清洁能源多能互补发展路径及展望-电建成都院

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 2025.03 打造质量效益型、科技型国际工程公司 行业背景与现状分析 清洁能源多能互补发展路径 清洁能源多能互补开发趋势和展望 成都院典型案例 BACKGROUND & SITUATION 行业背景与现状分析 PART ONE 国家战略 2021年3月 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》 加快西南水电基地建设，安全稳妥推动沿海核电建设，建设一批多能互补的清洁能源基地； 2022年6月 《“十四五”可再生能源发展规划》构建可再生能源多能互补、因地制宜、多元迭 代发展新局面； 2022年10月 《“十四五”现代能源体系规划》 积极推进多能互补的清洁能源基地建设，科学 优化电源规模配比，优先利用存量常规电源实施“风光水（储）”、“风光火（储）”等多能互 补工程； 2024年11月 《中华人民共和国能源法》国家推动提高能源利用效率，鼓励发展分布式能源和 多能互补、多能联供综合能源服务。 四川省要求 2022年5月 四川省发改委、四川省能源局发布《四川省“十四五”可再生能源发展规划》坚持 系统观念,推动源网荷储一体化和多能互补发展； 2022年12月四川省发改委、四川省能源局发布《加快推进多能互补电源建设的激励措施》； 2023年6月 四川省发改委、四川省能源局发布《加快推进多能互补电源建设激励措施的实施细 则》； 2024年12月 四川省人民政府办公厅《四川省进一步推动氢能全产业链发展及推广应用行动方案 (２０２４—２０２７年)》初步形成水风光氢天然气等多能互补的新型能源体系。 2023年7月 习近平总书记在四川视察 时强调，要科学规划建设新型能源体 系，促进水风光氢天然气等多能互补 发展。 行业背景与现状分析 PART ONE  金沙江上游清洁能源基地  金沙江下游清洁能源基地  雅砻江流域清洁能源基地  黄河上游清洁能源基地  新疆清洁能源基地  河西走廊清洁能源基地  黄河几字弯清洁能源基地  冀北清洁能源基地  松辽清洁能源基地 行业背景与现状分析 PART ONE （图源自网络） 浅部地源热泵+屋顶光伏→建筑冷暖联供 生物质能→空间采暖/生活热水 风电→氢能+氢燃料电池技术的热电联产 设备→区域用电/供暖 深部地热+储能→供电/干燥农产品、温室 加热、家禽孵化…… 政策支持： 立法 补贴 电价 行业背景与现状分析 PART ONE 能源生产侧的风、光、水、火发电以及 电制氢和储能等多种能源的互补开发、 转化、存储和输配，适用于大范围、大 规模的应用场景。 能源消费侧的电、热、冷、气等多种能 源的协同配置、相互转化和综合梯级利 用[1]，主要包含风电、光伏、太阳能热 水器、微燃机、电转气设备、储能设备 等单元[2]，通常适用于楼宇、园区、城 区等小范围、小规模的应用场景 030201 时空互补 源侧互补 荷侧互补 APPROACH 清洁能源多能互补发展路径 PART TWO  丰富的能源资源禀赋  完善的能源基础设施  先进的清洁装备产业  广泛的能源利用场景 清洁能源多能互补发展路径 PART TWO Step 1 Step 2 Step 3 清洁能源多能互补发展路径 PART TWO Step 4 Step 5 APPLICATIONS 川内“三江流域”水风光储一体化基地规划 2023年9月，成都院参与完成的《雅砻江流域水风光一体化基地规划》 正式印发，成为全国首个正式走向实施阶段的水风光一体化基地。 成都院牵头，联合有关单位先后完成了大渡河上游抽蓄选点规划、流 域资源开发利用专题、基地调节电源选择及市场消纳专题，以及大渡 河流域水风光一体化基地规划研究报告。 成都院牵头，联合有关单位开展金沙江上游（川藏段）可再生能源一 体化规划研究工作，先后完成风光场址规划和抽蓄站址规划研究、水 风光一体化资源配置等一系列专题报告，2024年底基地规划文本征求 有关省区和单位意见。 2840万kW 雅砻江水风光一体化基地 7800万kW 水电规模 互补风电规模 260 万kW 金沙江上游川藏段一体化基地 大渡河流域一体化基地 雅砻江流域一体化基地 成都院典型案例 PART THREE 成都院典型案例 PART THREE 绰斯甲水电站压缩空气储能示范项目  系统额定装机容量100MW，放电时长6小时，储能 容量600MWh。 应用场景 ▉ 削峰填谷 ▉ 消纳新能源 ▉ 构建独立电力系统 主要功能 调峰、调频、调相、 旋转备用、黑启动 系统优点  规模大（100MW级）  放电时间长（4-10h）  寿命长（30-50年）  建设和运行成本低  对环境友好（不需任何燃料、 零排放、零污染） 成都院典型案例 PART THREE 高寒高海拔区域风光地热一体化基地开发 基地基本情况：风电装机规模5万千瓦，光伏装机规模50万千瓦， 地热发电装机规模4万千瓦，基地总装机规模为59万千瓦。 多能互补一体化运行 地热发电主要设备国产化 超高海拔风光储技术应用 智慧化运维技术 新能源+N • 光伏+牧业 • 新能源+旅游观光 成都院典型案例 PART THREE 园区新能源+储能+化工一体化开发模式 ：450MW ：80MW/80MWh(20%*1h)，其中钛酸锂 5MW/5MWh，磷酸铁锂电池75MW/75MWh ：295MW ：35.7t ：10万吨绿色甲醇（实际产量76894t/a） 风力发电机组以220kV电压等级送至化 工园区电解水制氢站，电解水制氢装置 作为负荷，采取“荷随源动”的运行方 式，随风电源波动调节电解槽运行数量， 以充分利用新能源发电量，从而满足制 氢产量要求。电解制氢装置（碱液电解 制氢和PEM电解制氢混联工艺）电解生 成氢气和氧气，氢气经纯化送化工装置。 FUTURE DIRECTION 考虑水电长周期储能的电力电量平衡技术 水风光一体化基地调度运行关键技术 在已有成果基础上，深化开展发挥水电长周期储能的电力电量 平衡模式的技术研究，研发更加适用于四川新型电力系统的 8760h生产运行模拟运行模型。 四川特点：以水电为主，源荷异地、基地化发展 未来四川省电力系统以风光提供电量为主，水电提供电量及容 量，抽蓄发挥调峰填谷储能作用； 依托雅砻江、金沙江上游、大渡河等水风光一体化基地，研发适用于水 电群、抽水蓄能、混合式抽水蓄能、新能源的一体化调度模型，开发水 风光储一体化发电系统的调度运行数字管理平台，实现水风光储一体化 互补运行发电调度与电网调度需求的深度融合。 清洁能源多能互补发展趋势和展望 PART FOUR 水风光互补联合运行控制关键技术 促进新能源开发和消纳的价格机制和政策研究  实现梯级水电、光伏、风电等电源统一数据采集，运行监视、功率预 测、发电能力分析、联合发电计划制定、消纳分析等决策支持和控制 功能。研发基于人工智能引擎服务、大数据分析与挖掘等新技术，和 先进软硬件控制系统的，最终实现效益最大化的运行。 深化电源侧与电网侧多元化储能技术应用及储能容量配置 积极探索新能源发电耦合制氢、工业园区绿电应用、“绿电-算力”及“新能源+ 民生工程”等多形式新能源就近就地消纳应用 不断深化电力市场机制、需求侧响应、绿电交易、绿色电力证书及碳足迹核算等 研究，激励和引导新能源消纳，推动能源结构优化升级 清洁能源多能互补发展趋势和展望 PART FOUR 清洁能源多能互补发展趋势和展望 PART FOUR 探索风光储一体化协同调度模式，整合资源丰富地区资源，克服资源空间分布不均困难，通过跨 区域特高压工程实现绿电长距离的高效输送。通过探索水风光火储等多能互补联合运行策略，推 动“源网荷储”联合优化运行 多能互补调度策略探索 出台并持续完善需求侧响应、分时电价、阶梯电价等价格机制，鼓励各类高耗能企业改善工艺和 生产流程，为系统提供可中断负荷、可控负荷等辅助服务。引导电力用户主动参与需求侧响应， 促进负荷高峰时段全省电力供需平衡，降低系统调峰压力。引导虚拟电厂、储能、可调负荷等灵 活性调节资源，主动参与需求侧响应市场交易。 需求侧响应能力提升 进一步推进上网电价市场化改革，研究建立水库电站容量电价机制，实施煤电、气电容量电价机 制，推动各类电源电能量价格通过市场化方式形成。完善电力市场限价规则、结算规则。健全需 求侧市场化响应电价政策，根据发用负荷特性变化及时优化分时电价机制。 价格与交易机制优化 推动建立四川电力市场系统性机制体系，构建以能源安全保供和绿色低碳转型为导向的四川电力 市场运营机制，深化电力现货市场建设，推进辅助服务市场建设，建立健全电力中长期、现货和 辅助服务交易有机衔接机制，建设多类型能源资源参与市场交易配置平台。 能源市场机制健全 02 04 01 03 打造质量效益型、科技型国际工程公司 未来成都院愿意与在座业界各方加强科研、规划、设计等多方面深入合作，绿色驱动、新质赋能，推动电源多元开发、协同互补， 打造全国能源高质量发展示范区，为经济社会高质量发展提供更为稳定可靠的新引擎、新动能，为建设美丽中国四川篇章贡献成都 院的智慧和力量。