第17版:地方·科技

中国能源报 2023年02月27日 星期一

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在供应安全与能源转型双重压力下,多元化科技创新成破局关键

新型电力系统建设离不开技术力量

■本报记者 李丽旻 《 中国能源报 》( 2023年02月27日   第 17 版)

  “清洁化、再电气化、数字化、标准化已成为全球能源电力发展的主要方向。要结合我国实际,牢牢把握‘安全、清洁、经济、高效’的根本原则,科学谋划能源电力绿色低碳发展路径。”在近日举行的2022年中国电机工程学会年会主会场活动上,中国电机工程学会理事长、中国工程院院士舒印彪做出如上表述。

  正值我国能源发展步入构建新型能源体系的新阶段,如何同时实现能源安全保供与绿色低碳转型成为当前业界关注的主要议题。多位与会专家指出,实现技术创新、推动产业升级将是当前构建新型电力系统的支撑力量。

  ■■能源电力绿色低碳转型成效显著

  舒印彪指出,绿色化、低碳化是我国经济社会实现高质量发展的关键环节,要加快发展方式绿色转型,推动能源结构调整优化,积极稳妥推进碳达峰碳中和,加快规划建设新型能源体系,而过去十年,我国能源电力绿色低碳转型已取得了显著成效。

  “首先,能源电力安全得到有效保障,能源自主保障能力得到显著增强;其次,清洁能源快速发展,西南地区水电和‘三北’地区新能源的大规模开发投产推动电源结构持续优化;同时,能源利用效率显著提升,煤炭清洁高效利用处于世界领先水平,节能降碳成效明显;另外,绿色低碳产业也正加快升级,风电、光伏、动力电池具备世界领先的研发能力和应用水平。”舒印彪表示。

  在此情况下,业界普遍认为,我国新能源电力装机容量预期实现快速增长,新能源更将成为电力供应主体。据行业预测,到2030年,我国新能源电力装机容量约为12亿千瓦至16亿千瓦,装机占比预计达到30%至40%,发电量占比约为17%至25%,装机规模有望超过煤电成为第一大电源。随着“双碳”目标的不断推进,到2060年,我国全社会用电量预计将达15万亿千瓦时,其中,风光装机规模将超过50亿千瓦,占比超过60%,电量占比超过55%。

  ■■保安全、促转型带来双重压力

  值得注意的是,在新能源电力大规模接入、消费端用电量快速增长等因素影响下,多位与会专家提出,新型电力系统构建可能面临着诸多挑战。

  国家电网有限公司副总经理、党组成员陈国平指出,未来我国经济将长期保持刚性增长,能源电力消费需求仍将持续增加,保安全、促转型的双重压力长期存在。“由于可再生能源占比不断提高,新能源、水电出力与气象因素高度相关,电力供应不确定性提升。同时,极端天气呈现频发、广发、多发态势,电力供应不确定性因素增加。另外,第三产业和居民生活用电快速增长,夏季、冬季控温负荷占比不断提高,电力负荷尖峰化特征也将愈加显著。最终,新型电力系统将呈现高比例可再生能源、高比例电力电子设备的特征,系统运行特性将出现深刻变化,系统运行安全也面临着挑战。”

  中国工程院院士郭剑波也表示,新能源发电出力具有随机性、波动性,电力电量时空分布极度不均衡,给系统保供带来挑战。同时,新能源发电设备具有低抗扰性和弱支撑性,新能源发电大规模替代常规机组很可能给供应安全带来挑战。新能源电力的大规模消纳对电网系统灵活调节和安全稳定支撑能力都提出了更高要求,未来将需要多技术、多行业、多系统协调来实现。

  ■■技术突破与产业升级成破局关键

  面对新型电力系统构建过程中面临的多重挑战,业界认为,风电、光伏等电源端和以新能源汽车为代表的负荷端中的科技创新将是破局关键。

  中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高指出,新能源技术系统整合面临的核心瓶颈正是新型电力系统的电网灵活性,氢能、储能、智能的结合将成为答案。在当前情况下,成本仍是绿色氢能、新型储能等新兴技术的制约因素,技术的不断突破将推动成本下降,大幅提高技术竞争力,实现规模化、产业化发展。

  中国长江三峡集团有限公司党组成员、副总经理王良友则表示,我国可再生能源电力增长前景广阔,其中海上风电的规模化开发也将是必然趋势。在我国海上风电产业规模化、平价化发展的情况下,针对风资源的更精细评估、更加专业的运输施工设备以及更加智慧的运营维护水平,都将提高海上风电的规模发展效益。

  郭剑波向记者表示,目前,各类低碳绿色技术的发展实际上都有益于新型电力系统的构建,在未来能源电力系统的愿景中,各类多元化的绿色低碳技术将不再是“一招鲜吃遍天”,而将共同推动新型能源系统建设。

  舒印彪强调称,当今世界,新一轮科技革命和产业变革加速演进,各界应抓住全球科技产业变革的历史机遇,科学构建现代化电网体系,建设多能互补的清洁能源供应体系,打造绿色低碳的技术产业,同时建立健全的碳达峰碳中和标准计量体系,形成全国统一大市场。