中国电力系统优化

中国江苏迈向高比例可再生能源的未来之路
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发改委联合能源局鼓励企业发展可再生能源瓦锡兰灵活发电技术助力“双碳”目标实现
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中国电力系统: 向可再生能源和能源系统灵活性转型

全球能源格局正在向更加灵活和可持续的能源系统转型。气候政策、能源安全和经济现状都是全球能源系统朝着更可持续的方向快速发展的推动因素。在中国，用可再生能源和天然气发电厂取代燃煤发电厂的趋势越来越明显。作为世界上最大的能源生产国和消费国，中国推动能源转型势在必行。

江苏是中国经济最发达的省份之一。目前，江苏的电力系统正面临着各种挑战：新建燃煤发电厂受到限制，而现有的电力供应能力难以满足日益增长的能源需求。为满足经济和社会发展对于能源的需求，江苏将重点发展以下能源类别：燃气发电、储能、抽水蓄能和可再生能源。随着可再生能源在总能源消费占比不断提高，江苏电力系统在保持可靠性、灵活性和稳定性方面将面临新的挑战。即便是增加了更低成本的可再生能源，若无充分、详尽的总体规划，那么发电的总成本依然还会增加。

研究报告表明：利用燃气内燃机将发挥可再生能源领域并网巨大潜力

瓦锡兰公司和中国电力规划设计总院（EPPEI）共同发布了“电力系统灵活性的提升：谈芬兰的实践经验在江苏的应用”的研究报告，讨论了中国如何通过并入更多可再生能源和提高电力系统的灵活性来加快能源转型。研究报告列举了三种情况：基准、中等和高比例可再生能源，并展示了如何通过最佳途径实现更多的可再生能源利用，以帮助降低系统成本，同时保证系统的可靠性。为实现这一目标，电力系统须具备灵活的产能，例如燃气内燃机发电厂须并入可再生能源并提供电网调峰和调频服务。

高效的灵活内燃机发电厂可以使系统在使用再生能源时快速达到供电条件需求，而不会危及电力系统的可靠性和稳定性。内燃机可以在2分钟内发挥100%的性能，实现快速启动、关闭，且重启过程无任何运行损耗，停机时间也最短。由于内燃机无需怠速运转，也就可以节省燃料、减小磨损和降低排放。内燃机发电厂不同于传统火力发电厂的蒸汽和燃气轮机。即使在低负荷下也能提供极高的灵活性和效率，并能以天然气、液体或生物燃料运行。此类电厂能在基础负荷下运行，提供峰值功率，还能提高电网稳定性。

可再生能源与灵活内燃机发电厂相结合将为江苏的电力系统带来经济、环境和运营上的效益
王顺超，国际部副处长，中国电力规划设计总院

研究报告建议增加内燃机使用以提高电网稳定性、降低成本和减少二氧化碳排放

根据研究报告，增加江苏电力系统中可再生能源和灵活内燃机发电厂的数量，将会拥有较高的经济、环境和运营效益。可再生能源与灵活内燃机发电厂相结合，提高了电网的稳定性和可靠性，并降低整个电力系统的成本。将廉价的可再生能源并入电力系统中也可减少天然气的使用量，并降低对进口天然气（液化天然气）的依赖。与燃气轮机相比，内燃机发电厂还可降低二氧化碳排放量，减少用水量。

从研究报告来看，高比例可再生能源方案清晰地展示了中国可再生能源并网的巨大潜力。与基准和中等可再生能源使用情景相比，高比例可再生能源使用情景将是最理想的情况，在此情境下可实现最大化的节能、较低的平均化发电成本(LCOE)和大幅降低的排放。高比例可再生能源使用情景对可持续发展战略以及中国在2060年实现习近平主席 “碳中和” 目标具有重要意义。