碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统

《碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统》 I 碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统 China's new power system enabled by digital technology under the background of carbon neutralization 赛迪顾问股份有限公司 2022.9.30 CCID Consulting Company Limited September 30, 2022 《碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统》 II 致谢 本研究由赛迪顾问双碳经济研究中心统筹撰写，由能源基金会提供资金支持。 本研究是【能源基金会低碳转型项目工作组的课题】 免责声明 - 若无特别声明，报告中陈述的观点仅代表作者个人意见，不代表能源基金会的观点。能源基金会不保证本报告中信息及数据的准确性，不对任何人使用本报告引起的后果承担责任。 - 凡提及某些公司、产品及服务时，并不意味着它们已为能源基金会所认可或推荐，或优于未提及的其他类似公司、产品及服务。 《碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统》 III 目 录 前 言 ........................................................................................................ 1 Abstract ..................................................................................................... 3 第一章 数字技术与中国新型电力系统 .................................................. 5 一、数字经济成为中国经济社会高质量发展新引擎 ....................5 （一）国家政策推动数字经济迈向成熟 .......................................5 （二）数字与实体融合引领高质量发展 .......................................6 （三）“新基建”夯实数字经济发展基础 .......................................7 （四）数字经济将助力高水平对外开放 .......................................7 二、数字化转型是中国电力系统面向未来的主旋律 ....................8 （一）数字技术与电力系统融合日益加深 ...................................8 （二）技术进步带动电力系统阶段性变革 .................................12 （三）电力数字化发展政策环境持续改善 .................................15 （四）电力系统数字化未来重点逐渐明晰 .................................21 三、构建新型电力系统是实现“双碳”目标的必经之路 ..............24 （一）电力系统将面临多层次更大挑战 .....................................25 （二）数字技术赋能将发挥更关键作用 .....................................27 （三）数字基建将塑造电力供需新格局 .....................................27 四、报告的目的和框架 ..................................................................28 第二章 数字技术打造绿色低碳电力之“源” ........................................ 31 一、内容概述 ..................................................................................31 《碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统》 IV 二、面临挑战 ..................................................................................31 （一）火电功能转换需要调峰能力进一步提升 .........................31 （二）新能源电力不确定性导致并网难度加大 .........................32 （三）新能源电源结构面临安全性稳定性挑战 .........................33 三、数字化解决方案 ......................................................................34 （一）火电灵活性深度改造 .........................................................34 （二）新能源电场高效运维 .........................................................43 （三）“风光水火储”多能互补体系建设 .....................................51 四、措施建议 ..................................................................................58 五、本章小结 ..................................................................................59 第三章 数字技术编织坚强智能电力之“网” ........................................ 62 一、内容概述 ..................................................................................62 二、面临挑战 ..................................................................................62 （一）电力供需模式转变要求电网具备更强灵活性 .................62 （二）新能源电力消纳需要高容量长距离输电保障 .................63 （三）新能源电力集中式和分布式并存带来新要求 .................63 三、数字化解决方案 ......................................................................64 （一）智能电网建设 .....................................................................64 （二）特高压数字化装备 .............................................................71 （三）微电网智慧管理 .................................................................79 四、措施建议 ..................................................................................89 五、本章小结 ..................................................................................90 《碳中和背景下数字技术赋能的中国新型电力系统》 V 第四章 数字技术支撑多元互动电力之“荷” ........................................ 93 一、内容概述 ..................................................................................93 二、面临挑战 ..................................................................................93 （一）电力系统低碳发展对绿色用能提出更高要求 .................93 （二）新型电力系统与电力市场建设需要协同推进 .................94 （三）数字基础设施规模化发展导致用电负荷增长 .................94 三、数字化解决方案 ......................................................................95 （一）工业领域 .............................................................................95 （二）交通领域 .............................................................................98 （三）建筑领域 ...........................................................................101 （四）民生领域 ...........................................................................104 四、措施建议 ................................................................................107 五、本章小结 ................................................................................108 第五章 数字技术赋能安全可靠电力之“储” ...................................... 111 一、内容概述 ................................................................................ 111 二、面临挑战 ................................................................................ 111 （一）提升新型电力系统电力供给能力和品质 ....................... 111 （二）增强新型电力系统电网灵活性和安全性 ....................... 112 （三）探索新型电力系统消费新场景和新模式 ....................... 112 三、数字化解决方案 .................................................................... 113 （一）电源侧储能 .............................................