考虑气候风险的电力系统保供能力提升路径与机制研究.docxVIP

目 录 前言 01 研究说明 03 电力系统气候风险识别与场景设定 05 典型气候场景下青海省电力系统可靠性分析 09 青海省典型气候风险场景构建 09 青海省 2025 年电力生产运行模拟与可靠性分析 12 极寒天气冲击下青海省电力保供组合措施 13 典型气候场景下广东省电力系统可靠性分析 15 广东省典型气候风险场景构建 15 广东省 2025 年电力生产运行模拟与可靠性分析 18 极高温天气冲击下广东省电力保供组合措施 19 气候风险下电力系统保供能力提升路径 21 多元提升系统保供调节能力 21 深挖需求侧保供响应能力 22 充分挖掘区域资源互济能力 22 发挥可再生能源主体责任提升保供能力 23 建立气候风险预警和事故响应机制 24 提升电力系统保供能力的市场机制设计 25 辅助服务机制促进系统灵活性资源发展 25 容量机制保障长期电力供给安全 26 需求响应保供机制满足基础保供要求 26 省间应急电力交易机制提供电力支援 28 电力市场保供的综合价格机制 28 研究结论 30 政策建议 32 参考文献 35 前言 新型电力系统的建设是以电源侧可再生能源的高比例并网和需求侧多样化资源的大规模接入为特征，电力安全保供面临着系统结构转型和气候风险事件频发的双重压力。从2018 年的东部省市夏季结构性尖峰电力缺口、2020 年的湖南与江西寒潮大范围缺电，到 2022 年的四川高温干旱严重电力电量双缺，气候风险引发的电力安全事态不断升级，电力安全保供的重要性被提升到了新的高度，业内开始重新审视和冷静思考气候风险下新型电力系统的发展策略。 2022 年，生态环境部等 17 部门联合印发了《国家适应气候变化战略 2035》，提出 到 2035 年，全社会适应气候变化能力显著提升，气候适应型社会基本建成。为助力我国新型电力系统适应气候风险、提升安全保供能力，自然资源保护协会（NRDC）联合北京绿源碳和科技有限公司开展了气候风险下电力系统保供能力提升路径与机制的研究。 考虑到极端天气事件发生频率增多、波及范围增广、对新型电力系统的影响程度加深， 本报告将电力安全面临的气候风险界定为，在某地区出现的历史上较为罕见、发生概率逐渐上升、引发电力供需严重失衡的高温、极寒、暴雨、干旱等极端天气状况。此类气候风险通常会导致长时间无风、无光、无水、高负荷等非常规情况，而对电力系统造成物理性不可逆损害、短时难以恢复的灾害性气候风险不在本课题的研究范畴内。 传统电力系统的火电占比高，依靠自身的稳定可靠、风险抗性高的优势，应对外部性气候风险的不可抗力通常采取“抵御”的措施。相比之下，新型电力系统的源、荷两侧的 气候敏感性和脆弱性特征逐渐显现，物理意义上的“抵御”能力明显不足，其应对策略需转向“适应”气候风险。 基于上述背景，报告从新型电力系统气候适应性的视角，聚焦气候风险对中长期电能量平衡的影响，探讨气候风险下新型电力系统平稳转型和高效保供的有效策略。 研究说明 因无法大范围改变外部性环境状况，新型电力系统的安全保供要采取“适应”而非“对抗”气候风险的理念，实现生物学中“适应性进化”的发展模式。基于此，本报告将采取以下研究思路。 首先，分析电力系统源、荷资源与外部性气候环境的关系，例如雨雪、阴天、大风、高温、严寒等对发电、用电环节造成负面影响的气候风险，识别与界定气候风险要素和典型场景。 其次，选取我国西部和东部典型省份代表，青海省和广东省，根据地区自然气候特征， 模拟以极寒 / 高温为核心特征的多种气候场景，利用电力生产运行优化工具，量化不同气候场景下青海省和广东省 2025 年电力系统的安全保供运行特性，从经济性的角度探讨电力保供组合方案，并设计电力系统保供能力提升路径。 再次，在场景模拟结果的基础上，结合我国电力市场化改革和应急保障制度，探讨以“价格”体系为核心的电力市场保供体系，形成“双层四极”的电力保供综合架构。 最后，从资源规划、保供理念、监测预警、区域发展、多主体协作等层面，为我国新型电力系统提升气候适应性和安全保供能力提出政策建议。 图 1 气候风险视角下新型电力系统安全保供能力评估框架 电力系统气候风险识别与场景设定 （1）气候与用电负荷 气温与电力负荷之间存在密切的相关性，尤其是高温或严寒天气会导致空调、采暖等设备用电负荷明显上涨，且区别于正常天气时的日间用电高峰状况。极端气温期间用电高峰更加符合民生用电的习惯，在 5:00~7:00 清晨起床和 17:00~20:00 下班回家的两个时段用电负荷显著上涨。图 2 是以 2020 年吉林省冬季典型日正常天气和极寒天气下负荷需求 为例，最大用电负荷上涨 30% 左右。 1800 1