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——摘选自国家发展改革委《国家发展改革委印发《电力需求侧管理办法》!》
9月27日,国家发展改革委等部门关于印发《电力需求侧管理办法(2023年版)》的通知。
通知指出,本办法所称电力需求侧管理,是指加强全社会用电管理,综合采取合理可行的技术、经济和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节实施节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、 智能用电、有序用电,推动电力系统安全降碳、提效降耗。
权威之声
9月27日,国家发展改革委等部门关于印发《电力需求侧管理办法(2023年版)》的通知。
通知指出,本办法所称电力需求侧管理,是指加强全社会用电管理,综合采取合理可行的技术、经济和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节实施节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、 智能用电、有序用电,推动电力系统安全降碳、提效降耗。
节约用电方面,实施电网企业电力需求侧管理目标责任考核评价制 度,省级电力运行主管部门制定和下达本级电网企业电力电量节约 指标,采取评价与考核相结合的方式,实行年度评价、统筹考核;电网企业当年电力、电量节约指标不低于其售电营业区内上年最大 用电负荷的 0.3%、上年售电量的 0.3%;电网企业可通过自行组织 实施或购买服务实现。进一步完善评价考核指标体系,提升非输配 环节项目评价比重。
鼓励发展综合能源服务产业促进节电降碳。强化综合能源服务商、负荷聚合商等新兴经营主体培育。鼓励电力需求侧管 理服务机构开展合同能源管理、综合节能、电力交易、可再生能源 绿色电力证书(简称“绿证”)交易以及碳交易等多元化能源服务, 满足电力用户的差异化能源需求,助力电力用户能效提升、节电降 碳。
需求响应方面,积极拓宽需求响应主体范围。各类经营性电力用户 均可参与需求响应,有序引导具备响应能力的非经营性电力用户参 与需求响应。鼓励推广新型储能、分布式电源、电动汽车、空调负 荷等主体参与需求响应。
绿色用电方面,绿证是可再生能源电力消费量的唯一凭证。
鼓励行业龙头企业、大型国有企业、跨国公司等 消费绿电,发挥示范带头作用,推动外向型企业较多、经济承受能 力较强的地区逐步提升绿电消费比例。加强高耗能、高排放企业使 用绿电的刚性约束,各地可根据实际情况制定高耗能、高排放企业 电力消费中绿电最低占比。提升新型基础设施绿电消费水平,促进 绿电就近消纳。
积极推动工业厂房、公共建筑等屋 顶光伏建设和实施光伏建筑一体化应用,因地制宜推广浅层地热驱 动的冷热电一体化模式。
推动配电网增容、线路改造和智能化升级,提升 配电网规模化接入分布式电源、柔性负荷的能力,推进电网运行方 式向源网荷储互动、分层分区协同控制转变。支持工业企业、产业 园区、具备条件的乡村地区等开展绿色低碳微电网和源网荷储一体 化建设。
电能替代方面,持续提升电能替代项目的灵活互动能力和可再生 能源消纳水平。实施电能替代新增电力电量应优先通过可再生能源 电力满足,支持电能替代项目开展绿电交易、绿证交易,进一步提 高可再生能源消纳占比,推动电能替代项目参与分布式发电市场化 交易。鼓励电能替代项目通过负荷聚合商参与需求响应。
实施电能替代新增电力电量在电网企业年度电力电 量节约指标完成情况考核中予以合理扣除。对于通过可再生能源满 足的电能替代电力电量,计入电网企业
年度电力电量节约指标。
9月27日,国家发展改革委有关负责同志就《电力需求侧管理办法(2023年版)》答记者问。
原文见下:
近日,国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国务院国资委、国家能源局联合发布了新修订的《电力需求侧管理办法(2023年版)》(以下简称《办法》),就此,记者专访了国家发展改革委有关负责同志。
问:《办法》修订的背景和意义是什么?
答:电力需求侧管理,是指加强全社会用电管理,综合采取合理可行的技术、经济和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节实施节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电,推动电力系统安全降碳、提效降耗。深化电力需求侧管理,充分挖掘需求侧资源,对推动源网荷储协同互动,保障电力安全稳定运行,助力新型电力系统和新型能源体系建设具有重要意义。
我国上世纪90年代开始引入电力需求侧管理,在实践中不断完善,分别于2010年、2017年发布了两版电力需求侧管理办法。现行《电力需求侧管理办法》(修订版)自2017年9月20日起实施,对推动节能减排和电力经济绿色发展,加快生态文明建设发挥了积极作用。近年来各地、各部门从推动市场化需求响应、促进节能降耗、扩大绿电消费、保障电力安全等方面不断丰富电力需求侧管理实践,虚拟电厂运营商、负荷聚合商等新兴主体不断涌现,为电力系统安全、经济、高效、绿色运行提供了有力支撑。
党的二十大报告提出,要加快规划建设新型能源体系,加强能源产供储销体系建设,确保能源安全。为更好适应我国经济社会和能源发展所面临的新形势、新任务,去年以来,国家发展改革委会同有关方面,在认真总结电力需求侧管理工作实践经验、深入开展调查研究、广泛听取各方意见的基础上,修订形成了《电力需求侧管理办法(2023年版)》。
问:《办法》有哪些调整?
答:《办法》全面贯彻党的二十大精神,落实党中央、国务院关于能源电力安全保供工作的部署要求,结合电力需求侧管理工作新形势、新任务、新要求,着力健全长效机制,提升工作效能,主要修订了以下几方面内容:
一是新增需求响应章节。需求响应是电力需求侧管理的重要内容,是激发需求侧资源活力的重要手段。《办法》明确推动各地培育需求侧资源,积极鼓励多元化经营主体参与需求响应,构建需求响应资源库。基于电力市场建设进展与地方实践,引导和推动需求响应与电力市场协同衔接,支撑需求响应规模化发展。
二是拓宽绿色发展内容。坚持节约优先,促进电力用户能效提升。进一步推动绿色用电与绿电交易、绿证交易衔接,鼓励重点地区、重点企业提高绿电消费比重。聚焦重点领域,科学推动电能替代,完善电能替代项目支持措施,稳步推进终端电气化水平提升。
三是强化电力安全底线思维。明确需求响应与有序用电的边界,优先采取需求响应等措施后,仍无法满足电力电量平衡时,再执行有序用电,着重强调要依法依规实施有序用电。
四是充分运用新一代信息技术手段。结合“云大物移智”等新一代信息技术的快速发展,进一步推进电力消费智能化,实现电力利用效率的提升与电力利用方式的变革。
问:《办法》的主要内容是什么?
答:《办法》共包括总则、节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电、保障措施、附则等9章54条。主要包括以下内容:
第一章总则。规定了《办法》的适用范围、部门职责、实施主体等内容。
第二章节约用电。结合碳达峰碳中和目标要求,分业施策、分类推进重点行业和领域节电降碳。
第三章需求响应。明确需求响应能力建设目标,强调加快构建需求响应资源库,全面推进需求侧资源参与电力市场常态化运行。
第四章电能替代。拓展电能替代广度和深度,强化通过市场化、智能化等手段,探索推动电能替代新模式、新业态。
第五章绿色用电。强化绿电消纳主体的责任与义务,激发全社会绿色电力消费潜力,推进能源电力绿色低碳转型。
第六章智能用电。推动信息通信技术与用电技术融合应用,创新用电管理模式,培育电能服务新业态。
第七章有序用电。规范有序用电管理,按照有保有限原则制定有序用电方案,维护供用电秩序平稳。
第八章保障措施。从完善法律规章、强化统筹规划、健全标准体系、优化激励政策、重视科技创新、夯实能力建设、加强国际合作等方面为电力需求侧管理工作持续推进提供保障。
第九章附则。明确相关名词的定义,以及《办法》的解释权归属和施行时间。
问:如何推动《办法》有效落实?
答:电力需求侧管理工作涉及面广,需要各地区各有关部门共同努力。为推动电力需求侧管理有效落实,《办法》对以下几方面工作作出了规定:
一是强化政策机制保障。《办法》要求在国家和地方能源、电力发展相关规划中,进一步明确电力需求侧管理的定位和作用,加强电力需求侧管理与新型电力系统建设、电力安全保供、可再生能源消纳的协同衔接。鼓励各地因地制宜出台电力需求侧管理相关细则,细化工作措施,创新开展电力需求侧管理工作。
二是加强工作统筹衔接。《办法》明确部门管理职责,有效压实各方责任。国家发展改革委负责全国电力需求侧管理工作,指导并推动各地深化电力需求侧管理。要求县级以上地方人民政府电力运行主管部门负责本行政区域内的电力需求侧管理工作,探索电力需求侧管理新模式新业态。电网企业、电力用户、电力需求侧管理服务机构、电力相关行业组织等作为电力需求侧管理的重要实施主体,应依法依规开展电力需求侧管理工作,与各地各部门形成合力,共同激发需求侧资源活力。
三是强化能力建设。《办法》强调要加强电力需求侧管理相关信息采集、数据分析能力,积极支持电力需求侧管理相关行业组织提升行业服务能力。鼓励各地开展电力需求侧管理教育、培训和宣传活动,加大对电力需求侧管理典型项目、实践经验的宣介力度。
鼓励发展综合能源服务产业促进节电降碳。强化综合能源服务商、负荷聚合商等新兴经营主体培育。鼓励电力需求侧管 理服务机构开展合同能源管理、综合节能、电力交易、可再生能源 绿色电力证书(简称“绿证”)交易以及碳交易等多元化能源服务, 满足电力用户的差异化能源需求,助力电力用户能效提升、节电降碳。
需求响应方面,积极拓宽需求响应主体范围。各类经营性电力用户均可参与需求响应,有序引导具备响应能力的非经营性电力用户参 与需求响应。鼓励推广新型储能、分布式电源、电动汽车、空调负荷等主体参与需求响应。
绿色用电方面,绿证是可再生能源电力消费量的唯一凭证。
鼓励行业龙头企业、大型国有企业、跨国公司等消费绿电,发挥示范带头作用,推动外向型企业较多、经济承受能 力较强的地区逐步提升绿电消费比例。加强高耗能、高排放企业使 用绿电的刚性约束,各地可根据实际情况制定高耗能、高排放企业电力消费中绿电最低占比。提升新型基础设施绿电消费水平,促进绿电就近消纳。
积极推动工业厂房、公共建筑等屋 顶光伏建设和实施光伏建筑一体化应用,因地制宜推广浅层地热驱动的冷热电一体化模式。
推动配电网增容、线路改造和智能化升级,提升配电网规模化接入分布式电源、柔性负荷的能力,推进电网运行方式向源网荷储互动、分层分区协同控制转变。支持工业企业、产业 园区、具备条件的乡村地区等开展绿色低碳微电网和源网荷储一体 化建设。
电能替代方面,持续提升电能替代项目的灵活互动能力和可再生 能源消纳水平。实施电能替代新增电力电量应优先通过可再生能源电力满足,支持电能替代项目开展绿电交易、绿证交易,进一步提高可再生能源消纳占比,推动电能替代项目参与分布式发电市场化交易。鼓励电能替代项目通过负荷聚合商参与需求响应。
实施电能替代新增电力电量在电网企业年度电力电 量节约指标完成情况考核中予以合理扣除。对于通过可再生能源满 足的电能替代电力电量,计入电网企业年度电力电量节约指标。
9月27日,国家发展改革委有关负责同志就《电力需求侧管理办法(2023年版)》答记者问。
原文见下:
近日,国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国务院国资委、国家能源局联合发布了新修订的《电力需求侧管理办法(2023年版)》(以下简称《办法》),就此,记者专访了国家发展改革委有关负责同志。
问:《办法》修订的背景和意义是什么?
答:电力需求侧管理,是指加强全社会用电管理,综合采取合理可行的技术、经济和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节实施节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电,推动电力系统安全降碳、提效降耗。深化电力需求侧管理,充分挖掘需求侧资源,对推动源网荷储协同互动,保障电力安全稳定运行,助力新型电力系统和新型能源体系建设具有重要意义。
我国上世纪90年代开始引入电力需求侧管理,在实践中不断完善,分别于2010年、2017年发布了两版电力需求侧管理办法。现行《电力需求侧管理办法》(修订版)自2017年9月20日起实施,对推动节能减排和电力经济绿色发展,加快生态文明建设发挥了积极作用。近年来各地、各部门从推动市场化需求响应、促进节能降耗、扩大绿电消费、保障电力安全等方面不断丰富电力需求侧管理实践,虚拟电厂运营商、负荷聚合商等新兴主体不断涌现,为电力系统安全、经济、高效、绿色运行提供了有力支撑。
党的二十大报告提出,要加快规划建设新型能源体系,加强能源产供储销体系建设,确保能源安全。为更好适应我国经济社会和能源发展所面临的新形势、新任务,去年以来,国家发展改革委会同有关方面,在认真总结电力需求侧管理工作实践经验、深入开展调查研究、广泛听取各方意见的基础上,修订形成了《电力需求侧管理办法(2023年版)》。
问:《办法》有哪些调整?
答:《办法》全面贯彻党的二十大精神,落实党中央、国务院关于能源电力安全保供工作的部署要求,结合电力需求侧管理工作新形势、新任务、新要求,着力健全长效机制,提升工作效能,主要修订了以下几方面内容:
一是新增需求响应章节。需求响应是电力需求侧管理的重要内容,是激发需求侧资源活力的重要手段。《办法》明确推动各地培育需求侧资源,积极鼓励多元化经营主体参与需求响应,构建需求响应资源库。基于电力市场建设进展与地方实践,引导和推动需求响应与电力市场协同衔接,支撑需求响应规模化发展。
二是拓宽绿色发展内容。坚持节约优先,促进电力用户能效提升。进一步推动绿色用电与绿电交易、绿证交易衔接,鼓励重点地区、重点企业提高绿电消费比重。聚焦重点领域,科学推动电能替代,完善电能替代项目支持措施,稳步推进终端电气化水平提升。
三是强化电力安全底线思维。明确需求响应与有序用电的边界,优先采取需求响应等措施后,仍无法满足电力电量平衡时,再执行有序用电,着重强调要依法依规实施有序用电。
四是充分运用新一代信息技术手段。结合“云大物移智”等新一代信息技术的快速发展,进一步推进电力消费智能化,实现电力利用效率的提升与电力利用方式的变革。
问:《办法》的主要内容是什么?
答:《办法》共包括总则、节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电、保障措施、附则等9章54条。主要包括以下内容:
第一章总则。规定了《办法》的适用范围、部门职责、实施主体等内容。
第二章节约用电。结合碳达峰碳中和目标要求,分业施策、分类推进重点行业和领域节电降碳。
第三章需求响应。明确需求响应能力建设目标,强调加快构建需求响应资源库,全面推进需求侧资源参与电力市场常态化运行。
第四章电能替代。拓展电能替代广度和深度,强化通过市场化、智能化等手段,探索推动电能替代新模式、新业态。
第五章绿色用电。强化绿电消纳主体的责任与义务,激发全社会绿色电力消费潜力,推进能源电力绿色低碳转型。
第六章智能用电。推动信息通信技术与用电技术融合应用,创新用电管理模式,培育电能服务新业态。
第七章有序用电。规范有序用电管理,按照有保有限原则制定有序用电方案,维护供用电秩序平稳。
第八章保障措施。从完善法律规章、强化统筹规划、健全标准体系、优化激励政策、重视科技创新、夯实能力建设、加强国际合作等方面为电力需求侧管理工作持续推进提供保障。
第九章附则。明确相关名词的定义,以及《办法》的解释权归属和施行时间。
问:如何推动《办法》有效落实?
答:电力需求侧管理工作涉及面广,需要各地区各有关部门共同努力。为推动电力需求侧管理有效落实,《办法》对以下几方面工作作出了规定:
一是强化政策机制保障。《办法》要求在国家和地方能源、电力发展相关规划中,进一步明确电力需求侧管理的定位和作用,加强电力需求侧管理与新型电力系统建设、电力安全保供、可再生能源消纳的协同衔接。鼓励各地因地制宜出台电力需求侧管理相关细则,细化工作措施,创新开展电力需求侧管理工作。
二是加强工作统筹衔接。《办法》明确部门管理职责,有效压实各方责任。国家发展改革委负责全国电力需求侧管理工作,指导并推动各地深化电力需求侧管理。要求县级以上地方人民政府电力运行主管部门负责本行政区域内的电力需求侧管理工作,探索电力需求侧管理新模式新业态。电网企业、电力用户、电力需求侧管理服务机构、电力相关行业组织等作为电力需求侧管理的重要实施主体,应依法依规开展电力需求侧管理工作,与各地各部门形成合力,共同激发需求侧资源活力。
三是强化能力建设。《办法》强调要加强电力需求侧管理相关信息采集、数据分析能力,积极支持电力需求侧管理相关行业组织提升行业服务能力。鼓励各地开展电力需求侧管理教育、培训和宣传活动,加大对电力需求侧管理典型项目、实践经验的宣介力度。
原文见下:
近日,国家发展改革委、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国务院国资委、国家能源局联合发布了新修订的《电力需求侧管理办法(2023年版)》(以下简称《办法》),就此,记者专访了国家发展改革委有关负责同志。
问:《办法》修订的背景和意义是什么?
答:电力需求侧管理,是指加强全社会用电管理,综合采取合理可行的技术、经济和管理措施,优化配置电力资源,在用电环节实施节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电,推动电力系统安全降碳、提效降耗。深化电力需求侧管理,充分挖掘需求侧资源,对推动源网荷储协同互动,保障电力安全稳定运行,助力新型电力系统和新型能源体系建设具有重要意义。
我国上世纪90年代开始引入电力需求侧管理,在实践中不断完善,分别于2010年、2017年发布了两版电力需求侧管理办法。现行《电力需求侧管理办法》(修订版)自2017年9月20日起实施,对推动节能减排和电力经济绿色发展,加快生态文明建设发挥了积极作用。近年来各地、各部门从推动市场化需求响应、促进节能降耗、扩大绿电消费、保障电力安全等方面不断丰富电力需求侧管理实践,虚拟电厂运营商、负荷聚合商等新兴主体不断涌现,为电力系统安全、经济、高效、绿色运行提供了有力支撑。
党的二十大报告提出,要加快规划建设新型能源体系,加强能源产供储销体系建设,确保能源安全。为更好适应我国经济社会和能源发展所面临的新形势、新任务,去年以来,国家发展改革委会同有关方面,在认真总结电力需求侧管理工作实践经验、深入开展调查研究、广泛听取各方意见的基础上,修订形成了《电力需求侧管理办法(2023年版)》。
问:《办法》有哪些调整?
答:《办法》全面贯彻党的二十大精神,落实党中央、国务院关于能源电力安全保供工作的部署要求,结合电力需求侧管理工作新形势、新任务、新要求,着力健全长效机制,提升工作效能,主要修订了以下几方面内容:
一是新增需求响应章节。需求响应是电力需求侧管理的重要内容,是激发需求侧资源
活力的重要手段。《办法》明确推动各地培育需求侧资源,积极鼓励多元化经营主体参与需求响应,构建需求响应资源库。基于电力市场建设进展与地方实践,引导和推动需求响应与电力市场协同衔接,支撑需求响应规模化发展。
二是拓宽绿色发展内容。坚持节约优先,促进电力用户能效提升。进一步推动绿色用电与绿电交易、绿证交易衔接,鼓励重点地区、重点企业提高绿电消费比重。聚焦重点领域,科学推动电能替代,完善电能替代项目支持措施,稳步推进终端电气化水平提升。
三是强化电力安全底线思维。明确需求响应与有序用电的边界,优先采取需求响应等措施后,仍无法满足电力电量平衡时,再执行有序用电,着重强调要依法依规实施有序用电。
四是充分运用新一代信息技术手段。结合“云大物移智”等新一代信息技术的快速发展,进一步推进电力消费智能化,实现电力利用效率的提升与电力利用方式的变革。
问:《办法》的主要内容是什么?
答:《办法》共包括总则、节约用电、需求响应、绿色用电、电能替代、智能用电、有序用电、保障措施、附则等9章54条。主要包括以下内容:
第一章总则。规定了《办法》的适用范围、部门职责、实施主体等内容。
第二章节约用电。结合碳达峰碳中和目标要求,分业施策、分类推进重点行业和领域节电降碳。
第三章需求响应。明确需求响应能力建设目标,强调加快构建需求响应资源库,全面推进需求侧资源参与电力市场常态化运行。
第四章电能替代。拓展电能替代广度和深度,强化通过市场化、智能化等手段,探索推动电能替代新模式、新业态。
第五章绿色用电。强化绿电消纳主体的责任与义务,激发全社会绿色电力消费潜力,推进能源电力绿色低碳转型。
第六章智能用电。推动信息通信技术与用电技术融合应用,创新用电管理模式,培育电能服务新业态。
第七章有序用电。规范有序用电管理,按照有保有限原则制定有序用电方案,维护供用电秩序平稳。
第八章保障措施。从完善法律规章、强化统筹规划、健全标准体系、优化激励政策、重视科技创新、夯实能力建设、加强国际合作等方面为电力需求侧管理工作持续推进提供保障。
第九章附则。明确相关名词的定义,以及《办法》的解释权归属和施行时间。
问:如何推动《办法》有效落实?
答:电力需求侧管理工作涉及面广,需要各地区各有关部门共同努力。为推动电力需求侧管理有效落实,《办法》对以下几方面工作作出了规定:
一是强化政策机制保障。《办法》要求在国家和地方能源、电力发展相关规划中,进一步明确电力需求侧管理的定位和作用,加强电力需求侧管理与新型电力系统建设、电力安全保供、可再生能源消纳的协同衔接。鼓励各地因地制宜出台电力需求侧管理相关细则,细化工作措施,创新开展电力需求侧管理工作。
二是加强工作统筹衔接。《办法》明确部门管理职责,有效压实各方责任。国家发展改革委负责全国电力需求侧管理工作,指导并推动各地深化电力需求侧管理。要求县级以上地方人民政府电力运行主管部门负责本行政区域内的电力需求侧管理工作,探索电力需求侧管理新模式新业态。电网企业、电力用户、电力需求侧管理服务机构、电力相关行业组织等作为电力需求侧管理的重要实施主体,应依法依规开展电力需求侧管理工作,与各地各部门形成合力,共同激发需求侧资源活力。
三是强化能力建设。《办法》强调要加强电力需求侧管理相关信息采集、数据分析能力,积极支持电力需求侧管理相关行业组织提升行业服务能力。鼓励各地开展电力需求侧管理教育、培训和宣传活动,加大对电力需求侧管理典型项目、实践经验的宣介力度。
宏观政策
9月26日,广东发改委官网发布关于公开征求《广州市发展和改革委员会关于支持新型储能产业高质量发展的若干措施》意见的公告。
措施指出:
支持范围包括实施期内涉及新型储能领域的创新载体、试点示范、重大项目等方面。
支持面向新型储能关键核心技术攻关、关键零部件研制、产业化推动应用、创新资源整合等需求,在广州市获批建设的产业创新中心、工程研究中心、企业技术中心,对于获得国家发展改革委批复(认定)的,一次性给予500万元奖励;对于获得广东省发展改革委批复(认定)的,一次性给予200万元奖励。国家、省发展改革委已安排补助资金的,原则上市不再配套补助;国家、省有明确配套金额或比例要求的,按要求执行。
鼓励企业、机构申报国家级、省级的新型储能试点示范项目,对列入国家发展改革委或国家能源局试点示范项目的,每个项目给予最高1000万元奖励;对列入广东省发展改革委或广东省能源局试点示范项目的,每个项目给予最高500万元奖励。对于单个项目由多个企业、机构联合申报获得批复的,奖励资金按其协商约定分配。
行业聚焦
国内:光伏发电延续高景气,多政策补齐短板
光伏发电延续高景气。据国家能源局最新数据,8月国内光伏新增装机达到16GW,同比+137%,1-8月累计新增装机113GW,同比+154%,增幅亮眼。上游硅料价格触底后,风光大基地项目进程有望加速,分布式光伏经济性得以提升,预计2023年国内新增装机量将持续走高。
国家发改委、国家能源局联合印发《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,鼓励发电企业市场化参与调峰资源建设。在承担可再生能源保障性并网责任外,仍有投资建设意愿的企业,鼓励在自愿的前提下自建储能或调峰资源增加并网规模。超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率15%的挂钩比例(时长4小时以上,下同)配建调峰能力,按照20%以上挂钩比例进行配建的优先并网。该通知强调有关电力企业充分认识可再生能源发展和消纳的同等重要意义,有望促进可再生能源发展、并网、消纳同步研究、同步推进。
六部门发布关于促进退役风电、光伏设备循环利用的指导意见。《意见》旨在补齐风电、光伏产业链绿色低碳循环发展最后一环,助力实现碳达峰碳中和目标。重点任务在于建立健全退役设备处理责任机制;支持光伏设备制造企业通过自主回收、联合回收或委托回收等模式,建立分布式光伏回收体系;鼓励再生利用企业开展退役设备精细化拆解和高水平再生利用;推进设备再制造;规范固体废弃物无害化处置。具体目标是到2025年,集中式风电场、光伏发电站退役设备处理责任机制基本建立,关键技术取得突破;2030年风电、光伏设备全流程循环利用技术体系基本成熟,形成一批退役设备循环利用产业集聚区。
随着光伏发电的大规模利用,退役和废旧光伏组件的回收利用问题越来越突出。据国际能源机构一组预测数据显示,2030年,全球光伏组件回收将达800万吨左右,迎来回收大潮,2050年,全球则会有将近8000万吨的光伏组件进入回收阶段,其中,中国将在2030年面临需要回收达150万吨的光伏组件,在2050年将达到约2000万吨。目前组件回收目前面临着非法遗弃和非法倾倒、有害物质泄漏和扩散的潜在威胁、处理场所短缺、技术难点、高成本等问题。目前国内外已有多种光伏组件回收技术,比较主流的有物理回收法、热回收法及化学处理回收法。
美国:气候法案刺激明显,美国市场有望回暖
SEIA:气候法案刺激明显,今年美国光伏新增装机容量有望突破32GW。美国太阳能产业协会(SEIA)和咨询公司伍德麦肯兹(WoodMackenzie)发布报告称,在《通胀削减法案》激励措施的推动下,预计今年美国太阳能装机容量将增加创纪录的32GW,比2022年新增的装机容量高出53%。今年2月,据美国能源信息署(EIA),美国开放商计划在2023年增加54.5GW的发电量,其中50%以上由太阳能驱动。我们认为随着美国市场需求的回暖,我国组件厂的出口量有望持续提升。
欧洲:新增光伏装机计划增加一倍以上,未来需求持续向好
2030年前新增光伏装机计划增加一倍以上。近期,欧盟各国开始修正其国家能源和气候计划草案(NECP),更新2030年的再生能源目标,如意大利宣布将光伏装机目标从52GW上调至79.9GW,增幅约53%;西班牙则从39GW大幅上调至76GW,增幅为94%。据SolarPowerEurope,已经提交修订版NECP的12个欧盟成员国,计划总装机量达到515GW,比原计划增加了约90GW;按加权平均计算,各国平均目标增长了63%;其最新研究预测,到2030年欧盟可能安装的光伏容量将超过900GW,欧洲光伏市场的成长潜力相当可观。
组件需求潜力可观,LCOE持续下降。预计到2027年后有望降至29.5美元/MWh以下。凭借在可再生能源中相对低廉的LCOE和完善的供应链,光伏将持续作为欧洲能源转型的主流选择。
全球:光伏需求持续向好,新增装机将维持高增速
上游产能释放,光伏需求有望持续高增。展望23年全年,随着硅料产能的持续释放,2023年硅料产能不再是制约行业发展的瓶颈,且硅料产能释放之后带来的价格下降有望刺激下游业主的装机意愿。总体来看,目前国内招标提速,亚非拉等地光伏电站将迎来起量,预计全球2023年装机有望达到400GW,同比提升超60%。
技术前沿
摘 要:钠离子电池由于其资源丰富和原材料成本低的特点,成为锂离子电池潜在的替代产品。然而,同高倍率、高循环稳定性的钠离子电池正极材料相比,负极材料的开发相对滞后,这限制了钠离子电池的商业化运行。碳基负极材料具有资源丰富、导电性能好、循环性能稳定、无毒等优势,受到了研究人员和产业界的广泛关注。针对不同种类的碳基材料展开论述,讨论了影响碳基负极材料储钠性能的关键因素和储钠性能的优化策略,并对该领域最新的研究进展和所面临的挑战进行了展望。
关键词:钠离子电池 ;负极材料 ;碳基材料
0 前言
随着锂离子电池在消费电子、电动汽车智能电网等领域的大规模应用,人们开始关注由于锂资源短缺和快速消耗所引起的一系列问题[1-2]。开发可替代锂离子电池的能源存储系统具有重要意义。钠离子电池的能量密度和功率密度相对较低,不能满足现有商业化对快充/快放等性能的需求。因此,研究开发高倍率性能和高循环稳定性的钠离子电池负极成为近年来研究的热点领域。
同锂离子电池类似,钠离子电池也是“摇椅式”的充放电原理。现有能够用于钠离子电池的负极材料主要包括:碳基材料、合金类材料和金属基复合物材料[3]。与钠离子电池正极材料优异的性能相比,负极材料的性能有待进一步的优化。其中,负极材料所面临的主要问题:①较差的钠离子扩散动力学性能;②充放电过程中结构的破坏,进而导致循环稳定性差[4]。在上述众多类材料中,碳基材料由于具有出色的导电性,同时成本低廉、环境友好、无毒等优点,成为钠离子电池负极材料的首选。碳基材料主要包括石墨、纳米碳材料、软碳和硬碳材料等[5]。研究表明,不同种类的碳基材料储钠机理存在差异,应用碳基材料作为钠离子电池负极能够提高材料的储钠性能。基于此,本文较为系统地综述了碳基负极材料的微观结构与倍率性能之间的关系,同时分析了高倍率性能负极材料合成过程中的影响因素和设计策略。
1 石墨类负极材料
石墨类负极材料是一种具有规则层状结构的碳材料,其储钠过程主要通过钠离子的嵌入/脱出过程实现,进而实现化学能和电能之间的相互转化。如前所述,钠离子具有较大的离子半径,使用石墨作为负极材料时,其储钠比容量较低,其实验测定值仅为35 mAh/g。早期的研究认为,造成这一结果的主要原因在于钠离子的半径(0.102 nm)大于石墨的层间距(0.334 nm),因此钠离子无法进入石墨层间[6]。根据这一研究结论,后期的研究人员通过对石墨进行氧化处理后得到膨胀石墨,并用作钠离子电池的负极材料。基于此,研究人员发现,膨胀石墨表现出较好的储钠性能和循环稳定性(2 000次循环以后容量保持在184 mAh/g)[7]。杨绍斌等[8]通过Hummers法处理石墨,然后在200 ℃下还原,并作为钠离子电池。测试结果显示,该材料具有109.1mAh/g的首次放电容量,首次库伦效率为61.9%。钠离子在膨胀石墨材料中的存储模型见图1。
图1 钠离子在膨胀石墨材料中的存储模型
此外,前人的研究显示,电解液中溶剂的种类对钠离子在石墨材料的存储行为也具有显著的影响[9]。该研究报道,在碳酸酯电解液中,钠离子进行有效的插层反应。在醚基电解液中,钠离子能够通过溶剂化实现共插层储钠,并实现约100 mAh/g可逆质量比容量,同时在循环1 000次以后也没有表现出明显的容量衰减。YOON等[10]通过DFT计算的方法深入地分析了不同碱金属离子与溶剂种类在石墨中的插层反应。研究结果显示,钠离子与溶剂分子之间的溶剂化能和溶剂化离子的LUMO值,是影响溶剂化离子在石墨中插层的关键因素。
2 软碳/硬碳类负极材料
目前,硬碳和软碳材料被认为是最具有潜力的钠离子电池负极材料。该类材料不具备石墨化的结构特征,其石墨微晶自由取向,即短程有序、长程无序的结构。同时,结构内
a.XRD颜射图谱 b.微观结构示意图 c.储钠过程中的容量-电压曲线
图2 石墨烯、硬炭、软炭和石墨示意图
从图2c可以看出,软碳的储钠电压和容量曲线没有固定的电压平台,仅表现出一个斜坡区域。胡勇胜[12]通过对成本低廉的无烟煤进行废碎和一步碳化处理的工艺得到了性能优异的钠离子电池软碳负极材料,该工艺过程的产碳率达到90%,所制备电池的储钠质量比容量在220 mAh/g左右,同时循环性能稳定。LI等[13]报道了使用醋酸锌作为硬模板剂一步法处理法制备软碳电极材料。醋酸锌的加入不仅有利于构建多孔结构,同时能够促进石墨化过程。所得到的软碳材料用作钠离子电池负极时在50 mA/g电流密度下实现了293 mAh/g的比容量,1 A/g下循环1 000次以后保量保持率为92.2%。虽然软碳材料的电子电导率较高,但是其比容量仍相对较低,使用软碳和硬碳构筑复合材料成为目前重要的发展方向之一。
与软碳储钠行为不同是,硬碳材料的容量和电压曲线表现出了斜坡和平台共存的现象(图2c);然而关于钠离子在斜坡和平台区域的存储机理目前仍存在争议。STEVENS[14]等首次报道了钠离子在硬碳中的存储机制,并提出了“纸牌屋”(house of cards)的结构模型。
该研究指出储钠电势较低的平台区域对应的是钠离子填充到硬碳的孔隙结构内,储钠电势较高的斜坡区域对应的是钠离子嵌入石墨微晶的层间。虽然关于钠离子在硬碳材料中的存储机制还存在争议,但是硬碳中储钠容量贡献的认识是较为统一的,即主要包括有表面诱导的赝电容储钠行为和扩散控制的储钠行为。CHEN等[16]进一步分析硬碳材料中钠离子的存储机制,该研究指出,钠离子在硬碳中低电压区域的存储行为与锂离子在石墨中的存储行为类似,而与锂离子在硬碳中的存储行为大不相同。这一实验结果表明,钠离子在低电压平台区域的存储是通过钠离子嵌入石墨层间形成石墨插层化合物实现的。这一研究结果与QIU等提出的“吸附-嵌入”机制一致。CHEN等[17]通过在硬碳结构中同时掺杂引氮、氧、磷杂原子调控硬碳的微观结构。该研究指出,杂原子的引入会在硬碳结构表面形成一定数量的官能团和缺陷,这些结构特征有利于钠离子的吸附和嵌入。该材料在0.05 A/g电流密度下能够实现359.5 mAh/g的可逆比容量。进一步通过密度泛函理论的模拟计算(DFT)分析指出,氮、氧、磷杂原子的引入能够增加储钠容量并降低其扩散能垒。
3 新型纳米碳材料
自20世纪60年代以来,包括碳纳米管、石墨烯等新型碳材料被开发出来。得益于上述材料独特的结构和物理化学性质,被广泛应用于催化、石油化工、能源存储等领域。碳纳米管具有独特的一维度管状结构,且具有很大的长径比。纯的碳纳米管用于钠离子电池负极材料时表现出的比容量相对较低。在使用该材料作为钠离子电池负极时,在20 mA/g的电流密度下表现出510 mA/g的储钠比容量,这一数值是未处理纯碳纳米管储钠比容量的2.3倍。该研究的结果为多壁碳纳米管在储钠领域的应用提供了理论参考。
结论
钠离子电池由于资源丰富和成本较低的优势具有巨大的商业化潜力。负极材料性能的优劣对电池整体性能具有重要影响。碳基负极材料具有导电性高、结构稳定等突出优势,是极具潜力的一类钠离子电池负极材料。硬碳虽然具有较高的储钠比容量,但是其首次库仑效率较低,因此通过优化电解液配方或硬碳结构等途径改善其首次库仑效率是亟待解决的问题。其他的碳基材料在实际应用过程中其能量密度和功率密度等性能指标相对较低,尚不能满足实际应用的需要,因此该部分材料的未来发展方向在于通过制备复合材料优化其性能。相信随着研究人员的不断努力,低成本、高性能的钠离子电池势必会获得快速的发展。
专业评论
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展会时间:2023/11/3---2023/11/5
展会地点:湖南国际会展中心(芒果馆) 湖南省长沙市开福区三一大道471号
主办单位:湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府
展会简介:由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府联合主办的“湖南(长沙)电池产业博览会”,自2019年起已连续成功举办了四届,是目前中国中部地区规模最大、颇具影响力的电池产业展会,集成果交易、产品展示、高层论坛、项目招商、合作交流于一体,重点展示储能与动力电池及其关键材料先进技术和产品。2022博览会设有一场主题报告大会和10场专业论坛,展览面积超2万平方米。同步搭建“云观摩”平台,近1000位嘉宾现场参会,10余万观众通过线下或线上的方式参与了观摩和互动。
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