台 .40 专栏7- 江苏需求侧响应试行（20:6年7月26日，14:00-14:30） 41 专栏8. 中国的电动汽车补贴 专栏9. 42 旧有燃煤发电厂改善灵活性参数 Error! Bookmark not defined. 专栏10. 太阳能光伏发电的灵活运行 Error! Bookmark not defined. 专栏11. 澳大利亚雪域的输电线路动态增容 Error! Bookmark not defined. 专栏12. 日本九州将现有抽水蓄能水电用于太阳能光伏发电并网的创新 .Error! Bookmark not defined. 专栏：3. 澳大利亚Hormsdale电池项目降低铺助服务成本 Error! Bookmark not defined. 专栏14 车网交互用于频率调节 Error! Bookmark not defined. 专栏15. 电池储能用于实时平衡 Error! Bookmark not defined. 专栏16. 电池储能用于配电网络平衡. Error! Bookmark not defined. 专栏17. 利用虚拟发电厂集中工业和电池储能 Error! Bookmark not defined. 专栏18. 中国的排放交易体系 .85 专栏19- 数据交换平台在变革电力系统中的作用 Error! Bookmark not defined. 专栏20. PacificCorp的能源整合计划 .88 专栏22 欧洲的协调输电网络规划 -.90 专栏22. 超过15%的渗透率：加州新技术DER互联筛选 Error! Bookmark not defined. 专栏23. 地方灵活性要求规划. Error! Bookmark not defined. 专栏24 《世界能源展望》中与中国电力行业和全球电气化有关的关键分析结果 专栏25 103 提高中国铝治炼厂的灵活性 .123 专栏26. 根据未来的区域发展和环境战路对中国的电力需求进行分解. Error! Bookmark not defined.
