负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——东部区域

所使用的方正字体由方正电子免费公益授权封面图片｜图源：Freepik自然资源保护协会（NRDC）是一家国际公益环保组织，成立于1970年。NRDC拥有700多名员工，以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作，中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究，介绍和展示最佳实践，以及提供专业支持等方式，促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处，业务主管部门为国家林业和草原局。中关村储能产业技术联盟（CNESA）创立于2010年3月，是中国第一个专注于储能领域的非营利性行业社团组织，致力于通过影响政府政策的制定和储能技术的应用推广，促进产业的健康有序可持续发展。联盟聚集了优秀的储能技术厂商、新能源产业公司、电力系统以及相关领域的科研院所和高校，覆盖储能全产业链各参与方，共有国内、国际800余家成员单位。同时，联盟还负责承担中国能源研究会储能专业委员会秘书处的相关工作。联盟在支撑政府主管部门研究制定中国储能产业发展战略、倡导产业发展模式、确定中远期产业发展重点方向、整合产业力量推动建立产业机制等工作中，发挥着举足轻重的先锋作用。请访问网站了解更多详情http://www.cnesa.org/版权说明版权归自然资源保护协会（NRDC）、中关村储能产业技术联盟（CNESA）所有，转载或引用请注明来源。对报告如有建议或疑问,请联系hhuang@nrdc-china.org或esresearch@cnesa.org。项目单位及研究人员中关村储能产业技术联盟：岳芬、宁娜、孙佳为、陈静自然资源保护协会：黄辉、林明彻、王杨、吴婧涵 目录前言.......................................................................................................................................1第一章东部负荷中心区域电力供需情况分析...........................................................21.1东部四省一市电力系统概况.....................................................................21.2区域电力系统概况......................................................................................31.3电力市场建设现状......................................................................................41.4区域供需形势分析......................................................................................5第二章东部负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力分析...........................................62.1东部负荷中心低碳灵活性资源现状与调用机制....................................62.2低碳保供与灵活性资源需求优化模型.....................................................62.3关键参数设定..............................................................................................7第三章东部负荷中心低碳保供与灵活性资源发展路径研究..................................93.1基准场景分析..............................................................................................93.2加速场景分析..............................................................................................113.3敏感性分析.................................................................................................123.4低碳保供与灵活性资源发展路径............................................................13第四章东部负荷中心低碳保供与灵活性资源配套政策与机制分析.....................154.1政策机制现状.............................................................................................154.2实施难点与应对策略.................................................................................16第五章结论及建议........................................................................................................185.1资源建设层面.............................................................................................185.2市场机制层面.............................................................................................19参考文献............................................................................................................................20 1|负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——东部区域前言高比例新能源并网在满足能源需求增长和碳排放要求的同时，也导致电源端出力可控性逐渐降低，甚至威胁电力系统安全可靠运行，从而推动电力系统对灵活性资源的需求快速攀升。此外，近年来电动汽车、算力中心等冲击性负荷增多，再加上极端天气突发频发，不仅造成电力负荷大幅攀升，也影响了可再生能源出力，电力安全供应压力大大增加。迎峰度夏、度冬期间负荷中心地区电力供需形势偏紧，时有发生有序用电的情况，影响了经济生产活动。为此，多数省份安排了较多煤电项目作为调节支撑性电源，然而，高峰时电力存在缺口的时间一年中往往也就几十小时，若仅仅通过增加煤电机组提高支撑能力，不仅会加重环境负担，也会造成资源的浪费。在实现碳达峰碳中和及构建新型电力系统的目标下，东部四省一市（江苏、浙江、安徽、福建、上海）作为我国经济最发达、能源需求最集中的区域之一，电力系统的低碳转型尤为关键。在此背景下，分析东部负荷中心地区低碳电力保供和灵活性资源的潜力，研究支撑该类资源发展的配套机制，对实现能源结构优化、保障电力供应安全和推动绿色低碳发展具有重要意义。鉴于此，课题组开展研究，着眼于东部五省市电力系统的低碳保供与灵活性资源潜力挖掘及市场机制优化，通过分析东部电力供需情况、低碳灵活性资源的利用现状和发展潜力，建立低碳保供与灵活性资源需求优化模型，探索各类资源发展路径并提出配套政策与机制实施建议。 第一章东部负荷中心区域电力供需情况分析1.1东部四省一市电力系统概况近年来，随着江苏、浙江、安徽、福建、上海负荷增长及新能源装机占比提升，东部区域面临夏冬季节高峰保供和春秋季节新能源消纳压力，供需平衡及运行调节问题突显。江苏电源多元，新能源装机和发用电量规模为区域前列，高负荷体量下存在季节性晚高峰受电需求，存在时段调峰、调频压力。浙江电源均衡，新能源发电利用有限，电力电量缺口依靠跨区受电支撑，交直流互联受端大电网叠加气象因素，实时调控运行复杂。安徽电源丰富，光伏发展迅速，作为东部电力交换枢纽，省内关键断面阻塞明显，午间低谷调峰压力大。福建清洁电源占比高，电力供应总体富余，有余力外送区内邻省和南网，水电大发季节，新能源有较大的跨省跨区送出消纳需求。上海电源有限，以火电为主，电力电量平衡依赖市外来电，交直流混联且多直流馈入，抗直流失却能力低，备用压力较大。表1-1各省市“十四五”能源发展重点任务省份/市江苏浙江 负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——东部区域|2文件名称重点任务《江苏省“十四五”可再生能源发展专项规划》扩大可再生能源装机规模、提高消纳占比，市场机制重点在引领消纳可再生能源、完善绿电交易机制《浙江省能源发展“十四五”规划》多渠道拓展区外清洁电力入浙，建设跨区域电力通道、提高跨区通道利用率 3|负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——东部区域1.2区域电力系统概况截至2024年底，东部区域电源装机结构多样化，包括风、光、水、火、核电等。其中调度口径火电装机占比50%、年发电量占用电量55%，调度口径清洁能源装机近45%，电源结构清洁转型进程加速。下图所示为截至2024年底的东部发电装机构成，其中水电装机包含抽蓄。16364127631274304772014339027170500010000上海福建安徽浙江江苏直调装机容量/万千瓦363085603135827550000图1-1截至2024年底东部省市发电装机容量结构东部区域拥有我国最大、电压等级最高的区域电网，呈现以长三角都市群为 150002000025000火电水电核电风电光伏其他135452070015000 负荷中心低碳保供与灵活性资源潜力研究——东部区域|4中心的网格状受端大电网格局。2024年，全网调度口径最高用电负荷超4.2亿千瓦，高峰时段电力保供形势紧张。下表为2024年东部发用电概况。表1-22024年东部省市及全网发用电概况年最大负荷/万千瓦年用电量/亿千瓦时年统调发电量/亿千瓦时江苏1470684875846浙江1233467803393安徽635435982510福建543333313477上海403019841061全网421002418617725区内联络：以1000kV特高压交流骨干网和500kV环网为主干实现省际互联，开设省间电力互济交易品种，跨省互济成为常态化的保供手段。随着清洁电源增长、煤电退役，系统消纳、备用压力增大，现有联络线难以满足更频繁、更大规模的跨省电力互济需求。跨区联络：通过跨区直流与五大区域电网相连，是跨区电力优化配置的主要落地区域，区外来电缓解了度夏度冬保供压力。现有跨区联络通道理论上可提供最高超8000万千瓦的区外来电，满足东部区域最高用电负荷近20%需求。但随着区域经济进一步增长、电源清洁化转型加快，叠加干旱年份水电不足等因素导致的区外来电不稳定性，现有跨区联络线仍然难以满足迅速增长的用电需求。1.3电力市场建设现状江苏：中长期交易品种包括电能量、发电权、合同电量转让、绿电交易；日前电能量市场初期采用发电侧报量报价、用户侧不报量不报价、全电量申报、集中优化出清的模式，根据节点边际电价形成分区电价，实时电能量市场采用日前封存信息或实时申报信息、结合日内边界出清。截止2024年底，已完成现货第六次结算试运行；辅助服务设有调峰、调频和短期