2024年新能源可靠替代促进全球碳中和研究报告

全球新能源发展形势与挑战

• 发展形势：全球新能源发展进入快车道，装机容量不断攀升，增长速度创纪录，在全球能源结构中的比例不断提升。中国和欧洲引领新能源发展，政策支持和技术推广方面具有领先地位。
• 发展目标：COP28上，133个国家提出力争到2030年可再生能源装机容量增至三倍，达到110亿千瓦。
• 发展特征：新能源发展将进入倍增式新阶段，呈现大规模、高比例、高可靠、数智化、市场化和融合化等特征。
• 发展挑战：新能源发展面临并网消纳、电力可靠供应、电网运行安全、系统成本上升、投资不足和产业链供应链稳定等挑战。

新能源可靠替代的理论框架

• 理念内涵：新能源可靠替代包括充裕、安全、经济和可持续四大内涵，旨在实现电力电量都充裕、电网安全有保障、电力价格可承受和新能源产业可持续。
• 评估体系：构建了包含4个维度、13个指标的新能源可靠替代水平综合评估体系，用于量化评估全球及重点国家新能源可靠替代进程和水平。
• 发展阶段：新能源可靠替代将经历电量替代、容量替代和全面替代三个发展阶段。
• 理论体系：提出十大领域、八大模式和六大技术，为各地区提供因地制宜、切实可行的能源体系变革思路。

新能源可靠替代的实现路径

• 典型模式：包括水风光多能互补模式、大范围联网模式、风光电氢碳资源循环模式、源网荷储一体化协同模式、电水土农粮深度结合模式、需求侧资源深度互动模式、基于构网型技术的局域电网和微电网模式、系统友好型新能源电站模式等八大典型发展模式。
• 关键技术：包括电力气象支撑技术、新能源发电技术、构网型技术、先进输电技术、储能技术、数智化技术等六大关键技术。

基于可靠替代的全球能源互联网碳中和方案

• 模型方法：采用全球综合评估模型（MESSAGE）开展能源系统优化，通过全球清洁资源评估模型（GREAN）计算可再生能源资源特性，应用全球储能需求研究模型（GTSEP）开展全年8760小时生产模拟。
• 可靠替代发展现状：美国、巴西、印度等多数国家仍处于电量替代阶段，中国处于电量替代到容量替代的过渡阶段，意大利、丹麦等国已发展到容量替代阶段。
• 全球能源互联网碳中和方案：提出具有保障能力强、高度电气化、数智化程度高、适用性好的全球能源互联网碳中和方案，包括全社会减排路径、能源系统演进和能源配置体系等内容。
• 方案特色：具备高度充裕性、安全性，高度电气化，数智化程度高，适用性好等四大特征。
• 区域发展展望：亚洲、欧洲、非洲、北美洲、中南美洲、大洋洲等各大洲在新能源可靠替代的发展路径和模式各不相同，将分阶段实现以新能源为主体的电力系统。

全球创新实战

• 模式创新实践：梳理并分析了全球新能源可靠替代的创新发展案例，包括中国青海海西州多能互补项目、中国准东一华东（皖南）±1100千伏特高压直流电网互联项目、丹麦Kasse电制甲醇项目、南非Ekurhuleni微电网项目、基于新型抽水蓄能理念的中国西南调水方案、德国NextKraftwerke虚拟电厂项目、澳大利亚Dalrymple构网型电池储能项目、中国乌兰察布新一代电网友好型绿色电站示范项目等。
• 技术创新实践：包括欧洲哥白尼气候服务计划、苏格兰Dersaloch风电场、中国张北柔直工程、中国安徽电力兆瓦级氢能综合利用示范站、谷歌DeepMind人工智能新能源出力预测等。

新能源可靠替代全球倡议

• 倡议以全球能源互联网碳中和方案落实《巴黎协定》。
• 倡议以新能源可靠替代为核心系统全面推进能源转型。
• 倡议因地制宜实施新能源可靠替代战略和发展路线图。
• 倡议以数智化坚强电网为重点实现零碳技术系统集成突破。
• 倡议加大能源投融资实现新能源高质量发展与经济社会变革。
• 倡议加强全球合作促进全球能源和产业可持续发展。