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全球变暖专题新型电力系统

2023-01-07分类:电力资讯 / 企业动态来源:
【CPEM全国电力设备管理网】

上次,我们讲到了生产零碳电力的途径,我们回顾一下十四五大型清洁能源基地的布局图

可以看出,清洁能源基地大多数分布在西北部,生产完零碳电力,

要到消费端,还需要电力系统的支撑,

因此,今天我们研究新型电力系统。


要配合新能源的发展,电网的改革路径如下:

(图源:东吴证券)

从电源端到消费端,存在以下问题:

1.电力传输总量提升

2.发电与用电不匹配

3.电力稳定性下降

4.电网安全性下降


针对以上问题,有三大改革路径:主网、配网、储能

下面,我们一条一条来说。

一、主网

解决问题:远距离传输电力

解决方法:特高压

特高压成本包括:基建、铁塔和线路技术门槛较低,竞争格局分散,站内设备技术门槛高,呈现寡头垄断格局。

现状:

根据彭博新能源财经数据,2019年我国特高压直流利用率为61%,特高压交流利用率33%;

2020年底,国家电网跨省跨区输电能力230GW,南网西电东送能力超过58GW;

裁至目前,我国已累计投运13交18直特高压(国网13交14直,南网4直)。

十四五规划:

十四五期间新建7个西北、西南能源基地特高压直流外送工程,总输电容量56GW;

其中西北3个,总输送容量24GW,长度4700km,投资750亿元;西南4个,总输送容量32GW;

根据前瞻产业研究院预测,十四五期间将核准开工10交10直线路(目前已公布 10条),按照直流/交流线路投资额每条200亿元/100亿元推算十四五期间特高压总投资将达3000亿元。

2025年国网经营区跨省跨区输电能力将达到300GW(包括部分特高压交流和超高压线路);

特高压直流需要配套特高压交流,国网规划十四五期间完善特高压交流主网架和区域环网,目前已确定5条特高压交流,预计后续会有更多线路纳入规划;

跨国:

截至2020年底,我国已与周边7个国家实现电力联网,但输送容量较小。

国网研究院预测2025年我国计划建成跨国直流工程9回,输电容量约28GW。;

2035年跨国电力流将增至81.5GW。

二、配网

现状:

配网设备种类庞杂,分为一次和二次设备。传统配网行业集中度低,产品同质化严重,市场竞争激烈。以价值量大的变压器、电缆、断路器为例,细分市场CR10尚不足10%。随着电力物联网信息化、智能化发展,配网大量的新增需求主要集中在新能源、智能电网、电动车等领域,对产品性能质量尤其是稳定性的要求日益增强,高端产品占比有望提升。根据中商情报网统计,2020年国内低压电器市场规模达862亿元,其中高端产品仅占比20%。

十四五规划:

配网方面,主要集中在电网智能化、电气化,集中度不高,需要进一步竞争形成成熟市场。

三、储能

储能的价值

储能的技术路线:顾名思义,能储存能量的方式都算储能。

现状:

2020年,抽水储能占比91%,远大于其他方式,由于抽水储能需要合理的地理环境(有山有水),

因此,并不是所有的地方都能适用,需要更方便、更安全、更好的储能技术。

中关村储能产业技术联盟副秘书长/研究总监岳芬对2021年储能市场进行了全面总结:

中国新型储能新增投运2.4GW/4.9GWh,累计5.73GW;

从国内新增新型储能应用分布来看,电源侧占比41%,电网侧35%,用户侧24%;

从新型储能规划在建项目情况来看,以2021年为起点中国储能市场进入真正意义上的规模化发展:

2021年规划、在建、投运的865个总计26.3GW储能项目中,投运的百兆瓦项目仅7个,但规划在建的百兆瓦超过70个;

百兆瓦项目多为独立储能/共享储能形式,在体量上具备为电网发挥系统级作用的基础和条件;

另外,更多技术路线也在走向百兆瓦的应用之路,包括首个百兆瓦压缩空气储能项目并网调试运行,百兆瓦液流电池项目在建中。

在创新商业模式和政策的激励下,岳芬认为未来5年国内的新型储能仍然会保持高速的增长,在保守场景下预计2026年新型储能装机将会达到48.5GW,年复合增长率达到53%,在理想场景下总装机达到79.5GW,复合增长率会达到69%。


《储能产业研究白皮书2022》数据显示,2021 年我国规划、在建新型储能项目规模23.8GW/47.8GWh,新型储能新增规模首次突破2GW,达到2.4GW/4.9GWh,同比增长54%;

新型储能中,锂离子电池和压缩空气均有百兆瓦级项目并网运行,后者在2021年新增投运规模170MW,接近2020年底累计装机规模的15倍。


十四五规划:截止至2022年5月

储能在新型电力系统中,尚处于刚起步阶段,是解决电力问题的一大抓手,

许多省份已经在加快布局,主要是锂离子电池和压缩空气两种方式。


总结:

新型电力系统中:

电网主要靠特高压远距离传输,

配网主要是电网智能化、电气化为主,

新型储能主要是锂电池和压缩空气两种方式。


本文参考资料众多,大多数数据均为官方发布的统计数据,如有侵权请告知删除。

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