本站AI自動判斷提供您所需要的app下載:點我下載安裝,你懂的APP
PPT來自舒印彪院士,在6月7日參加國際標準化大會時發表的演講。
舒院士主要觀點如下:
1、我國建成了世界上規模最大的清潔能源供應體系,通過實施電能替代,碳排放強度下降34%,單位發電量碳排放減少22%。
2、構建新型電力系統需要加強四大體系建設,包括多能互補清潔能源供應體系、現代電網體系、智慧用能體系、全國統一電力市場體系。
3、應加快清潔發電、電網、儲能、氫能、再電氣化、CCS、數字化、標準化八大技術的創新及應用。
01
02
新型電力系統構建四大體系
03
新型電力系統八大關鍵技術
04
舒印彪院士碳中和思考匯編
我匯總了舒印彪院士關于碳中和的12篇深度思考,內容包含CCUS、電力行業碳中和路徑等內容,下文選自匯總的其中一篇。
文章對構建零碳電力系統需經過哪些階段,將面臨哪些問題等做出了解答,并針對如何構建零碳電力系統提出了8條建議,如構筑新型電力系統主動防御體系、加快抽水蓄能和新型儲能發展、加強數字賦能等。
以下為舒院士碳中和思考匯總目錄,查看完整版請后臺回復“1003”
01
三個階段
第一是碳達峰階段(2021年—2030年):
圖源:舒院士《碳達峰碳中和技術路徑及實踐探討》
預計2028年前后,電力碳排放要先于油氣行業進入峰值的平臺期,峰值45億噸二氧化碳左右。到2030年能源消費達峰后,在提高能效基礎上,電力需求仍將保持增長。
按此階段用電量年均增長4.5%測算,發電裝機將達到40億千瓦,用電量達到11.8萬億千瓦時。新增的電力需求的80%將由清潔能源來滿足清,潔能源的發電量占比將升至49%,煤電從增容增量、控容減量到減容減量,“十四五”煤電裝機和發電量仍有一定的增長空間,發電量達到峰值5萬億千瓦時左右。“十五五”期間火電裝機達到峰值,發電量占比持續下降,降至42%。
第二是深度低碳階段(2031年—2050年):
圖源:舒院士《碳達峰碳中和技術路徑及實踐探討》
電力碳排放經歷3—4年平臺期后快速下降,到2050年碳排放降至5億噸左右,實現深度低碳的電力系統,按該階段用電量年均增長1.5測算,到2050年發電裝機將達到62億千瓦,用電量15萬億千瓦時,新增電力需求將全部由清潔能源來滿足。清潔能源在該階段將逐步替代存量的化石能源發電,煤電的發電量進一步降低至2萬億千瓦時,占比降至13%。
第三是零碳階段(205年—2060年):
圖源:舒院士《碳達峰碳中和技術路徑及實踐探討》
從深度低碳到零碳仍將保持一定規模的火電,在火電產生的碳排放要采用CCUS技術予以移除,到2060年發電裝機將達到70億千瓦,發電量16萬億千瓦時,清潔能源的發電量占比超過90%。
其中風光、水電、核電、生物質、發電量占比將分別達到57%、13%、16%、4%。還有一些煤電利用小時數將降到2000小時左右,發電量降到1萬億千瓦時,占比降到7%左右。
02
兩大難題
在零碳電力系統的科學技術方面,首先其安全穩定機理更趨復雜,這體現在運行特性上,由連續可控的電源變為熱可控或強度確定性的電源。傳統的電力系統是常規電源主導,發電出力是連續可控的,如ADC、EDC等控制策略和控制的技術已經非常成熟。
零碳電力系統將由新能源為主導,但新能源受天氣變化影響,又具有隨機性、波動性間歇性,它的發電出力是不可控的或具有高度不確定性。電力系統的穩定運行中有兩大指標,即頻率處于穩定的50赫茲與穩定的電壓。
在零碳電力系統中面臨兩大技術難題:
一是電力電量實施平衡的問題。新能源的日內波動很大,2020年我國新能源裝機已經達到5億千瓦,但它的日最大波動為1.7億千瓦,占最大負荷的16%。到2050年,新能源裝機達到42億千瓦,最大的日功率缺額波動將達到10億千瓦,占最大負荷的40%,這是一個很大的問題。
從周的平衡和月的平衡看,經常出現連續的陰天、無風、寒潮等天氣,新能源出力的不確定性很強。如2020年西北風電中,低于10%的裝機最長為5天,華東光伏的出力低于20%的裝機為8天。
此外,新能源發電還存在著季節性的差異。風電夏季比冬季的利用小時數要少。2020年4月,風電發電量達到全社會用電量的9%,而7月風電發電量只是全社會用電量的4%。這就是第一個平衡的問題,影響到電力系統用戶的安全可靠供電。
二是安全問題。雙高電力系統的安全穩定機理發生了根本改變,這也是新型電力系統需要解決的最為突出的問題。能否在新型電力系統下保證電網的安全穩定,保證傳統電力系統安全。
如2016年的9月28號,強臺風襲擊了澳洲的南部地區,這一地區電力電子類的電源出力占比為55%,輸電線路相繼故障。大量的風機脫網,系統的轉動慣量不足,系統頻率以每秒鐘6耗赫茲下降,最終導致系統的頻率崩潰。
此外,2021年7月,法國南部森林發生火災,法國與西班牙間一條400千伏的聯絡線跳閘,在故障前西班牙用電負荷2990萬千瓦,聯絡線的輸入為250萬千瓦,只占用電負荷的8.4%。西班牙新能源裝機占比36%,故障發生后系統頻率降至48.65赫茲,跌落幅度遠超預計值,被迫大量切除了負荷。
2015年9月19號,四川錦屏到江蘇一條特高壓直流發生了雙極閉鎖故障。當時華東電網的負荷是1.4億千瓦,錦屏直流僅占華東負荷的3.5%。故障發生后華東電網的頻率降到49.56赫茲,跌落的幅度遠超預計值,通過緊急的調控240秒以后,系統才恢復到正常頻率。這都說明電力系統的形態、機理都發生了更大的變化。
從上述這些例子來看,我國現在的電力系統中,新能源的比重還沒有達到西班牙那么高就出現了這些情況。為什么事先沒有預先到這些?說明對新能源新型電力系統出現的問題尤其是電壓穩定、頻率穩定的機理認識還不重視,甚至不清晰、不清楚。
03
四個特點
過去100多年來,電力系統形成了以化石能源為主體的技術體系,隨著新能源快速發展,電力系統的結構形態將發生變化,從高碳電力系統向以新能源為主體的新型電力系統轉變。
當前,我國構建新型電力系統,要統籌發展與安全,保障電力持續可靠供應,并充分利用數字技術和智慧能源技術,在傳統電力系統基礎上,增強靈活性和柔性,提高資源優化配置能力,實現多能互補、源網荷儲高效協同。
以新能源為主體的新型電力系統將具有四個方面基本特征:
一是加強電網互聯互通,發揮大電網優勢,實現各類發電資源充分共享、互為備用;
二是提升智能化互動化水平,推進現代信息通信技術與電力技術深度融合,由部分感知、單向控制轉變為高度感知、雙向互動、智能高效;
三是實現靈活柔性,提高新能源發電品質,主動平抑出力波動,成為友好型電源,增強電網平衡調節能力,提高抗擾動能力,保障多能互補,更好適應新能源發展需要;
四是確保安全可控,推進交流與直流、各電壓等級協調發展,建設新一代調控系統,筑牢安全“三道防線”,有效防范大面積停電風險。
04
八個建議
一是建立新型電力系統基礎理論研究體系:從分析方法、基本原理、控制手段上開陣整體研究;建立強不確定性、非線性系統的數學描述和穩定域。
二是強化仿真分析與優化控制:在機電系統建模基礎上,對海量電力電子裝備的隨機復雜巨系統建模,實現機電——電磁暫態混合仿真、全電磁暫態仿真;利用人工智能、數字孿生等技術,增強電力電子仿真分析能力。
三是構筑新型電力系統主動防御體系:基于對新型電力系統可觀可測,通過預測、預判、預警和預控,實現安全風險中的主動防御,發揮電力電子裝備快速調節特點,實現大范圍、多資源協同快速控制。
四是加強電網互通互聯:發展特高壓、柔性輸電、直流電網,發揮大電網作用,實現時間差季節差互補,風光水火互濟、跨地區跨流域補償調節;發展主動配電網和直流配電網,提高分布式電源和微電網的靈活性。
五是加快抽水蓄能和新型儲能發展:儲能是增加新型電力系統彈性、保障電力連續供應、對應新能源發電不確定性的關鍵技術;加快建設抽水蓄能,突破點化學儲能熱穩定性、系統集成、納米材料等關鍵技術,發展蓄熱、蓄冷、氫儲能等低成本長時間尺度儲能技術。
六是充分挖掘用戶側響應資源:如果缺少用戶主動響應,那構建新型電力系統的經濟成本將不可承受;加強電動汽車、智能家電、家用儲能等需求側響應能力建設,力爭2030年需求側響應規模達到最大電負荷的5%-10%。
七是加強數字賦能:電力與數字技術深度融合,通過多能互補、供需互動、源網荷儲高效協調同,提升電力系統供應保障能力和整體利用效率;能源+數字技術將成為引領產業變革,推動科技與體制創新的重要引擎。
八是加快建設全國統一電力市場:電力市場將在激勵各類靈活性資源參與系統調節、促進新能源消納、保障系統安全和容量充裕性等方面發揮關鍵性作用;深化電力體質改革,加快全國統一電力市場建設,推進現貨市場與中長期市場有機銜接、電力市場與碳市場耦合聯動。
漩渦鳴人是《火影忍者》的男主角,也是《博人傳》里的重要角色,他在日漫角色中擁有超高的人氣和知名度,下面我們就來盤點到目前為止鳴人25個階段的戰斗值,希望大家能夠喜歡。
1-5階段:這五個階段記錄了鳴人的童年時期,他最弱的時候是忍者學校時期,那時候的鳴人是個吊車尾,基本任何下忍都吊打他;后來鳴人開始使用九尾的查克拉,并且還幻化出了一條尾巴,這時候戰斗力才開始步入正軌。
6-10階段:這是鳴人青少年時期的5個階段,大部分形態都是依靠了九尾之力,戰斗值在1000以內,直到去妙木山修行了仙人模式后,鳴人的戰斗力才有了質的飛躍,比起四尾形態整整提高了一倍多。
11-15階段:這五個階段記錄了鳴人尾獸化的蛻變,通過戰斗值的提升,我們可以看出鳴人對九尾之力的使用越來越熟練,當他徹底開啟九喇嘛模式的時候,戰斗力已經接近了1萬5千點。
16-20階段:這五個階段是鳴人戰斗力的巔峰時期,因為此時的鳴人不僅掌握了六道模式,而且還把六道模式跟九喇嘛模式融合在了一起,當鳴人只開啟六道模式的時候戰斗值大約42萬,但是兩個模式融合在一起的時候,戰斗值超越了100萬。
21-25階段:很多人以為鳴人越到后期越強大,但是最后這五個階段卻讓漫迷們打臉,事實證明鳴人最強的時期是在疾風傳的時候,最后五個階段是《博人傳》里的鳴人,他的普通形態只有三千八百多點戰力值,最強形態也不過九十來萬,很顯然被嚴重削弱了,畢竟鳴人要為博人讓路了,大家對此怎么看呢?