中共中央總書記習(xí)近平在3月15日的中央財經(jīng)委員會第九次會議上強調(diào),實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。
中央財經(jīng)委員會第九次會議指出,“十四五”是碳達峰的關(guān)鍵期、窗口期,要構(gòu)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(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
3月20日至22日,中國發(fā)展高層論壇2021年年會在北京召開。在此次高規(guī)格的年會上,中國華能集團董事長舒印彪對電力行業(yè)如何在碳達峰碳中和這項系統(tǒng)工程中承擔(dān)主力軍作用進行了分析。
舒印彪表示,實現(xiàn)碳達峰碳中和,事關(guān)中華民族永續(xù)發(fā)展和構(gòu)建人類命運共同體,中國經(jīng)濟社會將發(fā)生廣泛而深刻的變革。碳達峰碳中和是一項系統(tǒng)工程,電力行業(yè)肩負著重要的歷史使命,將承擔(dān)主力軍作用。近年來中國電力低碳轉(zhuǎn)型取得顯著成效,新能源實現(xiàn)快速發(fā)展,電能替代效果顯著,“以電代煤、以電代油”加快推進,特高壓有力支撐可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用,煤電實現(xiàn)清潔高效利用,86%的煤電機組完成超低排放改造。
舒印彪提出,再電氣化是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的有效途徑,實施再電氣化,就是在能源生產(chǎn)側(cè)實現(xiàn)“清潔替代”,在能源消費側(cè)實現(xiàn)“電能替代”,以電為中心、電力系統(tǒng)為平臺,清潔化、電氣化、數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化為方向,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。他指出,按照雙碳目標(biāo),要構(gòu)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(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)將發(fā)生變化,從高碳電力系統(tǒng),變?yōu)樯疃鹊吞蓟蛄闾茧娏ο到y(tǒng);從以機械電磁系統(tǒng)為主,變?yōu)橐噪娏﹄娮悠骷橹?;從確定性可控連續(xù)電源,變?yōu)椴淮_定性隨機波動電源;從高轉(zhuǎn)動慣量系統(tǒng),變?yōu)槿蹀D(zhuǎn)動慣量系統(tǒng)。
舒印彪認為,預(yù)計到2060年,中國非化石能源消費比重將達到83%,電能消費比重達到70%,全社會用電量超過16萬億千瓦時,新能源發(fā)電裝機達到50億千瓦,新能源發(fā)電量占比由目前的8%提高到60%以上。電力供給結(jié)構(gòu)將發(fā)生巨大轉(zhuǎn)向。大規(guī)模新能源發(fā)電具有間歇性、隨機性和波動性,給電力系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)和靈活運行帶來重大挑戰(zhàn),高比例新能源、高比例電力電子裝備廣泛接入,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定特性、安全控制和生產(chǎn)模式都將發(fā)生根本性改變。
舒印彪分析,新型電力系統(tǒng)將具有四個方面基本特征:廣泛互聯(lián)、智能互動、靈活柔性、安全可控。
一是廣泛互聯(lián),形成更加堅強的互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)平臺,發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢,獲取時間差季節(jié)差互補、風(fēng)光水火互相調(diào)劑和跨地區(qū)跨流域補償調(diào)節(jié)等效益,實現(xiàn)各類發(fā)電資源充分共享、互為備用。
二是智能互動,現(xiàn)代信息通信技術(shù)與電力技術(shù)深度融合,實現(xiàn)信息化、智慧化、互動化,改變傳統(tǒng)能源電力配置方式,由部分感知、單向控制、計劃為主,轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨雀兄?、雙向互動、智能高效。
三是靈活柔性,新能源要能主動平抑出力波動,提高發(fā)電品質(zhì),成為友好型電源,具備可調(diào)可控能力,提升主動支撐性能。電網(wǎng)具備充足的調(diào)峰調(diào)頻能力,實現(xiàn)靈活柔性控制,增強抗擾動能力,保障多能互補,更好適應(yīng)新能源發(fā)展需要。
四是安全可控,實現(xiàn)交流與直流、各電壓等級協(xié)調(diào)發(fā)展,建設(shè)新一代調(diào)控系統(tǒng),筑牢安全“三道防線”,有效防范系統(tǒng)故障和大面積停電風(fēng)險。
舒印彪強調(diào),清潔低碳轉(zhuǎn)型是全球面臨的共同挑戰(zhàn),需要各國科技界、企業(yè)界開展更加廣泛的國際合作。應(yīng)充分發(fā)揮科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同,加快突破13項關(guān)鍵核心技術(shù)。在基礎(chǔ)前瞻領(lǐng)域,應(yīng)重點攻關(guān)高效率高安全大容量儲能、氫能及燃料電池、高效率光伏發(fā)電材料、新型絕緣材料、超導(dǎo)材料、寬禁帶電力電子器件等技術(shù);在工程應(yīng)用領(lǐng)域,重點攻關(guān)CCUS、高效率低成本新能源發(fā)電、大規(guī)模海上風(fēng)電、虛擬電廠、源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)運行、主動需求響應(yīng)、綜合能源系統(tǒng)等技術(shù)。
對于新型電力系統(tǒng)中國工程院院士、華北電力大學(xué)新能源電力系統(tǒng)國家重點實驗室主任劉吉臻表示,中央財經(jīng)會議內(nèi)容非常豐富,回答了許多行業(yè)內(nèi)感到困惑的問題。“中央明確,實現(xiàn)碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。這意味著,碳達峰、碳中和不是簡單地針對某一行業(yè)的某些行為,而是要與推動能源四個革命一個合作相結(jié)合。”
劉吉臻表示:“以新能源為主體的電力系統(tǒng)的運行方式會發(fā)生根本性的變革,電力系統(tǒng)設(shè)計、分析、運行、控制等,需要構(gòu)建新的理論、新的技術(shù)。要構(gòu)建以新能源為主體的電力系統(tǒng),不能簡單理解為狹義的發(fā)、輸、配、用,經(jīng)濟、法律等領(lǐng)域也需展開研究;未來的電力系統(tǒng)也不能狹義地理解為單純增加新能源發(fā)電裝機,需要材料、裝備、系統(tǒng)等領(lǐng)域同步發(fā)展?!?/span>
華北電力大學(xué)教授、能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任曾鳴就什么是以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、為什么要建設(shè)新型電力系統(tǒng)、如何建設(shè)新型電力系統(tǒng)等問題展開論述。他指出:“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)應(yīng)以風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源為主體,以煤電、氣電等化石能源為輔助,以輔助性電源支撐大規(guī)模波動性、間歇性風(fēng)、光出力有效消納的新型電力系統(tǒng)。其應(yīng)具備橫向多能互補、縱向源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)的基本特征?!?/span>
曾鳴表示:“新型電力系統(tǒng)應(yīng)以綜合能源的發(fā)展理念,優(yōu)化配置供給側(cè)各類電源配比,加強系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào),提升需求側(cè)資源響應(yīng)能力,以有效應(yīng)對大規(guī)模波動性、間歇性風(fēng)、光電力的饋入?!?/span>