中國華能：新型電力系統(tǒng)背景下若干重要技術(shù)方向的思考

和思考寫在最后對新型電力系統(tǒng)的理解華能清能院華能清能院構(gòu)建新型電力系統(tǒng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)2022年裝機容量占比火電發(fā)電量占新型電力系統(tǒng)概念□新型電力系統(tǒng)是以承載實現(xiàn)碳達峰碳中和，貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求為前提，確保能源電力安全為基本前提、以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展電力需求為首要目標、以最大化消納新能源為主要任務(wù)，以堅強智能電網(wǎng)為樞紐平臺，以源網(wǎng)荷儲互動與多能互補為重要支撐，具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動基本特征的電力系統(tǒng)。高比例電力電子裝置4工5華能清能院工5華能清能院構(gòu)建新型電力系統(tǒng)構(gòu)建新型電力系統(tǒng)Q數(shù)據(jù)來源：《2020能序數(shù)據(jù))交通能源活動，87.7%數(shù)平人共接安(建三填實縣是的數(shù)據(jù)來原：《2020能原數(shù)病)電力系統(tǒng)形態(tài)發(fā)生巨大變化多樣化、分散化、差異化總裝機(億千瓦)4約59約23華能清能院華能清能院新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的區(qū)別新型電力系統(tǒng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的區(qū)別6華能清能院華能清能院區(qū)別1:電源的功能發(fā)生變化區(qū)別1:電源的功能發(fā)生變化7源風電資源風電資華能清能院區(qū)別2:電網(wǎng)的平衡模式發(fā)生變化華能清能院電力平衡模式由“源隨荷動”的發(fā)/用電平衡轉(zhuǎn)向儲能、多能轉(zhuǎn)換參與緩沖的更大空間、更大時間尺度范圍內(nèi)的平衡，即由“源隨荷動”向“源荷互動”進行轉(zhuǎn)變。雙雙8華能清能院區(qū)別3:電力系統(tǒng)運行模式發(fā)生變化區(qū)別3:電力系統(tǒng)運行模式發(fā)生變化化9新型電力系統(tǒng)發(fā)展階段新型電力系統(tǒng)發(fā)展階段華能清能院傳統(tǒng)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型階段口發(fā)用電的實時平衡仍然是主要特征，依靠以抽水蓄能為主體的成熟儲能技術(shù)基本滿足日內(nèi)平衡需求。力系統(tǒng)口新能源成為裝機主體，具備相當程度的主動支撐能力?？诖笠?guī)模儲能技術(shù)取得突破，實現(xiàn)日以上時間尺度的平衡調(diào)節(jié)。03.新型電力系統(tǒng)成熟階段碳達峰、碳中和發(fā)展目標碳達峰、碳中和發(fā)展目標新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵要素以新能源為主體以創(chuàng)新為根木驅(qū)動力以數(shù)智化為關(guān)鍵手段關(guān)鍵要素以新能源為主體以創(chuàng)新為根木驅(qū)動力以數(shù)智化為關(guān)鍵手段系統(tǒng)環(huán)節(jié)制宜發(fā)展多種形態(tài)(如輸電與輸氫網(wǎng)絡(luò)共存等)。系統(tǒng)環(huán)節(jié)信息流價值流信息流形態(tài)特征發(fā)展方案保障支撐指標體系發(fā)展方案保障支撐指標體系新型電力系統(tǒng)特點和技術(shù)方向華能清能院2重要技術(shù)方向的最新動態(tài)和思考重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能-光熱熔鹽儲能及多能耦合華能清能院儲能技術(shù)路線儲能技術(shù)路線華能清能院重要技術(shù)方向1:電站儲能華能清能院重要技術(shù)方向1:電站儲能全球和中國太陽能熱發(fā)電裝機容量統(tǒng)計制圖：國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟統(tǒng)計制圖：國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟統(tǒng)計制圖：國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟華能清能院重要技術(shù)方向1:電站儲能華能清能院重要技術(shù)方向1:電站儲能光伏-光熱多能耦合口全球光伏發(fā)電的LCOE從2010年的0.417美元降至2021年的0.048美元，降幅為88%;光熱發(fā)電的LCOE從2010年的0.358美元降至2020年的0.114美元，降幅為70%。光熱示范電站關(guān)鍵部件材料國內(nèi)外供貨比例情況電價接近燃煤標桿電價0.3078元/kWh(甘肅地配電變電站輸電變電站配電變電站輸電變電站重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能 一城市電站新業(yè)態(tài)拓展華能清能院城市電站新業(yè)態(tài)拓展重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能新增分布式光伏裝機新增裝機工商業(yè)與戶用比新增工商業(yè)分布式光伏裝配儲比例(%)新增工商業(yè)光伏儲能裝機配儲時長(h)新增工商業(yè)光伏儲能裝機22222一上華能清能院截至2022年底，用戶側(cè)配置儲能總能量約1.8GWh,同比增長49%,2022年新增總能量0.60GWh;其中工商業(yè)配置儲能累計投運總能量0.76GWh、占比42%,同比增長106.3%;2022年新增能量0.39GWh、占比66%;累計總能量占工商業(yè)總能量的82%。工商業(yè)儲能將會成為2023年國內(nèi)儲能市場的重要增量市場重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能華能清能院配有儲能系統(tǒng)的工商業(yè)用戶可以利用更大的尖峰-谷時價差進一步擴大單次峰谷套利的收益，縮短成本回收周期，這將推動工商業(yè)儲能行業(yè)持續(xù)快分布式光伏配儲實現(xiàn)電量電費、容量電費雙降19重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能華能清能院□其中上海市最高，執(zhí)行兩部制高省主要省市2023年7月代理購電電價表大工業(yè)(1-10kV)峰谷價差+峰平價差按照目前儲能電池成本水平，峰谷電價差+峰平電價差在1.2元/kWh以上，可商業(yè)化推廣99重要技術(shù)方向1:電站儲能重要技術(shù)方向1:電站儲能-城市電站新業(yè)態(tài)拓展華能清能院目前，全國各地正在實施的儲能補貼政策超過30項，主要集中在用戶側(cè)，并注重與分布式光伏相結(jié)合。補貼方式主要包括容量補貼、放電補貼和投資補貼，其中與分布式光伏結(jié)合的補貼方向最為主要。浙江、江蘇、四川、安徽、廣東等地是政策密度最大的地區(qū)，而浙江省龍港市、北京市、重慶市銅梁區(qū)等地的政策支持力度較大。容量補貼行補貼儲能補貼政策放電補貼投資補貼工商業(yè)儲能主要開發(fā)區(qū)域H和-和和蕪湖同年補貼額不超過12月31日間投產(chǎn)，不電價卷較好+青補是客圖紅缺m期工商業(yè)儲能推薦開發(fā)區(qū)域注重與分布式光伏的結(jié)合!次次調(diào)桶柜3月14日，國網(wǎng)湖北電力在隨州成功源帶電試運行，首次實現(xiàn)國內(nèi)無儲能支撐新能源電壓源機組運行。摻目標值能管平臺風電業(yè)務(wù)板塊對風機開展涉網(wǎng)特性改造華能清能院華能清能院重要技術(shù)方向3:智慧終端設(shè)備重要技術(shù)方向3:智慧終端設(shè)備自我學習、自我決策能力口IEEE(美國電氣電子工程師協(xié)會)全球調(diào)研報告顯示，影響2022年度最重要的前幾項技術(shù)，除了新冠變異病毒防治技術(shù)外，就是人工智能和機器學習等技術(shù)?！跻燥L電為例，風機在運行中面臨湍流、雷暴、雨水、凝凍等各種復雜工況，通過模擬器進行強化學習智慧型風機智能運行……③?③大數(shù)據(jù)華能清能院華能清能院重要技術(shù)方向4:深度再電氣化裝備重要技術(shù)方向4:深度再電氣化裝備華能清能院華能清能院重要技術(shù)方向4:深度再電氣化裝備重要技術(shù)方向4:深度再電氣化裝備加快推進再電氣化·大力發(fā)展風電、光伏等清潔可再生能源開發(fā)靈活性資源消費側(cè)·在消費側(cè)推進以電代煤，以電代油，以電代氣的深入電氣化改造·加大電網(wǎng)改造升級，支撐電力資源的優(yōu)化配置交通·電力軌道交通·機場橋載設(shè)備代APU·電力皮帶裝載機·電力油田鉆機·鐵路貨場電氣化裝卸·室內(nèi)農(nóng)業(yè)(照明和空間溫度調(diào)節(jié))2021年4月，遠景發(fā)布的全球首臺綠色充電機器人摩奇(Mochi),具備智能駕駛與自動充電功能。通過手機APP下單充電，摩奇在接到指令后即為車主規(guī)劃智能充電方案，自動前往車輛所在位置并開始充電，同時平臺實時監(jiān)測車輛電池健康度，實現(xiàn)車樁分離、“無感”充電。重要技術(shù)方向5:多能互補融合技術(shù)重要技術(shù)方向5:多能互補融合技術(shù)華能清能院控制平重要技術(shù)方向5:多能互補融合技術(shù)重要技術(shù)方向5:多能互補融合技術(shù)華能清能院智慧建筑中的多能互補融合C重要技術(shù)方向5:多能互補融合技術(shù)華能清能院重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)華能清能院傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與多元異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度融合照謂與微尺度耦合中微尺度耦合技術(shù)與微尺度耦合中微尺度耦合技術(shù)重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)風電功率預測華能清能院華能清能院重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)信息化、智慧化技術(shù)加成重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)華能清能院國外研究進展：應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)降低浮式海上風電場的全生命周期成本數(shù)字孿生技術(shù)：首次由挪威AkeSolution公司應(yīng)用于美國加州西岸漂浮式海上風電場項目華能清能院重要技術(shù)方向6:信息化、智慧化技術(shù)華能清能院重要產(chǎn)業(yè)華能清能院華能清能院數(shù)字化技術(shù)化研究工作建議工作建議緊緊圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求緊緊圍繞新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化華能清能院4抽水儲能4華能清能院華能清能院工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化多能互補成為重要的優(yōu)勢方向除除霜風冷換熱器+太陽能+熱能xx1地熱+吸收式熱泵翻華能清能院華能清能院工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化維，開發(fā)優(yōu)化設(shè)計軟件平臺。③總體目標華能清能院華能清能院工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化工作建議1:專業(yè)聯(lián)動化■重點關(guān)注抽水蓄能的開發(fā)發(fā)電集團現(xiàn)階段開發(fā)抽蓄，主要考慮對大基地開發(fā)形成有效支撐技術(shù)最成熟，經(jīng)濟性最優(yōu)最具大規(guī)模開發(fā)條件長生命周期最綠色儲能方式華能清能院工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化華能清能院工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化海上登乘舷梯gangways、2016年，ABS、BV發(fā)布認證指南文件一梯的材料、強度、安全性、功能、測試和跟蹤服務(wù)等方面做了海上舷梯三自由度補償系統(tǒng)難以滿足深遠海三自由度補償系統(tǒng)難以滿足深遠海作業(yè)需六自由度補償系統(tǒng)將舷梯平臺安裝在六自由度液壓補償平臺頂部，采用液壓平臺和運動傳感器集成方式，實現(xiàn)快速和準確的乘舷梯工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化華能清能院]配備SMST公司的運動補償舷梯，在2.5米有效波高的海工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化華能清能院水下機器人2014年全球行業(yè)市場規(guī)模大約15.91億美元，到2019年達到31.75億美元，預測2025年有望達到91.20億美元。2018年總銷售額約4億美金，占全球總銷售額的20%。2014-2025年全球水下機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模統(tǒng)計及預測圖新西蘭新型無繩水下無人機43■商業(yè)(63億元)2018-2023中國水下工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2018-2023年中國水下機器人市場調(diào)查及行業(yè)分析報告》顯示，到2020年，我國]2018年，中國水下機器人行業(yè)約占全球銷量的25%。華能清能院華能清能院華能清能院工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化歐洲海上風電專業(yè)化機構(gòu)的前瞻性思維：國內(nèi)漂浮式海上風電剛剛有兩臺樣機，歐洲已經(jīng)在考慮漂浮式風碳纖維葉片不僅僅在于降本、減重，還能保障葉片韌度(不易折斷)、提升氣彈性能及捕獲風能的能力。DNV漂浮式海上升壓站標準(部分)備產(chǎn)業(yè)化條件的技術(shù)，未來的潛力可能很大，建議持續(xù)跟進、加大知識產(chǎn)權(quán)和國際華能清能院華能清能院工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化工作建議2:科研產(chǎn)業(yè)化華能清能院工作建議3:業(yè)務(wù)數(shù)字化華能清能院1.與風光電站密切溝通，加強數(shù)據(jù)支撐2.加大現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)及設(shè)備的投入力度工作建議3:業(yè)務(wù)數(shù)字化工作建議3:業(yè)務(wù)數(shù)字化9華能清能院工作建議3:業(yè)務(wù)數(shù)字化華