“双碳”目标下我国电力产业转型发展路径分析

“双碳”目标是我国总体发展战略，并在众多政策文件中作出重要部署。文章基于“双碳”目标背景，分析我国电力产业发展现状，并进一步探讨我国电力产业的发展趋势、挑战和机遇，从而提出电力产业的转型发展路径，即构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系和以光伏发电、风电等新能源为主体的新型电力系统，以期为国内电力及相关产业的企业在绿色低碳发展方面提供参考和借鉴。     

2050年我国低碳能源系统的形态、特征描绘和敏感性分析

碳达峰、碳中和目标将加速我国能源系统的低碳转型。为促进全社会的协同行动,需要一个未来低碳能源系统的清晰、完整图景来提供前瞻性引导。而目前,未来低碳能源系统的形态、特征以及敏感性因素尚研究不足。该文发展了一套能源-物质流耦合及敏感性分析方法,建立了2050年低碳能源系统的计量基础,描绘了其整体能源流向和二氧化碳排放源、汇的关系,并分析了其主要组成部分的结构和效率一旦发生变化对二氧化碳排放总量的影响。结果表明,未来低碳能源系统可能将呈现非化石能源为主的一次能源结构和发电结构以及高比例终端电力占比等基本形态,并可能具有电力部门负排放、工业部门排放最大等基本碳排放特征。该系统的碳排放总量对工业部门的电力占比和化石能源发电的效率变化最为敏感,其次是风电占比提高、更多煤电安装碳捕获和封存(carbon capture and sequestration, CCS)及化石能源发电的余热利用等。为此,该文建议严格控制化石能源的终端直接利用,加速电力部门低碳进程,加强探索难减排部门的低碳路径和非化石非电利用,以及大力建设智慧能源系统来保障多能互补。     

互补发电技术体系与发展趋势

能源和环境是当今世界面临的两大重要课题,随着国家倡导发展低碳经济,以太阳能、风能、水能、生物质能等为代表的新能源得到快速的发展。多种可再生能源互补发电是一种有效的形式,可再生能源发电量占总发电量的比重越来越大。太阳能和风能作为可再生能源中的重要组成部分,具有分布广、开发潜力大、环境影响小、可持续利用等特点。将二者进行有机的结合,使可再生能源系统的运行更加稳定和高效。风光互补发电因为其独特的优势作为互补发电技术的主流。本文简述了互补发电技术体系和互补发电技术,探讨了风光互补发电技术的现状及发展趋势。     

加快推进新型储能材料与装备发展迫在眉睫

<正>实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署，也是具有世界意义的应对气候变化的庄严承诺。中国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”，煤炭的大量应用已成为中国污染的最大来源。节能减排和能源转型是2060年前实现“双碳”目标的基本路径，但根本途径是能源转型。     

基于世界科技革命加速进化规律的世界能源转型研究

世界能源转型就是由世界主导性能源更替所引发的能源革命、工业革命和社会革命，受世界科技革命及能源供需驱动，具有幕式变革特征，是人类文明进程中质量互变的重要组成部分。根据世界科技革命的周期性及加速进化规律，以及世界能源转型的幕式变革规律，结合世界能源技术前沿和现有产业基础，综合判断本轮世界能源转型为天然气接替石油所引发的“低碳转型”，受智能化和页岩气技术革命驱动，始于2007年，将止于2032年，目前处于转型的第二阶段（“破旧”），2027年后将进入第三阶段（“立新”）。核聚变将在2030年前后登上历史舞台，2069—2088年将经历“零碳转型”，2088年后人类将走向能源自由。由于核聚变具有与化石能源截然不同的无穷大能量总体、弱地缘依赖性和零碳排三大特征，故其零碳能源转型将意味着颠覆性改变，也决定了低碳转型的方向。国家、行业和企业将需要在世界能源转型的总框架下，根据自身比较优劣势和战略定位，在当前出发点与远期“零碳转型”目标之间进行低碳转型路径的全局寻优。我国一次能源结构具有富碳特征，尽管天然气产业发展迅速，但要在保障能源消费总量增长的同时实现“双碳目标”，就必须依靠科技创新驱动特色发展...     

构建多能互补的清洁低碳能源耦合体

为进一步高效推进高耗能行业节能增效、降碳减排和可持续发展,基于新能源与石化、钢铁、煤炭等单一行业的融合一体化发展基础,通过建立绿色高效的科技体系,搭建互联互通的能源耦合互联网,打造高效协同的能源耦合体管控体系,构建面向多行业的、以“促进系统能效提升、实现工业清洁生产、确保经济可靠和引领低碳发展”为核心目标的多能互补清洁低碳能源耦合体。结合“煤炭-石化-新能源”的案例研究表明,行业间能源耦合体的构建能整体提升能源利用效率和资源利用价值,降碳效果明显。建议加快推进多能互补的清洁低碳能源耦合体构建和示范应用,同时在产业政策、技术开发等方面给予大力支持,鼓励行业(企业)之间积极探索多能耦合的可行性路径,建设能源内外循环体系,推进新旧能源转换,促进行业能效提升和绿色低碳转型。     

打造工业制造领域“低碳”转型样板

<正>杭州欣美成套电器制造有限公司借科技创新率先实现“碳中和” 以“制造产业向支撑清洁能源发展的全链条发展转型,向人工智能、大数据转型”为己任,杭电欣美将积极持续推进“零碳工厂”建设,打造浙江省制造业的低碳金名片。     

绍兴:科技创新赋能绿色低碳转型助力经济高质量发展

<正>为健全绿色低碳循环发展经济体系,加快推动经济社会发展全面绿色转型,绍兴市多措并举,积极加强科技引领支撑,深入推进“双碳”工作。去年以来,绍兴市全面落实全省碳达峰碳中和工作推进会精神,围绕能源双控目标,强化关键核心技术攻关、高能级创新平台建设、技术产业协同发展,积极抢占绿色低碳科技创新制高点,助力地方经济高质量发展。已引进建设“双碳”领域共建产业研究院8家、创新团队12个,省重点实验室1家、省工程实验室2家、省重点企业研究院4家、省企业研究院（研发中心）61家,突破一批关键技术攻关,转化一批科技成果应用。     

碳中和目标下我国地热发电的现状与展望

构建以新能源为主体的新型电力系统是我国实现碳中和目标的重要途径。地热资源是清洁可再生能源,其储量丰富、分布广泛。地热发电的碳排放系数远低于火力发电过程,理应在碳中和进程中发挥重要作用。虽然我国地热资源储量丰富,但地热发电产业发展极其缓慢。为促进其发展,该文首先回顾了我国地热发电的发展现状,进而分析了制约其发展的主要因素,最终讨论碳中和目标下我国地热发电的发展方向。     

绿色能源产业生态圈：迈向绿色低碳高质量发展道路

<正>党的二十大报告指出“:立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。”加速构建绿色能源产业生态圈是杭州落实碳达峰碳中和目标任务，深入践行新发展理念、积极推进产业转型升级、迈向绿色低碳高质量发展道路的重要举措。绿色能源产业是指为节约能源资源、发展循环经济、保护生态环境提供物质基础和技术保障的产业，是国家加快培育和发展的战略性新兴产业。在《浙江省环保产业统计分类目录（2021年）》的基础上，杭州结合发展实际，确定了储能、风电、光伏、节能环保等4条重点产业链为绿色能源产业生态圈监测范围。     

美国能源可持续利用现状及对中国的启示

世界能源利用进入“清洁、低碳、可再生”的可持续发展新航道。美国在全力确保清洁能源制造和全球领先地位,保障和实现国家能源安全稳定供给中努力形成能源可持续利用结构。能源结构转型已使美国温室气体排放总量达峰后持续走低,并下降至2000年以前水平,电力行业和交通行业碳排放震荡下降,美国可持续能源发电成本较世界其他国家偏低。美国能源可持续利用水平的提升得益于一系列政策法规、财政投资及经济市场等多方面措施的保障。美国政府的碳减排措施及各州政府的节能准则保障能源利用效率的提升;政府推动能源转型,促进清洁能源投资,并进一步推动清洁能源和能源税收减免;通过加大天然气领域的投资,促进交通领域电气化转型,以及修订车辆燃油经济性标准等措施推动可持续能源市场繁荣。美国能源的可持续利用现状显示,“能源利用过程的清洁化、能源利用类型的低碳化、能源获取方式的可再生化”为主导的能源转型方向将成为实现能源利用可持续性的发展趋势,全球可持续能源技术创新成为关键技术进步和竞争的阵地,国际能源转型过程中出现的多种困境显示,全球可持续能源利用的重要领域合作基础众多而广泛。美国与中国能源结构和能源转型中面临的形势与挑战相似,也有不...     

碳中和目标下中国能源转型和能源安全的现状、挑战与对策

人类社会在完成两次重要的能源转型之后,当前正在进行以碳中和目标为导向、旨在实现人类社会可持续发展的第三次能源转型。新形势下中国能源发展面临复杂形势和严峻挑战,既要加快推进能源低碳转型实现碳中和目标,又要牢牢守住能源安全底线。如何统筹好能源转型和能源安全,是中国能源高质量可持续发展面临的重大问题。研究认为:1)前两次能源转型均契合传统的经济发展规律,与工业革命相伴而生,能源作为普通生产要素,其结构在技术驱动下逐渐发生变革,正在进行中的第三次能源转型,核心动因不仅包括应对气候变化和保障能源安全,还包括人类社会可持续发展的战略驱动,需要多端发力完成。2)碳中和目标下中国能源转型面临能源消费总量偏大、碳排放量偏大、能源结构偏煤、国内油气产量偏少、油气对外依存度偏高及可再生能源发展偏弱等安全风险。3)碳中和目标下中国能源转型与能源安全应着力“三个加快”:充分发挥中国社会主义制度优势,从化石能源清洁化、可再生能源规模化及综合能源智慧化3方面加快构建新型能源体系,在煤炭、油气和可再生能源等领域加快科技创新,加快实施全面能源节约战略。     

向家坝水电站建设运行对宜宾科技发展的推动影响

向家坝水电站开工，标志着我国大西南的世界级“水电王国”的崛起全面提速。宜宾市作为向家坝水电站的发电、输变电基地，主要的交通、物资、后勤原料基地和主要依托城市，必将对我市的经济发展和能源结构产生积极而深远的影响，同时，对宜宾市的科技发展也会产生新的挑战和积极深远的影响。     

“双碳”目标下考虑可再生能源的市场化交易体系

可再生能源作为能源清洁低碳转型的主力军,对于中国实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为应对高比例间歇性可再生能源给电力系统带来的挑战并适应电力体制改革进程,通过市场化方式促进可再生能源消纳已成为一项关键任务。首先,对国外可再生能源发展和市场化交易进行了分析;其次,梳理了国内可再生能源发展的政策,对可再生能源参与电力市场以及绿证市场进行了现状分析;然后,基于“双碳”目标和可再生能源消纳保障机制,设计了可再生能源市场化交易体系,包括可再生能源电能量市场、超额消纳量市场和绿证市场;最后,选取某风电场为例,对于本文提出的市场化交易体系进行算例分析,以期为促进可再生能源市场化消纳和健康发展提供一定的参考。     

“双碳”背景下职前教育在福建省电力人才培训中的探索

<正>在国家“双碳”战略目标的指引下，电力类职教院校要如何肩负起绿色环保征程的新使命新任务、深化教育教学改革、提高人才供给质量、增强职前教育建设与国家产业新发展的匹配程度？如何积极稳妥推进碳达峰、碳中和的“双碳”战略目标，为能源电力行业的新发展输送高质量人才？本文将对这些问题进行探索。本文对福建省电力行业“双碳”人才需求与供给问题进行分析，提出当前绿色电力人才培养需求，研究了“双碳”人才培养策略，以及职教院校该如何有力支撑电力企业转型升级和绿色发展的新需求。     

碳中和目标下我国光伏发电发展路径规划研究

能源绿色低碳转型背景下，光伏发电已经成为我国发展最快且最有潜力的可再生能源。本研究基于历史数据构建了反映光伏发电单位投资成本下降趋势的学习曲线模型，建立了技术扩散模型估计光伏发电每年装机潜力，并在政策发展目标、投资水平、光伏发电量最低占比、电网消纳能力等约束下，以规划期内光伏发电总成本最小化为目标，构建了光伏发电发展路径规划模型，计算2023~2060年光伏发电每年的最优装机容量。结果显示，该模型能够综合平衡退役与新增装机规模，以及学习效应导致的光伏电站倾向前期少建而后期大量建设与阶段发展目标要求之间的冲突关系，该模型可为碳中和目标下光伏产业规划和政策制定提供方法支撑。     

风光互补发电系统优化配置及利用

随着时代的发展,科学技术的进步,对能源的需求量越来越广,可再生能源的利用是人们研究的方向和目标。作为一种新型的,环保．节能,高效的可再生能源-风光互补发电。受到世界各地的重视,本文主要对风光互补发电系统的优化配置以及利用进行了研究。     

分布式绿色能源碳交易机制及碳数据管理的挑战

为了实现“碳达峰、碳中和”双碳目标,需要加快构建以绿色能源为主体的电力系统.随着系统规模增长,基于区块链技术的分布式绿色能源碳交易机制和碳数据管理技术可有效鼓励绿色能源发展,成为低碳电力推行的有效手段.而精确实时的碳计量将进一步为交易信息的准确性和安全性提供数据支撑.介绍目前绿证交易和碳交易的研究现状,分析区块链技术在绿电追溯、绿证交易、碳交易、绿证与碳资产联合市场4个方向的关键技术适用性;研究当前碳计量方式的具体数学模型,讨论分析适用于区块链架构的碳源追溯计量数据可用性,并对碳计量方式的未来发展提出参考建议.     

碳达峰碳中和背景下内蒙古绿色低碳发展的路径和对策建议

内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地,“能耗双控”和“碳排放双控”工作压力巨大,“碳达峰、碳中和”目标倒逼能源结构和产业结构升级转型。内蒙古亟待发挥比较优势,打造新能源产业基地,通过以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展方式,化解资源优势陷阱和生态环境困局。通过对内蒙古的发展现状进行调研分析,本文对内蒙古绿色低碳发展取得的成效与面临的挑战进行提炼,结合内蒙古能源发展现状和资源禀赋条件,从能源改革、降碳减排、循环经济、环境生态等角度,对内蒙古自治区绿色低碳发展的关键路径和对策建议进行总结,主要有以下五个方面：(1)能源绿色低碳转型,构建清洁低碳现代能源体系;(2)完善碳排放统计核算体系,推动能耗双控向碳排放双控转变;(3)资源节约集约高效利用,构建绿色低碳循环经济体系;(4)能源生态深度融合,推动减污降碳协同增效;(5)加快新能源技术和脱碳技术研发,发挥科技创新支撑作用。     

“双碳”愿景下的能源技术变革

在“双碳”战略的推动下，我国将迎来经济社会绿色低碳转型的关键时期。能源技术的创新将逐步引导原本高能耗、高排放的传统工艺向低能耗、零排放的绿色工艺转型发展。主要梳理了氢能对难脱碳行业绿色低碳转型所发挥的重要媒介作用，介绍了能源基础研究领域所取得的关键性技术突破，并对构建多能融合、清洁低碳、安全高效的新型能源体系作出展望。