按照同樣的思路,我們把未來我國新型電力系統發(fā)展分為四個階段,在四十年時間內,大致以十年為一個階段,走從控碳電力、降碳電力、低碳電力到近零碳電力之路。
(一)控碳電力階段 ( 2021~ 2030年)
主要特征: 全國總發(fā)電量大幅增長,其中水風光核發(fā)電量占比提升到46%以上,同時根據發(fā)展需要合理建設先進煤電產能。
第一個十年,電力裝機的增長應以風力發(fā)電、光伏發(fā)電為主,但為保障能源安全和產業(yè)鏈穩(wěn)定,應堅持先立后破的原則,合理建設先進煤電產能,逐步淘汰落后煤電產能。電力裝機規(guī)模增長和結構不斷優(yōu)化,碳基電力上升勢頭明顯減緩。
在科技創(chuàng)新方面,2030年前突破效率28%以上的光伏電池、1.5萬千瓦級海上風力發(fā)電機組、大功率高溫氣冷堆核電站等關鍵技術,為全國發(fā)電設施建設提供大功率、高效率的先進裝備,并形成海上風力發(fā)電大規(guī)模利用成套技術;掌握并推廣煤電機組靈活性改造和快速啟停技術,推動抽水蓄能技術和可調節(jié)性水電技術進步。同時大幅提升上述技術的經濟性和實用性,支撐可再生能源規(guī)模化發(fā)展和消納。
(二)降碳電力階段(2031~ 2040年)
主要特征:全國總發(fā)電量持續(xù)增長,其中水風光核發(fā)電量占比達到 62%以上煤電機組發(fā)電量轉向下降,帶動電力生產過程中二氧化
碳排放量逐步下降。
第二個十年,應持續(xù)擴大電力供給總量,大力推動全國發(fā)電結構調整,煤電發(fā)展進入下行通道。第二個十年間,不再新建煤電機組并淘汰老舊落后機組,剩余煤電機組逐步改造為調節(jié)性電源機組,燃煤機組發(fā)電小時數也將有所下降。
在科技創(chuàng)新方面,2040年前突破效率30%的光伏電池、2萬千瓦級海上風力發(fā)申機組、100萬千瓦級新一代核電站及年處理 800噸乏燃料等關鍵技術,發(fā)電成本持續(xù)下降;V2G、大規(guī)模儲能技術逐步推廣應用,全部煤電機組完成靈活性改造
(三)低碳電力階段( 2041~2050年)
主要特征:全國總發(fā)電量持續(xù)平穩(wěn)增長,其中水風光核發(fā)電量占比提高到74%,穩(wěn)定電源及新型電力技術將支撐系統可靠運行。
第三個十年,我國電力降碳進入“深水區(qū)”,應重點加強多元化電力裝機建設平衡波動性發(fā)電和非波動性發(fā)電的裝機比例關系。為了平抑大規(guī)模高比例風力發(fā)電和光伏發(fā)電的波動性影響,非波動性發(fā)電裝機(包括水電、核電、太陽能熱發(fā)電等其他非碳基發(fā)電和一部分煤電)承擔電力調度和實時調節(jié)控制任務,同時推廣應用可再生能源主動支撐、大規(guī)模電力儲能、靈活性資源調控等一批新型電力關鍵技術,實現電力系統靈活、高效、安全、可靠運行。
在科技創(chuàng)新方面,2050年前突破效率30% 以上的光伏電池產業(yè)化技術、3萬干瓦級海上風力發(fā)電機組技術,實現針基熔鹽堆商業(yè)化、加速器驅動的先進核能系統(accelerator driven advanced nuclear energy system,ADANES )工業(yè)級標準化;由于大量煤電機組逐步退役,必須加大建設新型調節(jié)電源力度,低成本儲熱的太陽能熱發(fā)電、P2X、度電成本0.12元/千瓦時以下的大規(guī)模儲能技術將得到推廣應用。
(四)近零碳電力階段 ( 2051~ 2060年)
主要特征:全國總發(fā)電量進一步增長,其中水風光核發(fā)電量占比達到 85%以建成新型電力系統,實現“近零碳電力”。
第四個十年,繼續(xù)加強非碳基電力系統技術創(chuàng)新,提升非碳基電力裝機比例和非碳基電力系統運行水平。到2060年,電力系統結構、控制、安全、穩(wěn)定新技術和新裝備得到全面應用。通過進一步降低煤電裝機規(guī)模和發(fā)電小時數,電力生產過程中的二氧化碳排放量不超過10億噸。
在科技創(chuàng)新方面,2060年高效率、低成本的太陽能、風能發(fā)電技術將支撐我國陸上、海上可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用,先進核能技術實現針基燃料貢獻率80%以上、ADANES商業(yè)化推廣;先進太陽能熱發(fā)電、儲電、儲熱、V2G、P2X等技術水平持續(xù)提升,消費側靈活性調節(jié)資源得到深度開發(fā)利用,為全國電力系統增加上億千瓦的可調電源。
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