中国电力科学研究院有限公司 面向双碳目标的新型电力系统 演进路径与挑战 王 伟 胜 总 工 / 教 高 中国电力科学研究院有限公司 2023 年 9 月武汉 背景 新型电力系统演 进路径 电力系统电碳协 同技术 新能源并网挑战 与措施 结语 主要 内容 口 2020 年，我国提出“双碳”战略目标。 2021 年，我国提出建设以新能源为主体的新型电力系统， 明确了新能源在“双碳”目标实施中的主体作用。 分布式光伏就近开发 》一、背景 口 能源结构转型是实现双碳目标的必由之路。据预测， 2060 年我国一次能源消费总量约为 46 亿吨标煤， 其中非化石能源占比将达到 80% 以上，风、光成为主要能源，且主要转换成电能进行利用。 口 终端能源消费方面，交通、建筑、工业等行业纷纷将电气化作为实现双碳目标的重要举措， 2060 年 电力占终端能源消费比例将超过 70%, 电力系统将成为能源资源优化配置的主要平台。

典型园区特点及零碳战略定位 2 综合解决方案框架 系统化的综合解决方案概述 零碳园区综合解决方案框架 3 规划方法 以规划为抓手构建零碳能源体系 传统能源规划与综合能源规划对比 以零碳为目标的综合能源规划内容 建立零碳目标体系 全面量化情景分析 跨领域一体化优化 制定规划落实措施 4 政策机制 充分发挥政策机制作用保障规划落地 国家层面"碳中和"相关公共政策 案例一：宁波梅山建筑全生命周期碳减排机制 园区管理职责明确，可有效运用行政手段落实减排任务 零碳园区建设将为国家"双碳"目标贡献至少15%的减排量 零碳园区建设将带来约30万亿的投资需求 在园区层面探索以零碳为目标的发展路径将是落实国家"双碳"目标的重要方面，各类园区面向零碳才能发挥对社会经济发展的正向价值。 零碳园区综合解决方案 | 第4页 园区在中国经济发展中的重要地位 发展历程 中国的园区建设起源于上世纪80年代，是国家实施改革开放战略的关键手 量的能源和资源消耗，成为中国二氧化碳排放的一大主体。 工业类型园区对全国碳排放总量的贡献率达31%。 园区在中国碳排放中的占比 数据来源：基于园区能源消耗与排放特征分析 未来展望：在园区层面探索以零碳为目标的发展路径将是落实国家"双 碳"目标的重要方面，各类园区面向零碳才能发挥对社会经济发展的正向 价值。 零碳园区综合解决方案 | 第5页 典型园区特点及零碳战略定位 建筑 工业 交通 循环经济理念的产业聚集区和生态工业示范园区。

，推动了中国经济贸易增长， 加速工业化和城市化进程 ，但同时也成为二氧化碳排放的一大 主体 ，工业类型园区对全国碳排放总量的贡献率达 31% 。 02 园区是 “双碳” 目标的重要抓手 “ 双碳” 目标的提出为园区带来机遇与挑战 ，成为园区新的 重要使命。 园区的物理尺度使其成为创新商业模式和机制试 验示范的最佳载体 ，其规模一般在 10~300 平方公里 ，产业 聚集 园区的能源结构以传统能源为主 ，清洁能源占比低 ，能源利用效率不高 ，碳排放强 度较大 ，迫切需要优化能源结构 ，提高能源利用效率 ，降低碳排放。 政策推动与市场需求 国家和地方政府出台了一系列支持“双碳” 目标的政策 ，对园区的节能减排提出了 明确要求 ，推动园区向零碳方向发展。 同时 ，市场对绿色低碳产品和服务的需求不 断增加 ，园区企业需要适应市场需求 ，提升自身的竞争力 ，零碳园区建设成为必然 选择。 ，在此基础上 按照碳排放维度搭建基准情景和零碳情景， 并开展相应的情景分析 ，为制定高质量能 源发展规划及政策提供支持。 / 能源规划先 行 以零碳为目标的综合能源规划 优势 以零碳为目标的综合能源规划能够与园区 总体规划相结合 ，成为园区总体规划体系 的有机组成部分 ，全面指导园区建设所 涉 及的产业、基础设施、建筑、交通、 能源

www.rmi.org cloud.baidu.com 前言 数智技术助力碳中和 碳达峰碳中和，既是艰巨挑战，也是巨大机遇 科技创新是实现碳达峰碳中和的核心驱动 数智技术是实现碳中和目标的助推器 数智技术赋能相关方实现碳中和 政府监管部门 能源生产企业 能源输送企业 能源消费用户 金融投资机构 数智技术在碳中和目标下的创新实践 北京海淀“城市大脑” 安特卫普数字孪生城市 的智慧、高效、高质量、低排放目标高度一致。以 创新引领的清洁能源革命、信息技术与数字经济 将在未来10年到20年共同推动下一轮经济繁荣， 这将成为各国发展战略的重心，也是中国迈向第 二个百年目标的重要驱动力。面对经济社会百年 未有之变局和新时代的机遇与挑战，如何推动低 碳和零碳能源技术与数智技术不断实现双重突破 并进一步紧密结合，如何依托实践和创新使得数 智技术在各个领域成为碳达峰、碳中和的助推器， 实现碳达峰的总体目标，部署了碳达峰的重大举措和实施 路径，对于统一全党认识和意志，汇聚全党全国力量实现 碳达峰碳中和这一艰巨任务具有重大意义。 1.1 碳达峰碳中和，既是艰巨挑战，也是巨 大机遇 中国碳达峰、碳中和目标的提出,将加速全社会绿 色转型,新的发展模式将带来前所未有的机遇。 多元清洁的能源转型目标带动可再生能源和新型电 力系统快速发展。碳中和目标将倒逼能源供应由高碳主导 向多元清洁的综合能源体系转型，带动能源体系发生系统

，推动了中国经济贸易增长， 加速工业化和城市化进程 ，但同时也成为二氧化碳排放的一大 主体 ，工业类型园区对全国碳排放总量的贡献率达 31% 。 02 园区是 “双碳” 目标的重要抓手 “ 双碳” 目标的提出为园区带来机遇与挑战 ，成为园区新的 重要使命。 园区的物理尺度使其成为创新商业模式和机制试 验示范的最佳载体 ，其规模一般在 10~300 平方公里 ，产业 聚集 园区的能源结构以传统能源为主 ，清洁能源占比低 ，能源利用效率不高 ，碳排放强 度较大 ，迫切需要优化能源结构 ，提高能源利用效率 ，降低碳排放。 政策推动与市场需求 国家和地方政府出台了一系列支持“双碳” 目标的政策 ，对园区的节能减排提出了 明确要求 ，推动园区向零碳方向发展。 同时 ，市场对绿色低碳产品和服务的需求不 断增加 ，园区企业需要适应市场需求 ，提升自身的竞争力 ，零碳园区建设成为必然 选择。 ，在此基础上 按照碳排放维度搭建基准情景和零碳情景， 并开展相应的情景分析 ，为制定高质量能 源发展规划及政策提供支持。 / 能源规划先 行 以零碳为目标的综合能源规划 优势 以零碳为目标的综合能源规划能够与园区 总体规划相结合 ，成为园区总体规划体系 的有机组成部分 ，全面指导园区建设所 涉 及的产业、基础设施、建筑、交通、 能源

ZERO � 内 容 定义净零排放 实现净零排放的五个步骤 您价值创造的合作伙伴 超越可持续性 CLARITY审计：为您的ESG承诺带来信任度 净零排放资产管理者倡议的兴起 实现净零排放目标的最佳策略 实现净零排放的三个排放范围 P 3 P 4 P 5 P 6-7 P 8-15 P 16-17 P 18 P 19 org/resources/legacy/����/��/ foundations-for-net-zero-full-paper.pdf �. ISO �����-� 涉及直接和间接排放 各地区符合净零排放目标的上市银行资产比例 �� % 北美 ��% 欧洲 �% 中东&非洲 ��% 亚太地区 �� % 拉美 国可持续发展目标(SDGs)和“奔向零碳”活 动。公司、监管机构、政府也可以设定净零排 来自建筑物和施工 成为该倡议的组成部分 加入倡议并致力于净零排放 签署方正在与客户合作，争取 在这一日期前实现净零排放， 并制定 ���� 年中期目标 KEY FIGURES3 实现减排目标的六个重要手段： ‒ 提高能源使用效率 ‒ 提高现场可再生能源比例 ‒ 鼓励购买场外可再生能源 ‒ 隐含碳的管理 ‒ 推动电网电气化 ‒ 打造循环经济 净零排放既是通往可持续且充满活力的未来的途径，也

了显著成效。作 为能源消费大省，加之本地可再生能源资源有限，广东也面临诸多低碳转型挑战。 为通过量化模型支持广东中长期低碳转型研究，本报告基于能源政策模拟模型（EPS）对广东省实现“双碳”目 标的具体路径进行研究。通过 EPS 模型模拟了三种情景下广东省 2020 年至 2060 年的能源消费和碳排放路径。 研究结果显示，在现有政策情景下，广东省二氧化碳排放可在 2030 年前达峰，峰值约为 2022 年，广东省煤炭消费占全省一次能源消费的 35%。能源相关二氧化碳排放主要来自火力发电，占比高达 52%，其次为工业部门、交通部门、和建筑运行产生的排放，这几个部门也将是广东省实现低碳发展目标的着力点。 从终端能源消费来看，工业部门能源相关的二氧化碳排放占比高达 59%，建筑部门占比 26%，交通部门占 13%。 图 2 2022 年广东一次能源消费结构 数据来源： 基于《中国能源统计年鉴》中平衡表计算 Stimulator, EPS）作为分析工具。EPS 是一个基于系统动力学的免费和开源分析工具，用于模拟和评估能源与气候政策调整对 能源消费、温室气体排放、污染物排放、投资需求及相关宏观社会经济指标的影响。 与 EPS 模型边界一致，本研究主要对能源系统中农业、工业、建筑、交通、电力、热力与氢能部门的能源消费、 二氧化碳和非二氧化碳温室气体排放进行建模和分析，并评估转型带来的经济社会影响。非二氧化碳温室气体指

能源政策模拟模型（Energy Policy Stimulator，EPS）是一款基于系统动力学的免费开源分析工具，用于模 拟和评估能源与气候政策对能源消费、温室气体排放、污染物排放、投资需求及相关宏观社会经济指标的影响。 EPS 模型由五大核心部门模块构成，分别是交通、电力供应、建筑运行、工业（涵盖建筑业与农业）以及土 地利用与林业。每个模块由相互关联的变量和政策参数，通过特定的函数关系构成。同时，EPS 和江西省科学院能源研究所联合开发了江西能源政策模拟模型（简 称：江西 EPS），旨在为政策制定者、研究人员及相关从业者提供情景分析工具，用于量化评估能源与低碳政策 组合的综合影响，探索江西实现“双碳”目标的潜在路径及可行方案。 （二）数据需求及来源 EPS 的建模需要依托 241 个变量指标构建完整数据体系。基于国家和省级模型之间存在指标通用性特征，江 西 EPS 建模重点聚焦具备区域表征性且符合数据可及性原则的核心变量指标。 年后这些政策措施和力度自然延续，未考虑 2060 年碳中和目标的实现。 本情景可用于评估江西省近中期政策的减排效果。 双碳情景（3060 Net Zero Pathway），在政策情景基础上，2030 年后的政策措施和力度参考全国和全球 最佳实践，确保江西省在 2060 年前实现碳中和目标。本情景用于识别实现 2060 年碳中和目标的现有政策差距 和政策重点。 表 4 情景设定说明 情景

步骤六：制定能源方案之三 - 确定技术配置、规划不同情景 . 步骤七：详细规划与实施落实 . 步骤八：监测分析与优化运行 未来展望与总结 引言篇 为什么要选择以实现气候中和为目标的园区转型之路？ 园区气候中和转型的意义 如何实现园区气候中和？ 八大步骤概览 步骤一至四 步骤一 ：发起并组织协调利益相关方 步骤二：定义城区 / 园区边界范围 步骤三：引入绿色与可持续金融 园区作为国家和城市实现气候中和转型的重要元素，具备着实施节能减排和降低能源成本的巨大潜力。采用一体化、系统性的园区解决方案，不仅 可 以提高节能减排潜力，还能带来许多附加优势。 为什么要选择以实现气候中和为目标的园区转型之路 ？ 园区内可实现不同部门之间的相互协同，例如 能源部门（供暖、制冷、电力、交通）与终端 与单体建筑层面相比，园区可以通过整合基础 设施的规划、建设、采购及使用来实现规模经 用户部门（住宅、工商服务、工业、交通运 ，推动园区 建设 与开发。 . 终端用户 园区内的企业、机构及个人，是能源的 最终消费者。其参与度和行为模式直接 影响气候中和目标的实现。 核心协调方 ：作为气候中和园区项目的倡导者，持续在各方之间进行沟通与协调，确保气 候中和这一共同目标的顺利实现。 关键成功因素 . 尽早选定核心协调方，持续进行沟通与协调 . 发起方的长期稳定承诺是项目成功的关键 .

先，覆盖全世界温室气体排放量占比小于2%。 总体来看，相比巴黎气候大会，全世界为应对气候变化所付 出的努力又前进了一大步。然而，如何将碳中和目标分解到和经 济发展相关的各个部门，以及如何保障具体目标的实施，仍是全 球各国需要关注的问题。 （三）世界瞩目：中国的协作与担当 现如今，中国作为全世界最大的发展中国家，在经济发展水 平不断提高的同时，气候政策也在不断调整。基于20世纪90年代 最 我国积极应对全球气候变化的责任担当，进一步提升了我国全球 气候治理话语权和影响力，并在国际上树立了发展中国家减排 的 “ 中 国 样 板 ” 。 然 而 ， 我 们 也 需 要 认 识 到 ， 中 国 实 现“3060”双碳目标的任务异常艰巨。 （一）碳达峰强度大、压力大 大多发达国家的碳达峰是在发展过程中，由于经济增速放 缓、城市化率趋饱和、产业结构变化、能源结构变化自然形成 的。如图1-3所示，我国实现碳达峰的目标与领先国家实现碳达 如图1-8所示，根据测算，若中国在减碳方面不采取更加积 极的举措，预计2050年碳排放量将相较现状降低10%～20%，这与 碳中和目标相距甚远。而如果中国只减排14%，在2℃温控目标的 情景下，全球其他国家必须减碳超过59%；在1.5℃温控目标的情 景下，全球其他国家必须减碳超过94%，甚至达到负排放。这对 全世界来说将是几乎不可能完成的任务，因此，对于实现碳中 和，中国责无旁贷。 （二）中国与欧盟的战略合作将进一步加深