RMI ENERGY FOUNDATION 能源基金会 西北地区电力系统低碳转型探索 以陕西省2021-2030年转型路径为例 2022.08
RMI 关于落基山研究所（RMI） 落基山研究所（RMI)，是一家于1982年创立的专业、独立、以市场为导向的智库.
我们与政府部门、企业、科研机 构及创业者协作，推动全球能源变革，以创造清洁、安全、繁荣的低碳未来.
落基山研究所致力于借助经济可行 的市场化手段，加速能效提升，推动可再生能源取代化石燃料的能源结构转变.
落基山研究所在北京、美国科罗 拉多州巴素尔特和博尔德、纽约市、加州奥克兰及华盛顿特区设有办事处.
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作者与鸣谢 作者 刘雨菁，姚远，邹乐乐 除非另有说明，作者均来自落基山研究所.
其他作者 落基山研究所：高硕，李婷，刘子屹，周勤 西安交通大学：刘炳文，吴雄 国网时代储能发展有限公司：马金鹏 作者姓名按姓氏首字母顺序排列.
联系方式 刘雨菁，yujingliu@ 姚远，yyao@ 与引用 刘雨菁，姚远，邹乐乐，西北地区电力系统低碳转型探素-以陕西省2021-2030年转型路径为例， 落基山研究所，2022 鸣谢 本报告作者特别感谢以下来自企业和研究机构的专家对报告撰写提供的洞见与建议.
张永强，隆基绿能科技股份有限公司 李强，隆基绿能科技股份有限公司 李志栋，隆基绿能科技股份有限公司 樊江涛，大唐陕西发电有限公司 郭藏，大唐陕西发电有限公司 王伟，国网陕西省电力公司经济技术研究院 韩雪，国务院发展研究中心资源与环境政策研究所 焦在滨，西安交通大学 刘宸，西安高压电器研究院 贺晓，国网西北分部调度控制中心 特别感谢陕西省能源局、ClimateImperativeFoundation和能源基金会对本报告的支持.
本报告所述内容不代表以上专家和所在机构，以及项目支持方的观点.
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目录 导言 1.西北地区与陕西省电力系统低碳转型背景 2.陕西省电力系统特点 12 2.1负荷与资源分布 .12 2.2电网结构与运行. 14 2.3电力市场改革进度 15 3.陕西省2021-2030电力系统低碳转型路径分析 16 3.1路径设计与假设 . 16 3.2电力供给结构. .17 3.3各类机组运行状态 18 3.4电力系统运行特点. 21 3.5电力系统潜在投资规模 22 3.6电力系统碳达峰与碳排放总量 23 4.陕西省电力系统低碳转型的挑战与机遇 24 4.1分阶段、分类型，识别煤电安全稳步转型的时间表 24 4.1.1煤电阶段性角色转变 24 4.1.2积极探索燃料替代. 25 4.1.3布局煤电备用与退出 .26 4.2创造市场与监管条件，保障可再生能源的可持续大规模发展 .28 4.2.1完善新能源投资回收机制 28 4.2.2充分发挥分布式可再生电源潜力 31 4.3大力发展多样化的低碳系统灵活性资源，提高可再生能源消纳能力. .32 4.3.1充分挖掘省内灵活性资源. ..32 4.3.2加速推动省内储能科学发展 .33 4.4背靠西北电网，面向中东部地区，增强省间互济与外送清洁化. 36 4.4.1加强西北地区省间互济. 36 4.4.2提高陕西外送电量清洁比例 37 4.5统筹考虑系统性转型，积极谋求新增长动力. .38 5.结论与建议. 40 6.附录 44 6.1模型介绍. 44 6.2REMI模型介绍 45 7.参考文献 46 西北地区电力系统低碳转型探索 4
导言 2020年9月，中国宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的国家战略目标.
这一目标的提出，不仅为 中国实现低碳发展进一步明确了阶段性目标，也意味着中国的能源革命将进一步深化，此举在国内国际社会引发 强烈关注与反响，关于具体实施路径的讨论也在各行业领域广泛展开.
电力是确保社会经济紧荣发展的基础行业，同时也是碳达峰、碳中和目标下能源系统转型的排头兵和主力军.
一 方面，电力系统在我国碳排放中占比最大，但也已经初步具备了技术成熟、成本可控的低碳替代方案；另一方面， 工业、交通、建筑等终端用能部门的低碳转型也需要进一步提高电气化率和低碳电力的使用比例.
电力系统的低碳转型需要在确保电力系统安全稳定运行的前提下稳步提升零碳排放电源容量和电量的占 比.
2021年4月，习近平在出席领导人气候峰会等讲话中提出，中国将严控煤电项目，“十四五”期间严控煤炭消 费增长，“十五五”时期逐步减少；10月，《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》指 出要“构建以新能源为主体的新型电力系统，提高电网对高比例可再生能源的消纳和调控能力”.
在国家中长期目标的定位之下，各省（自治区/直辖市）的计划与行动是切实推动碳达峰、碳中和目标落实的重要 保障.
省级研究对电力系统低碳转型尤为重要，因为省级电网一直以来都是中国电力系统运行的核心单元，是电 力系统规划、系统频率控制与供需平衡和电力市场建设的最主要模块.
与此同时，我国地域辽阔，各地区或省份 拥有不同的经济结构、增长动力、资源真赋等条件，在电力系统低碳转型的共同目标下面临着差异显著的挑战与 机遇，必须从实际出发，识别阶段性抓手，在区别讨论的同时形成可复制推广的经验，从而高效且有序推进低碳 转型工作.
落基山研究所自2019年末在《中国2050：一个全面实现现代化国家的零碳图景》中展示了国家层面碳中和宏观 图景后，一方面持续深入探讨电力系统零碳化增长所面临的技术与机制上的挑战和应对措施，发布了《电力增长 零碳化（2020-2030）：中国实现碳中和的必经之路》和《电力市场与电价改革：通向零碳电力增长和新型电力系 统的必由之路》等系列报告；另一方面也持续致力于区域和省级电力系统系统转型，针对各个典型地区和省份开 展深入分析，发布了《西北地区碳中和：路径与系统性转型探索》等系列报告.
西北地区对我国电力系统至关重要，是我国能源资源聚集地之一，不仅拥有大量以煤炭为代表的传统能源和其 他矿产资源，也具备领先全国的风力和光照资源.
在电力系统低碳转型的大超势下，西北地区面临着从大规模高 比例煤电向新能源逐步过渡的挑战.
与此同时，西北地区作为我国重要的能源电力基地，总发电量中超过28%外 送到区域外的其他省份，其电力系统低碳转型还将拥有显著的外部效应，为国家的能源转型提供支撑、打造最佳 实践.
本报告聚焦西北区域内GDP最高、人口最多、煤电装机比例最大的的陕西省，以其电力系统现状及2030电力需 求预测及电力发展规划为基础，以科学计算和仿真分析为手段，在借釜国际和国内经验的基础之上，通过深入的 研究提出了符合陕西省电力发展改革的政策建议.
陕西省煤炭资源票赋高，同时风光资源水平也处于全国平均之上.
在过去几年，陕西省已经形成了可再生电源高 速发展、占比迅速提高的良好发展格局.
基于这样的现状，本项目设计了基础情景、稳步减排情景、加速减排情 景三个不同的量化分析情景，从而探素未来十年陕西电力系统低碳转型的路径.
研究结果显示，陕西省应该遵循能源系统低碳转型“先立后破”的原则，在“十四五”期间通过政策和市场双重 手段，加速推进零碳电源发展、积极部署零碳系统灵活性资源，为“十五五”期间碳达峰及之后的安全稳步转 西北地区电力系统低碳转型探索 rmi.orgs
