隨著清潔能源大規(guī)模發(fā)展、電能占終端能源消費比重不斷提高,以電為中心、電網(wǎng)為平臺的現(xiàn)代能源系統(tǒng)特征更為明顯。電源結(jié)構(gòu)低碳化轉(zhuǎn)型速度日益加快,電網(wǎng)在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置資源的能力進一步增強,需求側(cè)資源與儲能在系統(tǒng)運行中的角色愈加重要,源—網(wǎng)—荷—儲協(xié)調(diào)優(yōu)化使電力系統(tǒng)對清潔能源的接納能力更強,有力推動清潔低碳、安全高效的能源體系建設(shè)。
在各類轉(zhuǎn)型措施實施力度相對平衡的常規(guī)轉(zhuǎn)型情景和電氣化水平更快提升的電氣化加速情景下,基于自主開發(fā)的能源需求預測模型、多區(qū)域電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)規(guī)劃模型和多區(qū)域電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)生產(chǎn)模擬模型,我們對中國電力中長期發(fā)展趨勢形成九大判斷。
電力需求仍有較大增長空間
電力需求總量持續(xù)增長,增速逐步放緩,2035年左右進入增長飽和階段,飽和時點相比于能源需求延后10~15年,2050年電力需求將在當前水平基礎(chǔ)上翻番,達到12.3萬億~14.4萬億千瓦時,人均電力消費達到8800~10300千瓦時。工業(yè)部門用電占比逐步下降,2050年仍是最主要的電力消費部門;建筑部門用電占比快速提高;交通部門由于用電量基數(shù)太小,盡管電量增長明顯,但在全部用電量中占比仍然較低。
電源裝機容量保持持續(xù)增長
2050年之前電源裝機將保持快速、持續(xù)增長,常規(guī)轉(zhuǎn)型情景與電氣化加速情景下,2030年裝機容量分別達到28.7億千瓦、36.3億千瓦,2050年裝機容量分別達到44.3億千瓦、57.5億千瓦。增量部分以清潔能源為主,電源結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化。兩情景下,2030年清潔電源裝機容量分別達到15.4億千瓦、21.7億千瓦,2050年分別達到35.1億千瓦、46.9億千瓦。
電源發(fā)展呈現(xiàn)“風光領(lǐng)跑、多源協(xié)調(diào)”態(tài)勢
陸上風電、光伏發(fā)電將是未來發(fā)展速度最快的電源,2050年兩者裝機占比將超過50%,發(fā)電量占比將達到40%左右。為解決風光大規(guī)模發(fā)展帶來的電力電量平衡與調(diào)峰問題,氣電、水電、核電等并不會因風電、太陽能發(fā)電更具成本優(yōu)勢而停止發(fā)展,但分別受到價格、資源、站址的限制,增長空間有限;煤電完成角色轉(zhuǎn)換后將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,各類電源呈現(xiàn)協(xié)調(diào)發(fā)展態(tài)勢。
電網(wǎng)大范圍配置清潔能源能力增強
全國互聯(lián)電網(wǎng)將在新一代電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。一方面,我國能源資源與負荷需求逆向分布的國情決定了全國范圍優(yōu)化配置資源的客觀需求。另一方面,新一代電力系統(tǒng)需接納更多波動性電源,對系統(tǒng)靈活性提出更高要求,跨區(qū)互聯(lián)電網(wǎng)通過采用更加靈活優(yōu)化的運行方式,在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)電力供需動態(tài)平衡,將有力促進高比例新能源消納利用。電力系統(tǒng)整體規(guī)劃結(jié)果表明,2030年、2050年我國跨區(qū)輸電通道優(yōu)化容量分別達到3億、5億千瓦左右,“西電東送”規(guī)模呈逐步擴大趨勢,并且將以輸送清潔能源為主。電網(wǎng)作為大范圍、高效率配置能源資源的基礎(chǔ)平臺,重要性將愈加凸顯。
電力系統(tǒng)成本將呈現(xiàn)先升后降趨勢
當前至2030年,電力需求保持較快增長,且新能源發(fā)電等新技術(shù)仍處于發(fā)展期,電力系統(tǒng)總成本持續(xù)上升。2030~2050年,電力需求增長逐漸趨于飽和,新能源發(fā)電等技術(shù)日益成熟,系統(tǒng)成本進入下降期,此階段能源發(fā)展的低碳性目標與經(jīng)濟性目標逐漸重合。相比于電力系統(tǒng)總成本,度電平均成本的達峰時間更早,預計2050年度電成本約為當前水平的一半左右。