2030年中国的电力系统灵活性需求报告

到 2030 年满足中国电力系统灵活性需求 “十五 ” 计划的市场化政策工具包 国际能源机构 国际能源署（IEA）考察涵盖石油、天然气和煤炭的供应与需求、可再生能源技术、电力市场、能效、能源获取、需求侧管理等诸多方面的全部能源问题。通过其工作，IEA 倡导政策以增强其31个成员国、13个关联国及其他国家的能源可靠性、可负担性和可持续性。 IEA 协会国家 ： IEA 成员国 ： 澳大利亚 奥地利 比利时 加拿大 捷克共和国丹麦 爱沙尼亚 芬兰法国 德国 希腊 匈牙利 爱尔兰 意大利 日本 韩国 立陶宛 卢森堡 墨西哥 荷兰 新西兰 挪威 波兰 葡萄牙斯洛伐克 共和国 西班牙 瑞典 瑞士 土耳其共和国 英国 美国 阿根廷巴西中国埃及印度印度尼西亚肯尼亚摩洛哥塞内加尔新加坡南非泰国乌克兰 本出版物及其中包含的任何地图均不涉及任何领土地位或主权、国际边界和疆域的划分以及任何领土、城市或地区的名称问题。 欧盟委员会还参与了 IEA 的工作 Abstract 中华人民共和国正在部署创纪录水平的风能和太阳能光伏电力，挑战其电力系统的灵活性。同时，中国在实施市场方面取得了重大进展，而2020年宣布的二氧化碳排放量在2030年前达到峰值并在2060年前实现碳中和的目标，为扩大其影响力增添了动力。 这份报告调查了中国电力系统在向清洁能源混合转型过程中不断演变的灵活性需求。分析旨在呈现一个基于市场的政策工具包，以增强灵活性，特别是在第十五个五年计划期间（2026-2030年），重点关注整合可变可再生能源的短期灵活性解决方案。 尽管本报告的主要受众是中国的政策制定者及来自世界各地希望为电力sector改革贡献力量的专家，但报告也旨在为一般读者提供信息。 致谢、贡献者和学分 该研究由国际能源署（IEA）能源市场与安全司下的可再生能源整合与安全电力单元（RISE）准备。该研究由Jacques Warichet设计并指导，受Pablo Hevia-Koch（RISE负责人）的指导。 报告的主要作者为Edward McDonald、Camille Paillard、Jacques Warichet和Jiapeng Zheng。建模工作由Edward McDonald完成，并得到了Craig Hart的支持。Isaac Portugal、Yuhei Ito（前IEA分析师）、Oskar Schickhofer（前IEA分析师）和Manqi Xu（顾问）对分析工作做出了贡献。Hyejeong Lee提供了关键支持。其他IEA同事也提供了宝贵的输入和反馈（按字母顺序排列）：Julie Dallard、Rebecca McKimm、Brian Motherway、Keisuke Sadamori和Jun Yang。 本报告得到了国际能源署清洁能源过渡计划（CETP）和能源基金会的支持。作者感谢能源基金会中国的团队，特别是张永平、周峰和李灼在与中国专家联系方面的帮助。 The authors are grateful for the comments and feedback from the following experts who reviewed the report (按字母顺序排列)： 菲利普·安德鲁斯-斯蒂奇（牛津能源研究所），陈大宇（中国华能集团），彼特·博雷·厄里克森（EA能源分析公司），冯苏伊（伍德麦肯齐），高硕（_RM_），韩芳（中国电力企业联合会），奥尔德斯·霍夫（牛津能源研究所），何至治（南方电网），韩雪（国务院发展研究中心），贾方（国家能源局山东能源监管办公室），江楠（清华大学），林伟麟（自然资源保护 Council），刘明明（自然资源保护 Council），李永刚（南瑞技术），刘玉静（RM_），马丽（国家电网能源研究院），马秋阳（国家电网能源研究院），孟尧（清华大学），秦岩（牛津能源研究所），宋峰（中国人民大学），成润基（世界银行），凯尔·桑德霍尔特（宏观经济研究院能源研究所），石迅鹏（悉尼科技大学），图凯文（阿戈拉），乌德海娜（EA能源分析公司），王春森（中国华能集团），吴迪（北京大学），王洋（国家电网调度中心），杨春祥（国家电网甘肃电力公司），杨牧伊（Ember气候），杨正林（中国电力科学研究院），周峰（能源基金会），张高（国家能源局），张胜南（北京电力交易中心） Hai Wang Zhong（清华大学），Peng Zou（国家电网山西电力公司），Zhizhong Zhu（北京拉姆达技术有限公司）。 作者们还要感谢清华大学气候变化与可持续发展研究院在2024年4月16日在北京共同主办研讨会的邀请，并感谢所有参与的专家（按字母顺序排列）： Ershun Du（清华大学）、Wenjie Dong（东方电子）、Max Dupuy（监管辅助项目）、Wei Feng（深圳先进技术研究所）、Gang Han（浙江省发展规划与研究院）、Anders Hove（牛津能源研究所）、Zhilei Hua（华北电力大学）、Xin Jin（南方电网）、Furong Li（巴斯大学）、Xianzhuo Liu（南方电网）、Zhu Li（北京电力交易中心）、Yujing Liu（.rmi）、Li Ma（国家电网ERI）、Zhou Qin（能源基金会）、Xunpeng Shi（西悉尼大学）、Haohao Wang（广东电力交易中心）、Jiahai Yuan（华北电力大学）、Xiaoxiao Yu（全球能源互联发展和合作组织）、Yongping Zhang（能源基金会）。 作者也非常感谢中国电力规划院的专家们对该项目进行评审并给予帮助，特别是Lan Li、Shunchao Wang、Ruiqing Zhang、Yang Cao、Jinxiu Hou、Yinhe Bu、Yanda Huo 和 Xiaoxiao Yang。 感谢国际能源署（IEA）通讯与数字办公室在报告和网站材料制作过程中提供的帮助，特别是Jethro Mullen、Curtis Brainard、Astrid Dumond、Liv Gaunt、Poeli Bojorquez、Isabelle Nonain-Semelin和Clara Vallois。 作者还要感谢 Elspeth Thomson 编辑手稿。 finally, 作者们要向IEA中国办公室表示感谢，感谢他们提供的持续支持，同时也向战略倡议办公室表示感谢，感谢他们使本研究成为可能。特别感谢高级顾问杨Jun阳女士在整个研究过程中提供的建议，并协助联系了中国专家。 本工作反映了IEA秘书处的观点，但不一定反映个别成员国或能源基金会或任何特定贡献者的观点。 欢迎对本报告提出的意见和问题 ， 可联系 jacquess. warichet @ iea. org 。 目录 执行摘要 7背景和动机报告结构 第一章中国的电力系统灵活性 The growing need for flexibility .............................................................................................142022和2030年的灵活性需求评估................................................................ 162030年中国灵活性资源展望......................................................................... 21中国灵活性面临的障碍................................................................................................. 40 第 2 章通过电力市场释放灵活性 … … … … … … … … … … … … … … 42 电力市场作为灵活性的关键........................................................................................ 42中国电力市场的当前状态及灵活性的障碍..................................................................... 42通过市场机制实现灵活性............................................................................................. 63通过市场改革实现灵活性的道路.................................................................................. 74 第三章灵活性的政策工具包 … … … … 基于关键见解：中国电力系统灵活性面临的障碍............................... 76 灵活性政策工具箱及针对15的关键建议th五年计划 … … … 76 工具包实施的分步指南 … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … 88 附件 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 90 建模方法 90 缩略语和首字母缩略词 执行摘要 中国风能和太阳能光伏的快速部署正在推动对系统灵活性的需求日益增长 快速增长的风能和太阳能光伏电力导致了中国人民共和国（以下简称“中国”）对系统灵活性的迫切需求。中国的电力系统正在经历一场深刻的变化，这主要是由于可变可再生能源（VRE）容量的急剧增加以及各个行业的电气化。从2022年到2030年，日常运营所需的短期灵活性——表现为每小时和每日的调峰需求——预计将会翻三倍，主要原因是太阳能光伏的迅速扩张。 电力部门改革正在加速市场化机制的部署。改革自2015年以来一直在赋予市场日益重要的角色。在过去一年中，取得了显著成就，例如正式启动了四个省级现货市场和省级间现货市场。2022年，国家发展和改革委员会第118号文件推动建立了统一的全国电力市场体系，激励跨省区市场的整合。 精心设计的电力市场改革对于释放灵活性和实现 2030 年能源目标至关重要随着中国向基于市场的电力系统过渡，电力市场需要优先考虑灵活性并以协调的方式部署。如果中国希望在2030年前实现碳排放峰值，水力发电、电池储能和需求响应等非化石能源资源到2030年几乎可以满足短期灵活性需求的60%，这得益于高效运作的现货和辅助服务市场。统一的全国电力市场体系还将释放系统的整体灵活性，促进各省区之间的高效资源共享。市场实施的延迟可能会延长对热电厂的依赖，危及向更可持续能源系统转型的进程。 The 15th五年计划(2026 - 2030) 为中国实施关键的电力市场改革提供了关键的机会。这个时期对中国巩固支持系统灵活性并整合大量可变可再生能源（VRE）的改革承诺至关重要。在保持电网稳定性和可靠性的同时完成这一转型，将需要向以市场和灵活性为中心的规划和运营实践转变。 需要进行市场改革 ， 以确保中国在 2030 年满足其灵活性需求 ， 并保持在实现其气候目标的轨道上 市场设计必须提供有效的价格信号来激励灵活性目前，中国超过90%的交易电力绑定在中长期（MLT）合同中，这些合同在较长时期内固定价格和数量，从而防止了根据实时系统需求进行调整。许多省