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电力系统基础知识

时间span>2025-02-18 07:20:36作者:英国365(中文)官方网站点击

  随着新能源开发持续提质增效,“水风光㊣一体化”模式成为新发展方向。在国家九大清洁能源基地之一的雅砻江流域水风光一体化基地,11个项目正在热火朝天地建设;在孟底沟水电站,4500余名建设者持续进行导流洞工程、沿江道路等施工作业;在两河口混合式抽水蓄能电站、牙根一级水电站,12个作业面同时开展施工作业……这些都是我国新型能源体系加快构建的缩影。

  如今,我国在能源安全及绿色低碳发展方面取得显著成效。国家能源局数据显示,2024年,我国㊣能源自㊣给率稳定在80%以上;全国发电总装机容量达到约33.2亿千瓦,发电量达到10万亿千瓦时,较上年同期增长5.7%;全国新增可再生能源装机超过3亿千瓦,占新增装机总量的85%以上;风电㊣和光伏发电总装机量达13.5亿千瓦,比气候雄心峰会上的承诺提前6年实现。业界普遍认为,在“十四五”规划收官㊣之㊣㊣年,新型㊣㊣能源体系建设将继续加速。

  “有效容量”而非“装机容量”,在判断清洁能源✅所处㊣✅功能阶段时更具指导意义。2023年,我国风光总装机容量突破10亿千瓦,可再生能源装机容㊣量占比历史性突破50%,标志着我国清洁能源发展正㊣突飞猛进。尽管如此,可再㊣生能源保供能力与装机容量水平并非一一对应,也不意味着传统常规电源可以等比例退出。“有效容量”反映的是新能源主动适应需求波动而进行调整的能力。以提升清洁能源的有效容量为导向,是新型能源体系下实现能源安全可靠✅替代的基本遵循。

  需要注意的是,新型能源体系下,清洁能源与化石能源之间的成本分化逐步扩大,总成本水平随技术成熟度变化呈先增再降的趋势。风光等可再生能源发电的边际成本几乎为零,且全生命周期平均成本持续快速下降。

  研究数据显示,2010至2022年,全球光伏、陆上风电和海上风电项㊣目的平均成本分别下降90%、70%和60%,而中国的下降幅度更大,以“三北地区”典型风电项目为例,2023年的平均成本已降至0.15至0.20元/千瓦时,预计2025年将继续降至0.12至0.15元/千瓦时。

  “科技创新是建设新型能源体系的核心驱动力。”中国社科院能源经济研究中心副主任冯永晟对《中国能源报》记者表示,通过构建新型能源体系,有利于培育和发展新质生产力,科技创新是形成新型能源体系核心竞争力的决定✅性要素。新型能源体系在科技创新方面的突出特征是能源与信息技术深度融合,特别是新㊣能源技术㊣与新一代信息通信技术和人工智能的深度融合。只有充分依靠科技创新,才能构建统一贯通的能源网络,顺畅电、煤、油、气间的㊣可靠能源替代,打破电、热、冷、气、交通等传统用能形态间的割㊣裂状态,培育负荷聚合、虚拟电厂、综合能源、智慧能㊣源等新型服务业✅态和模式;只有充分依靠科技创新,才能支撑高效统一的能源市场体系,不断优化生产模式和消费模式电力系统基础知识,激励节㊣能提效,带动产业壮大。

  传统能源产业链主要扮演“动脉”角色,将能源单向输送至经济肌体各个部㊣分;而新型能源体系下,能源网络平✅台通过“动脉静脉”与“毛细血管”间的交互,实现集中式与分布㊣式的融㊣合发展,提高能源“循环系统”的健康度。

  “一方面,电网智㊣慧能源体系、油气管网环节对能源资源配置的瓶✅颈制约作用减㊣弱;另一方面,靠近用户侧的配网形态将快速转型升级,能源需求的主动服务能力不断增强。”一位不愿具名的业内人士分析,电网、氢网、油气网等能源网络间的互联互通、协同优化更加紧密,电力、热力、供水等城㊣市综合管廊的综合利用程度不断提升,从而使一次、二次能源融合㊣发展,清洁、化石㊣能源融合发展,源网荷储一体化发展得到强有力的平台支㊣撑。

  在冯永晟看来,新型能源体系是对以往能源利用模式的颠覆性“破坏式创新”。要实现在21世纪末将全球升温幅度控制在2摄氏度以内的目标,能源体系变革将发挥关键性作用。新型能源体系改变了能㊣源仅作为“能量”提供者的单一✅角色,通过能源㊣利用方式和能源消费结构的根本性变革,使社会发展摆脱㊣对化石能源的过度依赖,增强可持续发展能力。

  业内认为,一方面,新型能源体系深刻影响和引领经济社会各个领域的变革;另一方面,绿色低碳、智慧高效的能源需求成为能源体系构建的决定因素。新型能源体系作为现代化产业体系的重要组成部分,正推动能源✅行业成为基础性、战略性、前沿性并重的行业。

  如何在保障能源安全的情况下,加快建设新型能源体系?在业内看㊣来,建设新型能源体系不仅是能源发展方式的巨大变革,也是牵一发而动全身的系统性改革。尽管深入推进电气化已形成共识,但针对✅未来建设新型能源体系的具体技术路线等议题,国内仍存争论。

  无论是“电力要先行”,还是“适度超前发㊣展”,均意味着构建新型能源体系需要谋划超前性、先导性的㊣投资,重点用于科技创新、试点示范、需求培育和产业启动等。

  “目前,需要加快制定出台新型能源体系建设的顶层✅设计方案。”冯永晟建议,拓展能源革命新战略的丰富内涵,提升新型能源体系的战略高度,明确共同保障能源安全和经济发展的路径,坚持“以电为基㊣础、多元支撑、先立后破、产业引领”的基本建㊣设思路。顶层设计方案应明确新型能源体系的基本构成和发展重心。一是以新型电力系统为关键载体,继续大力推动可再生能源体系发展壮大,持续提升核能安全利用水平;二是加快推动氢能全产业链技术创新和适度超前布局,促进绿氢利用体系成熟,释放绿色氢能利用潜力;三是持续㊣提升传统化石能源体系的清洁化利用水平,提升转型进程的保障支撑能力,稳步推进可靠的能源替代和电能替代。

  冯永晟认为,顶层设计方案应以充分发挥新型能源体系的战略功能为导向,即高效安全引导全社会实现能源供求平衡。传统能源体系下,能源与其他行㊣业之间,以及能源商品服务的供求边界均比较明确,能源行业被限定为满足社会能源需求的基础性行业。新型能源体系将调整能源供应与社会生活㊣生产的技术边界,功能将从㊣以“能量供应”为主转向以“能源服务”为主,重塑能源㊣生产、储存、运输、配送、使用✅的产业图谱,并覆盖能源规划建㊣设、投资运营、回收处理的全产业链条,实现能源与社会生产生活的深度融合,并成为循环经济的重要组成部分。

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