新型电力系统行业前景展望报告:国外对我国新型电力系统构建的借鉴

随着我国电力系统迅速发展，装机容量不断增大，网架结构联系更加紧密，短路电流超标问题逐渐突出，对系统及设备的安全运行产生影响。据了解，新型电力系统的构建是一个演化过程。从概念提出、开始构建到全面建成，实现碳达峰、碳中和目标，不同阶段有其不同的主要矛盾和关键要素。但长期存在的主要矛盾是如何破解经济—安全—环境这一“矛盾三角形”。

(资料图片)

新形势下配电系统是可再生能源消纳的支撑平台、多元海量信息集成的数据平台、多利益主体参与的交易平台、电气化交通发展的支撑与服务平台，其发展面临灵活性、韧性、可靠性、可控性等时间维度和空间维度的多个技术挑战。

数据显示，新型电力系统市场化交易电量约3.5万亿千瓦时，同比增长15.7%，占全社会用电量的40%以上。深化辅助服务市场建设，挖掘调峰能力约9000万千瓦，增发清洁能源电量约800亿千瓦时。

2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标意味着中国作为世界上最大的发展中国家，将用更短的时间完成更高的减排降幅，能源电力转型趋势时间紧任务重。

面对新形势和新挑战，2023年，将加强电力供应保障性支撑体系建设，把应对“双高”“双峰”挑战、保障电力供应作为新型电力系统技术创新的首要任务，加快电力系统安全稳定控制关键技术研发;加强新能源高效开发利用体系建设，加大力度规划建设新能源供给消纳体系;加强国家战略科技力量培育体系建设，加快培养造就一批在全球能源电力领域具有影响力和话语权的科学家，储备一批科技领军人才与优秀青年人才，贯通创新链条，强化“产学研用”深度融合，推动形成世界一流的能源电力现代产业集群。

据中研研究院《2022-2027年中国新型电力系统行业市场调查分析及发展前景展望报告》显示

新型电力系统行业前景展望报告:国外对我国新型电力系统构建的借鉴

为适应新能源在系统中电量占比持续提升，国际主要发达国家立足于其国情和发展阶段制定了能源技术发展战略，通过电 力转型适应大规模高比例新能源的并网与消纳。目前各国主要 通过分布式发电和储能等领域技术革新，推动源网荷储多环节 的深度融合，同时积极出台金融、财政、法规制度并完善电力市场建设，助力电力系统转型。各国重点转型措施可为我国新型电力系统构建提供重要参考。

一丶提升终端电气化水平。

英国拟通过推广基于热泵技术的供热电气化、加速电动汽车普及的交通电气化等一些举措提升终端用能水平。

据英国商业、能源和工业战略部(BEIS)预计，英国终端电气化水平将由2021年的16%上升至2050年的50%以上。现阶段终端电气化水平相对较高的日本、美国和欧洲一些国家将通过对工业、交通运输、供暖和制冷等领域进行终端电气化改造，使终端用能电气化水平进一步提升至50%以上。

二丶大力发展分布式新能源。

为实现分布式能源的高效利 用，各国积极构建分布式能源网络，通过屋顶光伏、分散式风电、储能和微网建设，来满足终端用户对冷、热、电的用能需求。

日本分布式发电以热电联产和光伏发电为主，据日本经济贸易 产业省(METI)预计，2030年分布式能源系统发电将占总电力 供应的20%。

德国针对分布式新能源并网，制定了一系列技术 标准规范和并网检测认证制度，鼓励通过新能源电源远程调控 技术等手段增强新能源发电的主动可调节性，满足系统安全稳 定运行要求。

三丶 推进多时间尺度储能规模化发展。

在碳中和背景下，各 国大力发展以电池储能、压缩空气储能等为代表的长时间储能技术，以提高电力系统调节能力和对新能源的消纳能力。美国国家 可再生能源实验室(NREL)预计，2050年储能功率和储能容量 将分别达到2亿千瓦和12亿千瓦时以上，储能规模相较目前将增长约10倍。

美国能源部已投入大量资金用于支持全钒液流电池、压缩空气储能等技术研发。2050年，电网储能时长将以4小时、6小时、8小时为主，三类储能分别约占储能配置总量的34%、25%和19%。

日本积极推动储能规模化发展，预计到2030年储能规模将比2019年增加10倍，商用和家用蓄电池市场规模将达到2400万千瓦时，车载蓄电池市场规模也将扩大到1亿千瓦时。

英国主要以投入公共资金支持储能技术创新，通过发布“工业战略挑战基金”、开展“法拉第挑战计划”等措施鼓励对电池储能延寿、系统规模提升、回收利用等方面进行深化研究。

四丶加快布局氢能产业，推动电能与氢能互转利用。

以日本、美国和欧洲为代表的发达国家和地区十分重视氢能产业技术创新与发展。美国、德国等制定了与氢能产业相关的发展路线图，拟投入总计数亿美元资金用于开展规模化“制氢、运氢、储氢和氢应用”研究，推进氢能全产业链发展，预计2050年加氢站用氢实现100%绿电制氢。

英国的“绿色工业革命十点计划”提出要推动低碳氢能的应用，到2023年，在天然气系统混合氢能比例将达到20%，部署氢能供热研究并规划建设氢能社区、氢能城镇，2030年低碳氢能容量预计达到500万千瓦。

氢电转换方面，日本、欧盟部分国家已在氢燃料电池方面取得阶段性成果，日本计划2030年安装530万台配有氢燃料电池的汽车。受限于技术及成本因素，清洁氢气在2035年之前不会用于大规模电力生产，但会在运输和重工业等其他部门发挥效益。

2035至2040年，以氢能为基础的电气化应用将大规模应用。据国际氢能委员会预计，2050年氢能将承担全球18%的终端用能需求。

五丶推动CCUS技术应用。

目前，美国及欧洲一些发达国 家和地区选择CCUS技术作为碳减排手段，主要通过生物能结合碳捕集与封存技术(BECCS)和直接空气碳捕集与封存技术(DAC)进行碳移除。

《美国能源法案2020》授权60多亿美元52新型电力系统发展蓝皮书用于CCUS的研究、开发和示范，以推动其成本降低与技术进步。根据国际能源署可持续发展情景(SDS)所展示，2030年欧洲二氧化碳捕集量将增加到3500万吨左右，2050年将达到3。5亿吨。预计当前至2070年间，利用CCUS技术捕集的二氧化碳中将有42%来自电力部门。

欧盟对CCUS项目研究提供了大量的资金支持，地平线欧洲项目部重点扶持CCUS的技术研发和创新，现阶段主要针对碳捕集、封存、转换以及碳去除类项目，后续预计还将大力支持碳运输和封存基础设施项目。欧盟创新基金组织主要扶持能源密集型行业的CCUS项目以及可再生能源等能为市场带来突破性技术的项目。此外，英国、挪威、荷兰等国家也通过设立基金、投资项目等方式支持CCUS技术研发和项目建设。

六丶推动大电网的柔性可控互联。

大电网互联是实现不同国家地区能源共享、提升电力系统运行调节灵活性的重要手段。处于互联电网中的国家、地区可以有效利用相连区域的资源作为本地新能源的储备电源。

目前，德国与周边11个国家直接联网，共有63条交流线路，3条直流线路，跨国线路总输电容量为2960万千瓦，占德国最大用电负荷的39%，与邻国电网间的电力交换已占其总装机容量的12%。

欧盟提出2030年各成员国跨国输电能力至少占本国装机容量的15%。欧洲输电系统运营商联盟(ENTSO-E)对跨国电网互联做出详细规划，利用场景分析深入研究跨地区系统高比例可再生能源与电动汽车、智能电网和储能的深度融合。

七丶提升能效管理，加强行业间良好耦合。

德国政府发布中长期能效规划《能效管理绿皮书》，考虑将减少能源消耗、避免能源浪费纳入能源政策和市场规划指导进程中;推动供热、制冷、交通等领域与能源领域更好地耦合;加强需求侧管理，在增加可再生能源利用的同时提高系统灵活性。

日本建立独特的“能源管理师”制度，能源管理师主要负责对应企业和场所的能源规划和能效管理工作，推进企业与行业、政府的沟通，由政府管理部门、政府主导的专业服务(研究)机构和各个大型用能企业或机构的专业能源管理师组成的三级节能监管体系，为制定和执行节能政策和政府获取企业信息提供了一个有效的系统。

八丶积极推进电力市场建设。

美国、日本和欧盟一些国家和地区为适应绿色低碳发展需求，在市场设计层面积极构建促进能源低碳转型的市场机制，具体表现在通过丰富市场化交易品种，完善需求侧资源参与市场交易机制等方面。

美国各ISO/RTO在已有制度的基础上，不断扩大市场范围，出台了多项政策鼓励储能等灵活性资源参与电网调节。CAISO和MISO两家电力系统运营商推出了灵活爬坡产品以通过价格手段引导市场调节资源响应净负荷快速变化，提升新能源可调度性。

此外，英国通过政策和市场机制改革，对电力灵活性市场、储能，需求侧响54新型电力系统发展蓝皮书应等方面的政策与市场规则进行调整，消除涉及储能系统并网与市场化的制度障碍。

九丶出台金融、财政、法规政策助力低碳产业发展。

通过提供低息贷款及设立发展基金，破解可再生能源制造企业融资难的问题;通过征收环境税和对可再生能源投资采取税收优惠等手段，有序引导绿色低碳发展;通过制定市场运行规范，开展市场监督保障可再生能源发展稳步推进。美国在绿电市场方面构建了基于可再生能源配额制(RPS)的合规市场，以规范承担配额义务主体完成可再生能源配额目标。

欧盟理事会为支持成员国消费者使用可再生能源，将住宅及公益用途分布式可再生能源发电设备税率调低至0%—5%。

新型电力系统行业报告由中研普华行业分析专家领衔撰写，主要分析了行业的市场规模、发展现状与投资前景，同时对新型电力系统行业的未来发展做出科学的趋势预测和专业的行业数据分析，帮助客户评估行业投资价值。更多新型电力系统市场前景消息，请点击中研研究院出版的《2022-2027年中国新型电力系统行业市场调查分析及发展前景展望报告》。