高质量建成新型电力系统，加速发展低零碳灵活性资源
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高质量建成新型电力系统，加速发展低零碳灵活性资源 关于落基山研究所（RMI） 落基山研究所(Rocky Mountain Institute, RMI)是一家于1982年创立的专业、独立、以市场为导向的智库，与政府部门、企业、科研机构及创业者协作，推动全球能源变革，以创造清洁、安全、繁荣的低碳未来。落基山研究所着重借助经济可行的市场化手段，加速能效提升，推动可再生能源取代化石燃料的能源结构转变。落基山研究所在北京、美国科罗拉多州巴索尔特和博尔德、纽约市及华盛顿特区设有办事处。 作者与鸣谢 作者 落基山研究所：陈梓浩，高硕，李婷，刘雨菁，刘子屹，田嘉琳，张沥月，周勤清华大学能源互联网创新研究院：戴璟，高钰，孟垚，秦佩欣，许庆宇中国电建集团青海省电力设计院有限公司：李洛，吕钧章 作者姓名按姓氏首字母顺序排列。 联系方式 刘雨菁，yujingliu@rmi.org张沥月，liyue.zhang@rmi.org 引用建议 张沥月，许庆宇，刘雨菁等. 高质量建成新型电力系统，加速发展低零碳灵活性资源，落基山研究所，2024,https://rmi.org.cn/insights/clean_power_system_flexibility_resources RMI 重视合作，旨在通过分享知识和见解来加速能源转型。 因此，我们允许感兴趣的各方通过知识共享 CC BY-SA4.0 许可参考、分享和引用我们的工作。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ 除特别注明，本报告中所有图片均来自iStock。 鸣谢 本报告作者特别感谢以下来自企业和研究机构的专家对报告撰写提供的洞见与建议。 陈耀国家电网青海省电力公司鲁宗相清华大学能源互联网创新研究院申展中国南方电网有限责任公司张文松中国电建集团青海省电力设计院有限公司 特别感谢Climate Imperative Foundation对本报告的支持。 本报告所述内容不代表以上专家和所在机构，以及项目支持方的观点。 目录 导言.........................................................................................7 一、充裕的灵活性是新型电力系统的核心特征..................................9 1.1 新型电力系统的特征.............................................................................................................. 91.2 电力系统灵活性的内涵........................................................................................................ 101.3 电力系统灵活性的供需平衡................................................................................................. 121.4 电力系统灵活性充裕度评估指标体系.................................................................................. 151.4.1 灵活性指标综述......................................................................................................... 151.4.2 直观型灵活性指标体系设计....................................................................................... 18 二、加速发展低零碳灵活性技术迫在眉睫..................................... 20 2.1 中国电力系统灵活性供需的具体现状.................................................................................. 202.2 电力系统灵活性技术概况.................................................................................................... 212.2.1 源侧灵活性技术......................................................................................................... 222.2.2 储侧灵活性技术......................................................................................................... 232.2.3 荷侧灵活性技术......................................................................................................... 252.2.4 网侧灵活性技术......................................................................................................... 27 三、省级电力系统灵活性分析-以青海省和广东省为例...................... 28 3.1 新能源外送大省低零碳灵活性技术的大规模应用................................................................ 283.1.1 青海省构建零碳电力系统的现状与愿景..................................................................... 283.1.2 青海省2023-2030年电力系统灵活性评估................................................................... 293.2 电力消费大省的系统灵活性挑战与应对之道........................................................................ 373.2.1 广东省构建零碳电力系统的现状与愿景..................................................................... 373.2.2 广东省2023-2030年电力系统灵活性评估................................................................... 383.3 小结..................................................................................................................................... 49 四、政策建议........................................................................... 50 附录....................................................................................... 52 附录一 确定型灵活性指标计算公式........................................................................................... 52附录二 青海省电力模型关键输入、假设和结果......................................................................... 54附录三 广东省电力模型关键输入、假设和结果......................................................................... 55 图表目录 图表1各组织对电力系统灵活性的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9图表2部分国际知名学者对灵活性的定义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10图表3不同时间尺度的电力系统灵活性供需情况. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11图表4美国加州春季（3月-5月，2015-2023年）最低净负荷日的净负荷小时曲线. . . . . . . . . . . . . . . . . . .12图表5美国得克萨斯州2021年2月极端低温下用电负荷（2月7日至2月13日）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14图表6中国风电、光伏、水电利用小时数年度变化. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15图表7灵活性指标类型总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15图表8FlexibilityChart示意图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16图表9山东省2019年单小时净负荷爬坡持续时间曲线（模拟数值）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17图表10灵活性缺额不同时间尺度折线图（例图）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18图表11本报告设计的灵活性指标体系示意图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19图表12中国各类型发电装机占比（2011-2023年）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20图表13各类灵活性技术评分. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
