山東榮成北部海灣附近，風力發(fā)電機組在運轉(zhuǎn)發(fā)電?！ ∪嗣褚曈X
習近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議上強調(diào)，要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
我國提出爭取在2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的目標，為全球應對氣候變化作出積極貢獻。發(fā)展清潔能源是助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標的有效途徑。我們應該如何打造清潔低碳安全高效的能源體系？怎樣構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)？前不久，在中國國際文化交流中心國際能源經(jīng)濟研究院組織召開的學術會議上，多位院士專家積極建言。
“雙碳”目標推動構建清潔低碳安全高效的能源體系，會使我們的能源更健康、更安全、更高質(zhì)量
專家們認為，做出“雙碳”目標的承諾，是我國經(jīng)濟社會發(fā)展中的一件大事，意味著能源的轉(zhuǎn)型進入新階段。在推進能源結構調(diào)整、發(fā)展清潔能源的過程中，必須堅持全國一盤棋，提升系統(tǒng)的整體性和協(xié)同性，這包括統(tǒng)籌各種能源品種，優(yōu)化整體的開發(fā)布局，以及同步推進碳減排、非化石能源的替代和能源戰(zhàn)略儲備。
中國工程院院士、國家能源委員會專家咨詢委員會副主任杜祥琬認為，我們要減少碳排放，同時能源不僅要保供，而且要有合理的增長。低碳不是要減能源，而是讓人均能耗的增長達到高質(zhì)量發(fā)展階段。低碳轉(zhuǎn)型和保障能源安全并行不悖。能源安全很重要的一點是供需安全，要以科學供給滿足合理需求。目前我國的能源供給，一方面是化石能源供給，另一方面要逐步倚重非化石能源供給。我國的太陽能、風能、可再生能源的資源目前開發(fā)了不到1/10，可再生能源資源的利用是我國自主可控的，這有助于提升能源體系的安全性。我們要認識到，豐富的非化石能源資源同樣也是我國能源資源稟賦的重要組成部分。重新認識我國的能源資源稟賦，對于確保國家長遠的能源安全、引導能源轉(zhuǎn)型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。碳達峰、碳中和目標推動能源轉(zhuǎn)型，會使我們的能源更健康、更安全、更高質(zhì)量。
截至2020年底，我國風電、光伏發(fā)電裝機達到約5.3億千瓦，占總裝機容量的24%。未來新能源仍將保持快速發(fā)展勢頭，預計2030年風電和太陽能發(fā)電裝機達到12億千瓦以上，規(guī)模超過煤電，成為裝機主體；到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過50%，成為電量主體。
杜祥琬指出，我國電力負荷主要在東部地區(qū)，要滿足東部電力消費需求，應采用“身邊取和遠方來”相結合的方式開發(fā)可再生能源資源?！吧磉吶 敝冈跂|部地區(qū)就近開發(fā)。與傳統(tǒng)化石能源相比，我國東部擁有豐富的風、光資源，可首先考慮通過分布式光伏、海上風電、生物質(zhì)能、垃圾發(fā)電等方式實現(xiàn)就近發(fā)電和消納；“遠方來”是指通過在西部開發(fā)光伏、風電、水電，利用西電東送為東部電力需求提供補充。
中國國際文化交流中心國際能源經(jīng)濟研究院院長楊良松認為，隨著“碳中和、碳達峰”工作的推進，清潔能源產(chǎn)業(yè)將是未來我國能源產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。我國西北地區(qū)在光照時間、風力條件方面，西南地區(qū)在水力資源方面擁有得天獨厚的優(yōu)勢，非常適合集中開發(fā)光伏、風電、水電等清潔能源產(chǎn)業(yè)。從整個國家未來的能源戰(zhàn)略來看，東部地區(qū)用電需求采取“身邊取”和“遠方來”并舉，是一個較為科學的方式。
中國工程院院士、國家能源委員會專家咨詢委員會委員彭蘇萍指出，能源系統(tǒng)是系統(tǒng)性工程。當前，我國高碳能源比較多，今后解決的就是清潔、低碳的應對問題。未來十年，應當是傳統(tǒng)能源和新能源、氫能等融合發(fā)展。在構建清潔能源體系過程中，清潔能源持續(xù)快速增長是基礎，科學消納和利用是前提，發(fā)展儲能是重點，完善體制機制是保障。
隨著未來風、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高，迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)
數(shù)據(jù)顯示，當前我國能源行業(yè)碳排放占全國總量的80%以上，電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過40%。據(jù)測算，到2060年，我國直接電力消費占整體能源消費的70%，加上間接電力消費，這個比例將達到90%。實現(xiàn)“雙碳”目標，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍，大力發(fā)展風能、太陽能等新能源是關鍵。構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)有助于確保碳達峰、碳中和目標實現(xiàn)。
核電、水電、風電、光伏等清潔能源，主要通過電網(wǎng)傳遞到終端用戶。杜祥琬認為，未來以新能源為主體的能源轉(zhuǎn)型涉及能源系統(tǒng)整體，電網(wǎng)對于整個清潔能源的消納將發(fā)揮關鍵作用。因此，風、光電裝機大幅增加的同時，能否輸出高質(zhì)量、又滿足供需平衡的電力，是亟待解決的問題。光伏和風電的發(fā)展顛覆了過去我國能源資源稟賦不足的發(fā)展劣勢，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)展的稟賦依據(jù)正在發(fā)生巨大變化，新型電力系統(tǒng)規(guī)劃要順應時代發(fā)展趨勢。
中國工程院院士、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長湯廣福說，從能源供給側(cè)看，未來接近70%的能源將由可再生能源替代，其中水能、核能、風能、太陽能等清潔能源，又都必須轉(zhuǎn)化為電能才能加以利用。從能源需求側(cè)看，大約70%的用能場景將會是電力消費，例如交通行業(yè)的電動車。因此，電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中將起到核心作用。考慮到我國石油和天然氣的對外依存度，以及我們所面臨的能源國際環(huán)境，必須大力發(fā)揮電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中的核心作用?，F(xiàn)行電力系統(tǒng)是以穩(wěn)定的火力發(fā)電為主導，我國可再生能源資源稟賦較好，適合大力發(fā)展以光伏、風電為主導的清潔能源體系。隨著未來風、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高，我們迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
中國工程院院士、中國南方電網(wǎng)公司專家委員會主任委員李立浧認為，新型電力系統(tǒng)設計需要適應風、光等可再生能源資源分散，具有隨機性、間歇性等特點。未來我國風、光電裝機容量非常龐大，電力系統(tǒng)將會發(fā)生根本性的變化。構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要充分考慮新能源這些特性。
新型電力系統(tǒng)建設可選擇什么樣的技術路徑？湯廣福認為，以光伏、風電為代表的清潔能源發(fā)電的重要特點是具有波動性和間歇性，要想大力發(fā)展清潔低碳能源，新型電力系統(tǒng)需要適應高比例清潔能源發(fā)電的特性和要求，技術上必須突出柔性化和靈活性。一方面，我國未來的能源體系以清潔能源為主體，具備靈活調(diào)節(jié)能力的煤電和氣電是補償風電、光伏間歇性的重要手段，靈活的發(fā)電方式必然需要靈活的電力系統(tǒng)作為支撐；另一方面，電力系統(tǒng)的柔性化是指推動以柔性直流為代表的柔性輸電方式廣泛應用。與傳統(tǒng)方式相比，柔性直流技術就像一個完全可控的水泵，能夠精準控制水流的方向、速度和流量。通過對電力系統(tǒng)的柔性化改造，使得調(diào)控更加靈活，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，更適合清潔能源大規(guī)模接入。
以國家戰(zhàn)略科技力量支撐清潔能源發(fā)展，鼓勵老百姓養(yǎng)成符合“雙碳”目標的生活方式
當前，清潔能源的發(fā)電裝機進入快速發(fā)展期。與此同時，電力電子技術、數(shù)字技術和儲能技術等正推動傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向高度數(shù)字化、清潔化、智能化的方向演進。
目前，儲能被認為是解決新能源發(fā)電不穩(wěn)定問題的重要工具和關鍵支撐。中國工程院院士、清華大學教授韓英鐸認為，大規(guī)模儲能技術發(fā)展將根本性改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)即發(fā)即用的特性。目前電能存儲成本高，使用壽命短，可考慮將儲電轉(zhuǎn)化為儲熱、儲冷，具有更高經(jīng)濟性，以此支撐新型電力系統(tǒng)建設產(chǎn)生社會效益。大功率電力電子技術解決了特高壓柔性直流遠送問題，柔性直流配網(wǎng)發(fā)展更有利于風、光電并網(wǎng)消納，大大增強了設備可靠性和運行安全性。
湯廣福認為，新型電力系統(tǒng)需要緩解大規(guī)模儲能需求。由于技術和成本等原因，目前化學儲能尚無法滿足大規(guī)模電網(wǎng)級儲能需求。新型電力系統(tǒng)需采用柔性輸電等技術，將數(shù)百公里乃至上千公里的風電、光伏、水電等通過柔性直流輸電聯(lián)通起來，實現(xiàn)風、光、水發(fā)電時空互補和電網(wǎng)間接儲能作用，實現(xiàn)電能的穩(wěn)定輸出。未來，氫能也有望成為新型電力系統(tǒng)重要支撐性技術。新型電力系統(tǒng)需要發(fā)展儲能，不僅可以解決電網(wǎng)削峰填谷問題，還可以實現(xiàn)跨季節(jié)超長時間儲能。
湯廣福也指出，實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標，構筑高質(zhì)量清潔低碳安全高效可持續(xù)的能源體系，構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要全社會廣泛參與。一方面要以國家戰(zhàn)略科技力量支撐清潔能源發(fā)展，另一方面要鼓勵老百姓參與進來，逐步養(yǎng)成符合“雙碳”目標的生活方式。例如，人們未來用手機就可以看到家里一年用了多少化石能源電力，用了多少清潔能源電力。要大力宣傳能源轉(zhuǎn)型意義，普及新能源知識，讓人們接受并積極支持使用清潔低碳能源。
《 人民日報 》（ 2021年09月13日 19 版）
