新型電力系統行業前景展望報告:國外對我國新型電力系統構建的借鑒

• 劉明月 2023年8月8日 來源：中研研究院 1055 67
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數據顯示，新型電力系統市場化交易電量約3.5萬億千瓦時，同比增長15.7%，占全社會用電量的40%以上。深化輔助服務市場建設，挖掘調峰能力約9000萬千瓦，增發清潔能源電量約800億千瓦時。

新型電力系統行業前景展望報告:國外對我國新型電力系統構建的借鑒

隨著我國電力系統迅速發展，裝機容量不斷增大，網架結構聯系更加緊密，短路電流超標問題逐漸突出，對系統及設備的安全運行產生影響。據了解，新型電力系統的構建是一個演化過程。從概念提出、開始構建到全面建成，實現碳達峰、碳中和目標，不同階段有其不同的主要矛盾和關鍵要素。但長期存在的主要矛盾是如何破解經濟—安全—環境這一“矛盾三角形”。

新形勢下配電系統是可再生能源消納的支撐平臺、多元海量信息集成的數據平臺、多利益主體參與的交易平臺、電氣化交通發展的支撐與服務平臺，其發展面臨靈活性、韌性、可靠性、可控性等時間維度和空間維度的多個技術挑戰。

數據顯示，新型電力系統市場化交易電量約3.5萬億千瓦時，同比增長15.7%，占全社會用電量的40%以上。深化輔助服務市場建設，挖掘調峰能力約9000萬千瓦，增發清潔能源電量約800億千瓦時。

2030年前碳達峰、2060年前碳中和的戰略目標意味著中國作為世界上最大的發展中國家，將用更短的時間完成更高的減排降幅，能源電力轉型趨勢時間緊任務重。

面對新形勢和新挑戰，2023年，將加強電力供應保障性支撐體系建設，把應對“雙高”“雙峰”挑戰、保障電力供應作為新型電力系統技術創新的首要任務，加快電力系統安全穩定控制關鍵技術研發;加強新能源高效開發利用體系建設，加大力度規劃建設新能源供給消納體系;加強國家戰略科技力量培育體系建設，加快培養造就一批在全球能源電力領域具有影響力和話語權的科學家，儲備一批科技領軍人才與優秀青年人才，貫通創新鏈條，強化“產學研用”深度融合，推動形成世界一流的能源電力現代產業集群。

據中研研究院《2022-2027年中國新型電力系統行業市場調查分析及發展前景展望報告》顯示

新型電力系統行業前景展望報告:國外對我國新型電力系統構建的借鑒

為適應新能源在系統中電量占比持續提升，國際主要發達國家立足于其國情和發展階段制定了能源技術發展戰略，通過電 力轉型適應大規模高比例新能源的并網與消納。目前各國主要 通過分布式發電和儲能等領域技術革新，推動源網荷儲多環節 的深度融合，同時積極出臺金融、財政、法規制度并完善電力市場建設，助力電力系統轉型。各國重點轉型措施可為我國新型電力系統構建提供重要參考。

一丶提升終端電氣化水平。

英國擬通過推廣基于熱泵技術的供熱電氣化、加速電動汽車普及的交通電氣化等一些舉措提升終端用能水平。

據英國商業、能源和工業戰略部(BEIS)預計，英國終端電氣化水平將由2021年的16%上升至2050年的50%以上。現階段終端電氣化水平相對較高的日本、美國和歐洲一些國家將通過對工業、交通運輸、供暖和制冷等領域進行終端電氣化改造，使終端用能電氣化水平進一步提升至50%以上。

二丶大力發展分布式新能源。

為實現分布式能源的高效利 用，各國積極構建分布式能源網絡，通過屋頂光伏、分散式風電、儲能和微網建設，來滿足終端用戶對冷、熱、電的用能需求。

日本分布式發電以熱電聯產和光伏發電為主，據日本經濟貿易 產業省(METI)預計，2030年分布式能源系統發電將占總電力 供應的20%。

德國針對分布式新能源并網，制定了一系列技術 標準規范和并網檢測認證制度，鼓勵通過新能源電源遠程調控 技術等手段增強新能源發電的主動可調節性，滿足系統安全穩 定運行要求。

三丶 推進多時間尺度儲能規模化發展。

在碳中和背景下，各 國大力發展以電池儲能、壓縮空氣儲能等為代表的長時間儲能技術，以提高電力系統調節能力和對新能源的消納能力。美國國家 可再生能源實驗室(NREL)預計，2050年儲能功率和儲能容量 將分別達到2億千瓦和12億千瓦時以上，儲能規模相較目前將增長約10倍。

美國能源部已投入大量資金用于支持全釩液流電池、壓縮空氣儲能等技術研發。2050年，電網儲能時長將以4小時、6小時、8小時為主，三類儲能分別約占儲能配置總量的34%、25%和19%。

日本積極推動儲能規模化發展，預計到2030年儲能規模將比2019年增加10倍，商用和家用蓄電池市場規模將達到2400萬千瓦時，車載蓄電池市場規模也將擴大到1億千瓦時。

英國主要以投入公共資金支持儲能技術創新，通過發布“工業戰略挑戰基金”、開展“法拉第挑戰計劃”等措施鼓勵對電池儲能延壽、系統規模提升、回收利用等方面進行深化研究。

四丶加快布局氫能產業，推動電能與氫能互轉利用。

以日本、美國和歐洲為代表的發達國家和地區十分重視氫能產業技術創新與發展。美國、德國等制定了與氫能產業相關的發展路線圖，擬投入總計數億美元資金用于開展規模化“制氫、運氫、儲氫和氫應用”研究，推進氫能全產業鏈發展，預計2050年加氫站用氫實現100%綠電制氫。

英國的“綠色工業革命十點計劃”提出要推動低碳氫能的應用，到2023年，在天然氣系統混合氫能比例將達到20%，部署氫能供熱研究并規劃建設氫能社區、氫能城鎮，2030年低碳氫能容量預計達到500萬千瓦。

氫電轉換方面，日本、歐盟部分國家已在氫燃料電池方面取得階段性成果，日本計劃2030年安裝530萬臺配有氫燃料電池的汽車。受限于技術及成本因素，清潔氫氣在2035年之前不會用于大規模電力生產，但會在運輸和重工業等其他部門發揮效益。

2035至2040年，以氫能為基礎的電氣化應用將大規模應用。據國際氫能委員會預計，2050年氫能將承擔全球18%的終端用能需求。

五丶推動CCUS技術應用。

目前，美國及歐洲一些發達國 家和地區選擇CCUS技術作為碳減排手段，主要通過生物能結合碳捕集與封存技術(BECCS)和直接空氣碳捕集與封存技術(DAC)進行碳移除。

《美國能源法案2020》授權60多億美元52新型電力系統發展藍皮書用于CCUS的研究、開發和示范，以推動其成本降低與技術進步。根據國際能源署可持續發展情景(SDS)所展示，2030年歐洲二氧化碳捕集量將增加到3500萬噸左右，2050年將達到3。5億噸。預計當前至2070年間，利用CCUS技術捕集的二氧化碳中將有42%來自電力部門。

歐盟對CCUS項目研究提供了大量的資金支持，地平線歐洲項目部重點扶持CCUS的技術研發和創新，現階段主要針對碳捕集、封存、轉換以及碳去除類項目，后續預計還將大力支持碳運輸和封存基礎設施項目。歐盟創新基金組織主要扶持能源密集型行業的CCUS項目以及可再生能源等能為市場帶來突破性技術的項目。此外，英國、挪威、荷蘭等國家也通過設立基金、投資項目等方式支持CCUS技術研發和項目建設。

六丶推動大電網的柔性可控互聯。

大電網互聯是實現不同國家地區能源共享、提升電力系統運行調節靈活性的重要手段。處于互聯電網中的國家、地區可以有效利用相連區域的資源作為本地新能源的儲備電源。

目前，德國與周邊11個國家直接聯網，共有63條交流線路，3條直流線路，跨國線路總輸電容量為2960萬千瓦，占德國最大用電負荷的39%，與鄰國電網間的電力交換已占其總裝機容量的12%。

歐盟提出2030年各成員國跨國輸電能力至少占本國裝機容量的15%。歐洲輸電系統運營商聯盟(ENTSO-E)對跨國電網互聯做出詳細規劃，利用場景分析深入研究跨地區系統高比例可再生能源與電動汽車、智能電網和儲能的深度融合。

七丶提升能效管理，加強行業間良好耦合。

德國政府發布中長期能效規劃《能效管理綠皮書》，考慮將減少能源消耗、避免能源浪費納入能源政策和市場規劃指導進程中;推動供熱、制冷、交通等領域與能源領域更好地耦合;加強需求側管理，在增加可再生能源利用的同時提高系統靈活性。

日本建立獨特的“能源管理師”制度，能源管理師主要負責對應企業和場所的能源規劃和能效管理工作，推進企業與行業、政府的溝通，由政府管理部門、政府主導的專業服務(研究)機構和各個大型用能企業或機構的專業能源管理師組成的三級節能監管體系，為制定和執行節能政策和政府獲取企業信息提供了一個有效的系統。

八丶積極推進電力市場建設。

美國、日本和歐盟一些國家和地區為適應綠色低碳發展需求，在市場設計層面積極構建促進能源低碳轉型的市場機制，具體表現在通過豐富市場化交易品種，完善需求側資源參與市場交易機制等方面。

美國各ISO/RTO在已有制度的基礎上，不斷擴大市場范圍，出臺了多項政策鼓勵儲能等靈活性資源參與電網調節。CAISO和MISO兩家電力系統運營商推出了靈活爬坡產品以通過價格手段引導市場調節資源響應凈負荷快速變化，提升新能源可調度性。

此外，英國通過政策和市場機制改革，對電力靈活性市場、儲能，需求側響54新型電力系統發展藍皮書應等方面的政策與市場規則進行調整，消除涉及儲能系統并網與市場化的制度障礙。

九丶出臺金融、財政、法規政策助力低碳產業發展。

通過提供低息貸款及設立發展基金，破解可再生能源制造企業融資難的問題;通過征收環境稅和對可再生能源投資采取稅收優惠等手段，有序引導綠色低碳發展;通過制定市場運行規范，開展市場監督保障可再生能源發展穩步推進。美國在綠電市場方面構建了基于可再生能源配額制(RPS)的合規市場，以規范承擔配額義務主體完成可再生能源配額目標。

歐盟理事會為支持成員國消費者使用可再生能源，將住宅及公益用途分布式可再生能源發電設備稅率調低至0%—5%。

新型電力系統行業報告由中研普華行業分析專家領銜撰寫，主要分析了行業的市場規模、發展現狀與投資前景，同時對新型電力系統行業的未來發展做出科學的趨勢預測和專業的行業數據分析，幫助客戶評估行業投資價值。更多新型電力系統市場前景消息，請點擊中研研究院出版的《2022-2027年中國新型電力系統行業市場調查分析及發展前景展望報告》。

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