山東榮成北部海灣附近,,風(fēng)力發(fā)電機組在運轉(zhuǎn)發(fā)電,。
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習(xí)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(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)。
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(yīng)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(yīng)該如何打造清潔低碳安全高效的能源體系?怎樣構(gòu)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(xué)術(shù)會議上,,多位院士專家積極建言。
“雙碳”目標推動構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)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(fēng)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(dǎo)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(fēng)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(yù)計2030年風(fēng)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(yīng)采用“身邊取和遠方來”相結(jié)合的方式開發(fā)可再生能源資源,。“身邊取”指在東部地區(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(fēng)、光資源,,可首先考慮通過分布式光伏,、海上風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(xué)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(yīng)對問題,。未來十年,,應(yīng)當是傳統(tǒng)能源和新能源、氫能等融合發(fā)展,。在構(gòu)建清潔能源體系過程中,,清潔能源持續(xù)快速增長是基礎(chǔ),科學(xué)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(fēng),、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(fēng)能,、太陽能等新能源是關(guān)鍵。構(gòu)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(fēng)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(guān)鍵作用。因此,,風(fēng)、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(fēng)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(yīng)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(fēng)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??紤]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(dǎo),,我國可再生能源資源稟賦較好,適合大力發(fā)展以光伏,、風(fēng)電為主導(dǎo)的清潔能源體系,。隨著未來風(fēng),、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(shè)計需要適應(yīng)風(fēng),、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(fēng),、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(gòu)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(shè)可選擇什么樣的技術(shù)路徑,?湯廣福認為,,以光伏、風(fēng)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(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性和要求,技術(shù)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(fēng)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(yīng)用,。與傳統(tǒng)方式相比,柔性直流技術(shù)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(shù),、數(shù)字技術(shù)和儲能技術(shù)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(guān)鍵支撐,。中國工程院院士,、清華大學(xué)教授韓英鐸認為,大規(guī)模儲能技術(shù)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(shè)產(chǎn)生社會效益,。大功率電力電子技術(shù)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(fēng),、光電并網(wǎng)消納,,大大增強了設(shè)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(shù)和成本等原因,目前化學(xué)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(shù),,將數(shù)百公里乃至上千公里的風(fēng)電、光伏,、水電等通過柔性直流輸電聯(lián)通起來,,實現(xiàn)風(fēng)、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(shù),。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(gòu)筑高質(zhì)量清潔低碳安全高效可持續(xù)的能源體系,,構(gòu)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,。