有多少煤电? 2020年最优电力结构预测

时间:2019-01-07 10:35:27 来源:杏彩官网 作者:匿名



为了应对当前普遍存在的环境污染,能源安全和全球气候变化问题,能源转型已成为越来越多国家的选择。风电和光伏发电已成为能源转型的主要和重要内容。风力发电和光伏发电具有与传统化石能源单元不同的波动性和间歇性输出特性。为了实现高比例的可再生能源使用,电力系统需要适应可再生能源的特性。

那么,系统中可再生能源的最佳份额是多少?相应地,为了适应可再生能源的份额(以满足各种物理和排放限制),化石能源的最佳份额是什么?与理论可能性相比,现实可行性的其他障碍是什么?目前,我国燃煤电力行业的产能过剩相对较多。在公共政策中应该注意哪个方面?这是本文讨论的主要问题。

可再生能源发展多少以及应该发展多快的问题不应该从系统平衡的角度出发,而应该从节能减排的“必要性”出发。这也是为什么有必要反复强调“可再生能源友好型电力系统”的原因。可再生能源是目标,电力系统是条件。系统平衡和成本最小化是运行和新构建中需要保证的约束。可再生能源的政策和技术空间更大。

那么,可再生能源的最佳份额是多少?基于当地环境污染和全球气候安全的制约因素,这部分份额明显远高于目前的水平。然而,它肯定不是100%,因为100%的可再生能源的波动性,物理平衡约束可能无法满足。此外,可再生能源的发展在一定程度上,其发展成本会上升,其自身的市场价值正在下降,因此必须依赖政策环境(这可能会影响市场的电价,即可再生能源避免成本)的最佳水平。

对这些政策和各种竞争技术(如能源效率,碳捕获,利用和储存)的不同程度的考虑,以及对可再生能源发电成本最终下降的预期,可以产生明显的最佳份额。目前的实证研究已经产生了20%至70%的结果,结果高度依赖于生物质发电和碳回收的程度(两者的组合可构成负排放)。毫无疑问,这是一个需要研究的方面。当然,这只是考虑一些实际约束的情况。实际上,如果其他竞争技术由于各种原因缺乏考虑边界的可行性,那么可再生能源的份额需要进一步增加。例如,碳回收仍然是一种充满风险和缺乏社会认可的技术,能源效率的提高始终处于“理论潜力非常大且实际实施非常有限”的情况。中国一直倡导的节能优先事项仍然缺乏机制。设计和集体行动逻辑,不知道这组阶段的相对优先级。

因此,总的来说,从“或多或少”的问题来看,中国在可再生能源发展中的份额远远不是其最佳份额,而且仍然需要坚定的政治和政策承诺来投资相关产业。提供长期预期,确定稳定性,降低投资风险并降低资本成本,并促进更快的成本降低。

基于剩余载荷曲线和筛选曲线的2020年化石能源最优供电结构?

作者之前的文章反复强调,煤炭能源的过剩在于偏离其最优系统份额,而不是总体平衡。那么,系统中燃煤化石能源发电的最佳份额在什么水平?通过将残余负荷曲线(总负荷减去需要优先调度的可再生能源)与筛选曲线相结合,可以很容易地计算出这一点。

根据连续负荷曲线,如果成本是纵坐标,年度利用小时数8760 h是横坐标,则电力系统中的各种发电机组(如果太多可以分类,则相同的类型由典型的单位特征表示)年度成本曲线绘制在同一图表上,并且可以获得类似于图1的曲线族(上部)。每年成本曲线与纵轴的交点处的值表示年固定成本,曲线的斜率表示每1度电的(单位)可变成本。在该图中,可以从年度成本曲线的交点确定两个时间交点。显然,当单位的年利用小时数大于第二时间点时,基本单位——煤电的总年成本最小。当一年的利用小时数小于第一时间点时,第一类单元的——天然气单循环是最经济的。一年的利用小时数在两者之间,第二类单位的CC的年度总成本最小。该系统不考虑可再生能源,它仍然是政策驱动和技术学习的一个阶段。到2020年,风电将安装在2.2亿千瓦,200小时的使用时间,光伏发电将按照1.5亿千瓦的装机容量设定为1.5亿小时。水电和核电是中国电力系统结构的重要组成部分。它们的开发,布局和运营将对社会系统,经济布局和空间规划产生重大影响。外部性非常明显。因此,水电和核电的发展往往是政府控制所有国家节奏的力量。 (应该)是项目业主根据自己的利润前景分散决策。这与几乎没有宏观影响的燃煤发电机组不同。 。在此基础上,根据政府规划,水电和核电的规模和节奏是外生的,到2020年将达到3.1亿和5800万千瓦。

在扣除这部分非化石能源发电后的剩余连续负荷曲线的基础上,通过模型优化得到了化石能源发电(主要是煤和天然气发电)的最优结构。模拟现实,到2020年,化石能源动力结构仍然以燃煤发电为主导,天然气(单周期和联合循环)的装机容量约为1亿千瓦。这方面来自燃煤电力的低成本(没有更高的碳税),并且与2020年可再生能源的份额高度相关(不超过15%)。

最优结构下的市场电价和可再生系统价值?

风电和光伏在市场上的份额仍然相对较低(

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