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湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同發(fā)展路徑研究北京大學能源研究院湖南省能源碳中和發(fā)展研究中心由省發(fā)改委批準,依托湖南院專業(yè)技術力量牽頭組建,提供從雙碳方案頂層設計到典型項目實施的一攬子服務,致力于打造國內(nèi)領先的“雙碳”智北京大學能源研究院INSTITUTEOFENERGY北京大學能源研究院是北京大學下屬獨立科研實體機構。研究院以國家能源發(fā)展戰(zhàn)略需求為導向,立足能源領域全局及國際前沿,利用北京大學學科門類齊全的優(yōu)勢,聚焦制約我國能源行業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略和科技問題,按照“需求導向、學科引領、軟硬結合、交叉創(chuàng)新、突出重點、形成特色”的宗旨,推動能源科技進展,促進能源清潔轉型,開展專業(yè)及公眾教育,致力于打造國際水平的能源智庫和能源科技研發(fā)北京大學能源研究院于2021年3月啟動了氣候變化與能源轉型項目,旨在助力中國應對氣候變化和推動能源轉型,實現(xiàn)2030年前碳達峰和2060年前碳中和的目標。該項目通過科學研究,設立有雄心的目標,制定清晰的路線圖和有效該項目積極推動能源安全、高效、綠色和低碳發(fā)展,加速化石能源消費的減量化直至退出。該項目具體的研究領域涵蓋宏觀的能源與環(huán)境、經(jīng)濟和社會的協(xié)調綜合發(fā)展;化石能源消費總量控制;能源開發(fā)利用技術創(chuàng)新;電力部門向可再生能源為主體的系統(tǒng)轉型;推動電氣化;高耗能部門的低碳綠色發(fā)展;可持續(xù)交通模式;區(qū)域、省、市碳中和模式的示范推廣;散煤和塑料污染治理;碳中和與碳匯;碳市場;社會山東省分布式光伏高質量發(fā)展的開發(fā)模式和市場機制研究湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同發(fā)展路徑研究碳-電-證市場協(xié)同發(fā)展政策路徑分析(2025)走向公正轉型的未來:綠色轉型對中國不同區(qū)域的影響華東四省一市電力清潔轉型與安全保供路徑與方案研究促進西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉型升級和新能源就地消納協(xié)同發(fā)展基于靈活調峰和穩(wěn)定供熱前提下的山東省30萬千瓦級煤電機湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同發(fā)展路徑研究 i◎第一章湖南省電力系統(tǒng)支撐能力基礎分析 1 1 1 2 2 2 3 3 3◎第二章湖南省電力系統(tǒng)低碳轉型路徑分析 5 5 6 9◎第三章電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同模型研究 ◎第四章政策建議 4.1電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同發(fā)展推薦路徑.22 i前言電量持續(xù)高速增長,隨著大數(shù)據(jù)、AI等行業(yè)發(fā)展,未來對電力的需求將繼續(xù)增長,湖南省中長期電力仍存在較大剛性增長需求。同時,推動電力系統(tǒng)支撐能力與低碳轉型協(xié)同發(fā)展是保障標的必然要求。因此,如何研究湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設第一章湖南省電力系統(tǒng)支撐能力基礎分析2024年湖南省全社會用電量達2374億千瓦時,最大負荷為4611萬千瓦,接近全省供電能力。湖南省各類支撐性電源和支撐能力手段是保障電力供應能力的重要基礎。截至2024年底,全省煤電裝機2807萬千瓦,占全省電源總裝機的比重為36.3%。煤電發(fā)電量901億千瓦時,占全省總發(fā)電量的比重為48.1%。煤電在湖南省電力系統(tǒng)中發(fā)揮主力保障作用,是電力供應的“壓艙石”。2024年迎峰度夏期間,最大負荷日火電出力2373萬千瓦,占比51.46%。2024年迎峰度冬期間,最大負荷日火電出力2057萬千瓦,占比58.19%。煤電在靈活調節(jié)方面的作用也不容小覷,2024年上半年湖南煤電機組平均調峰深度達額定容量的30%,部分時段負荷率低至40%以下。湖南省暫無在運的氣電機組,全省規(guī)劃和在建氣電項目主要有三個,規(guī)劃總裝機近300萬千瓦。2截至2024年底,湖南水電裝機1789萬千瓦(含抽蓄120萬千瓦同比增加1.3%,水電發(fā)電量為547億千瓦時,占全省總發(fā)電量的比重為29.2%。全年水電利用小時數(shù)為3055小時,同比增加832小時。2024年,從迎峰度夏最大負荷日電源出力情況來看,水電因為在豐水期,最大負荷出力可達19%,可扮演一定的支撐作用。從迎峰度冬最大負荷日電源出力情況來看,水電出力僅15%。截至2024年底,湖南省風電已開發(fā)約1121萬千瓦,太陽能發(fā)電裝機規(guī)模達1873萬千瓦。2024年風電、光伏等新能源發(fā)電量分別為210億千瓦時、144億千瓦時,共計占比19%左右,與全國平均水平基本一致。電力支撐能力方面,2024年,從迎峰度夏最大負荷日電源出力情況來看,風電和光伏發(fā)電出力僅為3%左右。從迎峰度冬最大負荷日電源出力情況來看,風電和光伏發(fā)電出力為6%左右。湖南省已探明鈾礦儲量2.6萬噸,位居全國第三,是國內(nèi)重要的核燃料基地。湖南省水系發(fā)達,地質結構穩(wěn)定,核電廠址資源豐富,其中桃花江廠址和小墨山廠址被列入《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年調整)》廠址保護目錄,龍門核電廠址和常寧核電廠址被列入重點論證廠址目錄。但由于政策限制,暫未啟動建設。湖南省目前主要共有4條外電通道,分別為鄂湘聯(lián)絡線、祁韶直流、寧湘直流、雅江-江西直流分電湖南,目前夏季和冬季輸電能力分別為1326和1241萬千瓦,未來隨著寧湘直流的全部投產(chǎn)和雅江-江西直流分電比例的增加,全省夏季和冬季的輸電能力將有一定的提升,將分別超過1600萬千瓦和1400萬千瓦?,F(xiàn)階段湖南省電力需求響應為削峰填谷需求響應,如在全省電力供需出現(xiàn)可預見性的供應缺口時,電力用戶按照市場化原則,在缺口時段主動削減、中斷用電負荷,并獲得相應資金補償,2024年全省電力需求側響應能力占年最大負荷比重為5%。截止到2024年底,累計注冊市場主體37379家(不含非直購發(fā)電企業(yè)和外省推動售電公司其中直購發(fā)電企業(yè)369家、批發(fā)交易用戶0家、零售用戶36770家、售電公司209家、獨立儲能企業(yè)30家、虛擬電廠1家。412024年,湖南煤電交易合同電量682.9億千瓦時,新能源交易合同電量245.6億千瓦時,外購電中進入市場電量218.6億千瓦時。湖南省電力市場化交易電量1205.6億千瓦時,其中售電公司成交合同電量854.0億千瓦時,電網(wǎng)代理購電交易合同電量351.6億千瓦時。466.2469.0475.3448.3466.2469.0475.3448.3465.2電量(億千瓦時)682.9245.6218.6854.0351.6第二章湖南省電力系統(tǒng)低碳轉型路徑分析湖南省電力低碳轉型以構建安全可靠、清潔高效的新型電力系統(tǒng)為核心目標,聚焦能源結構優(yōu)化、系統(tǒng)調節(jié)能力提升和煤電清潔化改造,主要方向可歸納為以下幾個方面。截至2024年底,湖南省風電已開發(fā)約1121萬千瓦,同比增長15.3%,風力發(fā)電量約210億千瓦時,同比增長0.5%,全年風電利用小時數(shù)為2059小時,同比減少212小時,全年風電利用率97.2%,較上年下降2.44個百分點。截至2024年底,湖南省太陽能發(fā)電裝機規(guī)模達1873萬千瓦,同比增長49.6%,光伏發(fā)電量為144億千瓦時,同比增長64.9%,光伏發(fā)電利用小時數(shù)為922小時,同比減少73小時,全年發(fā)電利用率99.4%,較上年下降0.59個百分點。整體而言,湖南省光伏發(fā)電呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢。截至2024年底,湖南電網(wǎng)生物質發(fā)電裝機143萬千瓦,同比增長14.9%,全年生物質發(fā)電量73億千瓦時,同比增長13.1%,生物質利用小時數(shù)5379小時,同比增加177小時。湖南省剩余光伏可開發(fā)潛力較大,全省光伏技術可開發(fā)量(考慮限制性因素)約9600萬千瓦,其中地面集中式光伏交流側技術可開發(fā)規(guī)模約6000萬千瓦,包括農(nóng)光互補3000萬千瓦,林光互補1900萬千瓦,漁光互補1100萬千瓦。分布式光伏剩余可開發(fā)潛力3600萬千瓦,其中大型工業(yè)園區(qū)預計可開發(fā)總量約700萬千瓦,剩余戶用(含小型工商業(yè))預計可開發(fā)總量約2900萬千瓦(交流側)。6核減可再生能源限制開發(fā)區(qū)域后,經(jīng)統(tǒng)計,全省風電技術剩余可開發(fā)量約7400萬千瓦。根據(jù)農(nóng)業(yè)、林業(yè)生物質資源量估算成果,全省農(nóng)林生物質理論資源總量為7735萬噸/年,可發(fā)電利用資源量為2030萬噸/年,經(jīng)估算,2030年全省生活垃圾清運量將達到5.54萬噸/日,具備推進垃圾發(fā)電的資源量基礎。綜上,通過科學統(tǒng)籌與網(wǎng)架強化以提升新能源消納水平,并借助多能互補增強其頂峰與電量支撐能力,是湖南省實現(xiàn)高比例新能源接入的基石。這構成了本省電力系統(tǒng)低碳轉型的一條根本性路徑。截至2024年底,湖南省僅黑麋峰抽水蓄能電站在運,容量為120萬千瓦。安化、攸縣廣寒坪、江華灣水源、平江、炎陵羅萍江、汨羅玉池、桃源木旺溪、辰溪8座抽水蓄能電站正在加速建設中,在建規(guī)模達1320萬千瓦。截至2024年底,新型儲能裝機規(guī)模288萬千瓦,同比增長8.3%,排名華中第1位。儲能深度調峰電量6.3億千瓦時,占比8.5%,最大負荷日電化學儲能供電量為173萬千瓦,占電化學儲能總裝機規(guī)模60%。截至2024年底,湖南省煤電機組平均最大調峰深度達到額定容量的30%,即最大調節(jié)能力達到2181萬千瓦。調峰輔助服務市場合計提供調峰電量74.5億千瓦時,同比增長101.4%?;痣?、新型儲能、可調節(jié)用戶等調峰服務提供方合計獲得收益10.9億元。湖南省抽水蓄能資源豐富,項目儲備超過3600萬千瓦,根據(jù)規(guī)劃,預計平江2025年投運1臺機組(35萬千瓦“十五五”期間平江其余3臺機組(3×45萬千瓦)和安化1臺機組(30萬千瓦)也將投產(chǎn)。其余在建抽水蓄能項目投產(chǎn)時間見表2-1。2025年2“十五五”“十五五”4“十六五”“十六五”“十六五”“十六五”8“十六五”“十六五”“十六五”“十六五”8湖南省壓縮空氣儲能站址較豐富,建設條件較好,適宜大規(guī)模開發(fā)。經(jīng)全面摸排,湖南省鹽穴類站址有限,但適宜建設30萬千瓦級壓縮空氣儲能的人工硐室站址較豐富,根據(jù)項目優(yōu)選,約有20個空氣儲能站址,主要分布在中東部和南部硬質巖石區(qū)域,并與湘東湘南兩大電力負荷中心、湘南大型風電光伏基地等儲能需求旺盛的區(qū)域布局匹配度高,適合30萬千瓦及以上的大規(guī)模壓縮空氣儲能電站開發(fā)。目前,全國批復的56個新型儲能試點示范項目中,湖南有3個項目入選,其中壓縮空氣儲能示范項目有兩個,分別是:岳陽縣300兆瓦/1500兆瓦時和衡陽市珠暉區(qū)100兆瓦/400兆瓦時。截至2024年底,全省電化學儲能的發(fā)電功率已達到288萬千瓦,已超額完成“十四五”建成電化學儲能裝機200萬千瓦的規(guī)劃目標?!笆逦濉逼陂g,考慮抽水蓄能裝機短期內(nèi)無法大規(guī)模投產(chǎn)等實際需求,電化學儲能將有進一步增長空間。綜上,系統(tǒng)調節(jié)能力是決定湖南省新能源消納上限的剛性約束。為平抑新能源出力的劇烈波動,必須加快構建涵蓋抽水蓄能、新型儲能、壓縮空氣儲能及需求側響應的“多時間尺度、多技術路線”調節(jié)資源池。這構成了本省電力系統(tǒng)低碳轉型的關鍵路徑。“十四五”以來,湖南省大力推動煤電機組改造升級,截至2024年底,共開展節(jié)能改造機組42臺,合計容量1870萬千瓦;開展靈活性改造機組25臺,合計容量1101萬千瓦;開展供熱改造機組20臺,合計容量1068.5萬千瓦。節(jié)能改造和靈活性改造均超額完成國家下達的改造任務,該指標為全省統(tǒng)籌,部分未按期改造的電廠指標將由其他電廠相對應的改造補齊。表2-2:“十四五”期間煤電機組改造升級完成情況臺數(shù)臺數(shù)臺數(shù)786.52023年4590400661062920528201068.5備注:2021年10月國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《關于開展全國煤電機組改造升級的通知》(發(fā)改運行〔2021〕1519號正式開展煤電機組改造升級,故此處僅統(tǒng)計2022年之后數(shù)據(jù)。圖2-4:湖南省火電運行靈活性改造內(nèi)容一覽圖逐步淘汰使用年限長,機組容量小的煤電機組,推行“上大壓小”等容量替換,從源頭上節(jié)能減排。從電力系統(tǒng)支撐能力基礎分析可得,煤電在湖南省電力系統(tǒng)中發(fā)揮主力保障作用,是電力供應的“壓艙石”,更是能源轉型過程中不可或缺的“穩(wěn)定器”和“過渡橋”。結合湖南省實際,未來全省煤電機組低碳化改造的方向包括摻燒生物質、摻燒綠氨、配套CCUS固碳等。將結合具體的技術發(fā)展水平和資源稟賦適時啟動相應的改造,現(xiàn)階段均處于探索和示范階段。綜上,煤電轉型的路徑并非簡單退出,而是通過全面的節(jié)能、靈活性和低碳化改造,使其從提供“電量”的主體,轉變?yōu)樘峁┛煽俊半娏Α焙汀罢{節(jié)服務”的關鍵支撐。其未來價值將主要體現(xiàn)在為系統(tǒng)提供高峰時段的頂峰容量保障,并為可再生能源消納提供至關重要的靈活調節(jié)能力,在能源安全與低碳目標間實現(xiàn)協(xié)同。第三章電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同模型研究綜合運用回歸分析法、彈性系數(shù)法和產(chǎn)值單耗法,對湖南省全社會用電量進行測算,顯示全省2030年和2035年全社會用電量預計分別為3540億千瓦時和4400億千瓦時。運用時間序列法預測湖南省全社會最大負荷,顯示全省2030年和2035年全社會最大電力負荷預計將分別達到7300萬千瓦和9100萬千瓦。對全省電力系統(tǒng)進行電力電量平衡計算,結果顯示:2030年湖南省在當前已有及規(guī)劃新增電源裝機的基礎上,夏季最大用電缺口將達到908萬千瓦左右,冬季最大用電缺口將達到1009萬千瓦。2035年夏季最大用電缺口達到1413萬千瓦,冬季最大用電缺口為1514萬千瓦左右。預計2030年湖南省電量缺口為261億千瓦時,2035年電量缺口為882億千瓦時。綜上,當僅考慮目前已核準和在建電源裝機,預計湖南省2030年和2035年電力缺口將達到1000萬千瓦和1500萬千瓦左右,2030年和2035年電量缺口將達到260億千瓦時和880億千瓦時。開展湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同路徑研究的重點是要關注以下幾點:一是電力系統(tǒng)是否能夠滿足全省電力安全保障的需求,即盡可能縮小電力缺口;二是在滿足電力保供的情況下,產(chǎn)生的二氧化碳排放是否會對全省完成碳達峰碳中和的戰(zhàn)略目標產(chǎn)生影響,可再生能源消納能否完成國家可再生能源消納責任權重目標;三是路徑的經(jīng)濟性如何,是否具有可持續(xù)性。方案比選指標體系關鍵約束條件—電力/電量平衡—方案比選指標體系關鍵約束條件—電力/電量平衡——全社會碳排放達峰—迭代安全充裕安全充裕穩(wěn)定供電能力修正穩(wěn)定供電能力因變量:總的經(jīng)濟成本電電清潔可再生能源消納比重力低碳新增碳排放量 二氧化碳排放量 生成碳達峰及碳中和時間—可再生能源電力消納—經(jīng)濟高效累計經(jīng)濟成本生成碳達峰及碳中和時間—可再生能源電力消納—經(jīng)濟高效累計經(jīng)濟成本可再生能源消納責任權重現(xiàn)狀分析非水可再生能源消納責任權重預測—可開發(fā)資源條件—指導內(nèi)嵌—可開發(fā)資源條件—指導各類資源稟賦可開發(fā)上限各類電源裝機及發(fā)電量現(xiàn)狀各類電源裝機及發(fā)電量現(xiàn)狀全社會用電量變化趨勢外調電可再生能源比重各類基礎設施建設成本未來各類能源的價格碳市場價格《煤電低碳化改造建設行動方案(2024-2027年)》《電力系統(tǒng)調節(jié)能力優(yōu)化專項行動實施方案(2025-2027年)》《新一代煤電升級專項行動方案(2025-2027年)》碳排放權交易市場綠電綠證交易市場……因此針對湖南省電力系統(tǒng)支撐能力建設與低碳轉型協(xié)同發(fā)展路徑研究,我們擬設置關鍵約束條件:電力/電量平衡、全社會碳排放達峰、可再生能源電力消納、可開發(fā)資源條件等,以政策及市場機制為指導,計算最優(yōu)經(jīng)濟成本,研究不同路徑對全省完成“雙碳”目標的影響。以2024年為基準年,構建高分辨率的運行模擬模型,研究滿足電力電量平衡、碳排放約束、年經(jīng)濟成本低條件下的最優(yōu)電力系統(tǒng)結構。其中cv':表示投資成本,為各電源總投資減去殘值后除以折舊年限;:表示運維成本:表示運維成本,為各電源當年發(fā)電量與運維成本單價的乘積;cvf:表示燃料成本,計算各電源當年的燃料消耗乘以對應燃料的單價;cvf:表示碳排放成本,為新增電源裝機部分產(chǎn)生的碳排放量乘以當年二氧化碳單價。其中:cn:表示電源初始投資;r:表示殘值率;T:表示折舊年限。cr-結合實際運行情況調研,本研究的煤電、氣電、風電殘值率均取3%,折舊年限均取20年。核電殘值率取0,折舊年限取30年。電化學儲能殘值率取5%,折舊年限取10年。壓縮空氣儲能殘值率取5%,折舊年限取30年。抽水蓄能殘值率取10%,折舊年限取30年。主要電源造價按表3-1選取。(單位:元/千瓦)2030年340053002400200002035年34005000240020000注:上述煤電、風電、氣電單位造價成本來源于最新中標EPC價格。核電參考三門核電機組單位造價成本。2小時電化學儲能系統(tǒng)項目初始投資成本約1.3~2.7元/Wh左右。壓縮空氣儲能在100MW/400MWh的系統(tǒng)中,初始投資5~6元/W、年循環(huán)次數(shù)達到450~600次的情況下,度電成本區(qū)間為0.252~0.413元/kWh。抽水蓄能初始投資成本在5.5~9元/W之間。本報告電化學儲能初始投資成本取1.5元/W,壓縮空氣儲能初始投資成本取6元/W,抽水蓄能成本取6元/W。煤電、風電、氣電、核電運維成本:==電源裝機×利用小時數(shù)×單位運維成本本研究中,煤電、風電、氣電、核電利用小時數(shù)根據(jù)測算情況進行調整。主要電源單位運維成本按表3-2中數(shù)據(jù)選取。(單位:元/兆瓦時)2030年2035年注:各電源運維成本結合當前運維成本估算。核電成本根據(jù)中廣核2023年年報及券商研報推算。電化學儲能、壓縮空氣儲能、抽水蓄能運維成本:=儲能裝機×單位運維成本主要儲能設施單位運維成本按表3-3中數(shù)據(jù)選取。2030年0.060.10.062035年0.060.10.06注:根據(jù)王金南《新型儲能5種技術路線經(jīng)濟性比較》。煤電和氣電的燃料成本計算公式:cvf=電源裝機×利用小時數(shù)×單位發(fā)電煤耗×燃料單價核電的燃料成本計算公式:cvf=電源裝機×利用小時數(shù)×核燃料單位發(fā)電單價本研究中,煤電單位供電煤耗取308gce/kWh,電煤價格參照《關于貫徹落實煤電容量電價機制有關事項的通知》(湘發(fā)改價調〔2023〕878號)及市場行情,取1100元/噸標準煤。天然氣發(fā)電單位氣耗取0.20m3/kWh,天然氣單價取2.3元/立方米。核燃料單位發(fā)電單價根據(jù)中廣核2023年年報及券商研報推算,取65元/兆瓦時。風電、儲能、抽水蓄能不存在燃料成本。cvf=碳排放量×碳價其中,煤電碳排放量=煤電發(fā)電量×單位煤耗×標煤折碳系數(shù)氣電碳排放量=氣電發(fā)電量×單位氣耗×標煤折碳系數(shù)結合鋼鐵、水泥、鋁冶煉即將納入全國碳市場,以及其他行業(yè)后續(xù)的逐步納入,預計后續(xù)碳配額價格會持續(xù)上升。據(jù)公開數(shù)據(jù),2021年~2024年,全國碳市場全年收盤價分別為52.78元/噸、57.38元/噸、82.43元/噸和97.49元/噸。結合歷年碳市場交易數(shù)據(jù)及對各大行業(yè)逐步納入碳市場的考慮,以2024年較2023年增幅的1.1倍為增長空間,勻速增長,根據(jù)計算結果,預計2030年碳價約為197元/噸,2035年碳價約為280元/噸。目標函數(shù)涉及電力系統(tǒng)運行的各個方面,包括電力電量平衡、系統(tǒng)充裕度、電力系統(tǒng)擴張約束、系統(tǒng)調節(jié)能力、爬坡率、資源稟賦約束、政策約束等。根據(jù)各水平年新增及退役情況,確定電源現(xiàn)存裝機容量。即:電源現(xiàn)存裝機容量=上個時期裝機容量+新增裝機容量-退役容量確保有足夠裝機容量滿足峰值負荷要求。其中w"、、、w"分別表示不同電源的出力系數(shù);X"、、""、、分別表示煤電、風電、核電、氣電、外電的新增裝機容量;表示最大電力缺口。""其中r"、r"、rf、r"分別表示不同電源的利用小時數(shù);X"、X"、、、分別表示煤電、風電、核電、氣電、外電的新增裝機容量;表示最大電量缺口。風電、光伏、核電、水電的裝機容量不可超過區(qū)域最大可開發(fā)裝機容量。風電、光伏剩余可開發(fā)容量分別為:7400萬千瓦和9600萬千瓦。地方政策約束政策主要依據(jù)當?shù)仉娏ο到y(tǒng)未來政策規(guī)定與新能源規(guī)劃安排,如:碳排放達峰約束、可再生能源消納責任權重約束等。碳排放達峰約束方面,根據(jù)試算,煤電在現(xiàn)有規(guī)劃基礎上新增600萬千瓦后,仍可完成碳達峰目標,繼續(xù)新增則無法完成。根據(jù)《基于“雙碳”目標實現(xiàn)的湖南省可再生能源開發(fā)利用規(guī)模測算和實現(xiàn)路徑研究》,預計2030年,湖南省可再生能源電力消納責任權重為53.6%,2035年不考慮新增煤電,故不考慮可再生能源消納責任權重的影響。根據(jù)《2024年全國新能源并網(wǎng)消納情況》,2024年1-12月,湖南省風電、光伏利用率分別為97.2%和99.4%。圍繞湖南省電力支撐能力提升,從煤電氣電協(xié)同發(fā)展、氣電加速發(fā)展、煤電外電協(xié)同發(fā)展、儲能和需求側響應支撐能力強化幾個場景進行分析。分析上述不同情景下各電源裝機和發(fā)電量的變化情況,分別針對滿足電力缺口前提下的不同電源裝機配比進行計算,得到各場景下的經(jīng)濟成本。在考慮電力擴張約束、容量約束、地方資源稟賦約束以及地方政策約束的基礎上,通過反復迭代計算,得到各水平年最小經(jīng)濟成本的各類電源最優(yōu)裝機。該場景下,僅考慮現(xiàn)階段已核準和在建項目,不考慮未來經(jīng)濟和電力需求負荷的增加,因此該場景可得到湖南省在各關鍵水平年不考慮新增電源裝機后的電力電量缺口,預計2030年和2035年電力缺口將達到1000萬千瓦和1500萬千瓦左右,2030年和2035年電量缺口將達到260億千瓦時和880億千瓦時。該情景下,設置2030年和2035年煤電、外電、新型儲能、抽水蓄能裝機范圍,我省在2025-2030年外電通道包括祁韶直流、鄂湘聯(lián)絡線、雅江直流以及2025年投產(chǎn)送電的寧電入湘四條外電通道。在此基礎上考慮最大新上1000萬千瓦的煤電裝機和400萬的氣電裝機。表3-4:煤電氣電協(xié)同發(fā)展情景下各電源新增裝機范圍2030年0-10000-4000-5000-20002035年00-10000-10000-5000-1500該情景下,設置2030年和2035年煤電、氣電、新型儲能、抽水蓄能裝機范圍,除基準情景中已納入規(guī)劃的三個氣電項目外,新增一定容量氣電機組,分別按照2030年和2035年投產(chǎn)進行測算。表3-5:氣電加速發(fā)展情景下各電源新增裝機范圍0-1000 0-5000-3000-20002035年00-10000-20000-10000-15003.3.4煤電外電協(xié)同發(fā)展情景該情景下,設置2030年和2035年煤電、風電、新型儲能、抽水蓄能裝機范圍及區(qū)外來電容量,我省在2025-2030年外電通道包括祁韶直流、鄂湘聯(lián)絡線、雅江直流以及2025年投產(chǎn)送電的寧電入湘四條外電通道。在此基礎上考慮2030年疆電入湘投運情景。表3-6:煤電外電協(xié)同發(fā)展情景下各電源新增裝機范圍2030年0-6000-5000-10000-6002035年00-10000-10000-15000-1000該情景下,設置2030年和2035年煤電、風電、新型儲能、抽水蓄能裝機范圍,在滿足電力缺口、電量缺口、可再生能源消納權重等條件的約束下,可計算得到經(jīng)濟成本最低的最優(yōu)電源裝機選項。表3-7:儲能支撐能力強化情景下各電源新 2030年0-10000-10000-50002035年00-30000-10000-1500該情景下,設置2030年和2035年需求側響應能力分別為5%和7%,此時,2030年和2035年電力缺口分別為850萬千瓦和1300萬千瓦左右。在此前提下,分別設置2030年和2035年煤電、風電、新型儲能和抽水蓄能裝機范圍,在滿足電力缺口、可再生能源消納權重等條件的約束下,可計算得到經(jīng)濟成本最低的最優(yōu)電源裝機選項。2030年0-10000-5000-100000-30000-20000-1500以2024年為基準年,分析不同情景下2030年和2035年電源裝機、發(fā)電量。3.4.12030年水平年情景分析對上述不同場景進行分析,不同情景下最小經(jīng)濟成本裝機如表3-9所示。表3-9:2030年不同情景下最優(yōu)新增電源裝機89040049089040049000000000000000054.0%53.9%3264834注:括號中的數(shù)值表示考慮了外電輸送的省外排放。通過上表可知,最小經(jīng)濟成本為煤電外電協(xié)同發(fā)展情景,該情景下年化成本最低,年化成本為137億元,該情景下到2030年煤電新增400萬千瓦、引入一回容量為600萬千瓦的區(qū)外來電。3.4.22035年水平年情景分析對上述不同場景進行分析,2035年不同情景下最小經(jīng)濟成本裝機如表3-10所示。0000045700000002000276524840000000047545048545700注:括號中的數(shù)值表示考慮了外電輸送的省外排放。通過上表可知,各情景

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