山東榮成(chéng)北部海灣附近，風力發(fā)電機組在運轉發(fā)電
人民視覺
習近平總書記在中央财經(jīng)委員會第九次會議上強調，要構建清潔低碳安全高效的能(néng)源體系，控制化石能(néng)源總量，著(zhe)力提高利用效能(néng)，實施可再生能(néng)源替代行動，深化電力體制改革，構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統。
我國(guó)提出争取在2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和的目标，爲全球應對(duì)氣候變化作出積極貢獻。發(fā)展清潔能(néng)源是助力實現碳達峰、碳中和目标的有效途徑。我們應該如何打造清潔低碳安全高效的能(néng)源體系？怎樣(yàng)構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統？前不久，在中國(guó)國(guó)際文化交流中心國(guó)際能(néng)源經(jīng)濟研究院組織召開(kāi)的學(xué)術會議上，多位院士專家積極建言。
“雙碳”目标推動構建清潔低碳安全高效的能(néng)源體系，會使我們的能(néng)源更健康、更安全、更高質量
專家們認爲，做出“雙碳”目标的承諾，是我國(guó)經(jīng)濟社會發(fā)展中的一件大事(shì)，意味著(zhe)能(néng)源的轉型進(jìn)入新階段。在推進(jìn)能(néng)源結構調整、發(fā)展清潔能(néng)源的過(guò)程中，必須堅持全國(guó)一盤棋，提升系統的整體性和協同性，這(zhè)包括統籌各種(zhǒng)能(néng)源品種(zhǒng)，優化整體的開(kāi)發(fā)布局，以及同步推進(jìn)碳減排、非化石能(néng)源的替代和能(néng)源戰略儲備。
中國(guó)工程院院士、國(guó)家能(néng)源委員會專家咨詢委員會副主任杜祥琬認爲，我們要減少碳排放，同時能(néng)源不僅要保供，而且要有合理的增長(cháng)。低碳不是要減能(néng)源，而是讓人均能(néng)耗的增長(cháng)達到高質量發(fā)展階段。低碳轉型和保障能(néng)源安全并行不悖。能(néng)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(guó)的能(néng)源供給，一方面(miàn)是化石能(néng)源供給，另一方面(miàn)要逐步倚重非化石能(néng)源供給。我國(guó)的太陽能(néng)、風能(néng)、可再生能(néng)源的資源目前開(kāi)發(fā)了不到1/10，可再生能(néng)源資源的利用是我國(guó)自主可控的，這(zhè)有助于提升能(néng)源體系的安全性。我們要認識到，豐富的非化石能(néng)源資源同樣(yàng)也是我國(guó)能(néng)源資源禀賦的重要組成(chéng)部分。重新認識我國(guó)的能(néng)源資源禀賦，對(duì)于确保國(guó)家長(cháng)遠的能(néng)源安全、引導能(néng)源轉型具有方向(xiàng)性、戰略性的意義。碳達峰、碳中和目标推動能(néng)源轉型，會使我們的能(néng)源更健康、更安全、更高質量。
截至2020年底，我國(guó)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(néng)源仍將(jiāng)保持快速發(fā)展勢頭，預計2030年風電和太陽能(néng)發(fā)電裝機達到12億千瓦以上，規模超過(guò)煤電，成(chéng)爲裝機主體；到2060年前，新能(néng)源發(fā)電量占比有望超過(guò)50%，成(chéng)爲電量主體。
杜祥琬指出，我國(guó)電力負荷主要在東部地區，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(kāi)發(fā)可再生能(néng)源資源。“身邊取”指在東部地區就近開(kāi)發(fā)。與傳統化石能(néng)源相比，我國(guó)東部擁有豐富的風、光資源，可首先考慮通過(guò)分布式光伏、海上風電、生物質能(néng)、垃圾發(fā)電等方式實現就近發(fā)電和消納；“遠方來”是指通過(guò)在西部開(kāi)發(fā)光伏、風電、水電，利用西電東送爲東部電力需求提供補充。
中國(guó)國(guó)際文化交流中心國(guó)際能(néng)源經(jīng)濟研究院院長(cháng)楊良松認爲，随著(zhe)“碳中和、碳達峰”工作的推進(jìn)，清潔能(néng)源産業將(jiāng)是未來我國(guó)能(néng)源産業的主要發(fā)展方向(xiàng)。我國(guó)西北地區在光照時間、風力條件方面(miàn)，西南地區在水力資源方面(miàn)擁有得天獨厚的優勢，非常适合集中開(kāi)發(fā)光伏、風電、水電等清潔能(néng)源産業。從整個國(guó)家未來的能(néng)源戰略來看，東部地區用電需求采取“身邊取”和“遠方來”并舉，是一個較爲科學(xué)的方式。
中國(guó)工程院院士、國(guó)家能(néng)源委員會專家咨詢委員會委員彭蘇萍指出，能(néng)源系統是系統性工程。當前，我國(guó)高碳能(néng)源比較多，今後(hòu)解決的就是清潔、低碳的應對(duì)問題。未來十年，應當是傳統能(néng)源和新能(néng)源、氫能(néng)等融合發(fā)展。在構建清潔能(néng)源體系過(guò)程中，清潔能(néng)源持續快速增長(cháng)是基礎，科學(xué)消納和利用是前提，發(fā)展儲能(néng)是重點，完善體制機制是保障。
随著(zhe)未來風、光等可再生能(néng)源發(fā)電占比越來越高，迫切需要發(fā)展以新能(néng)源爲主體的新型電力系統
數據顯示，當前我國(guó)能(néng)源行業碳排放占全國(guó)總量的80%以上，電力行業碳排放在能(néng)源行業中的占比超過(guò)40%。據測算，到2060年，我國(guó)直接電力消費占整體能(néng)源消費的70%，加上間接電力消費，這(zhè)個比例將(jiāng)達到90%。實現“雙碳”目标，能(néng)源是主戰場，電力是主力軍，大力發(fā)展風能(néng)、太陽能(néng)等新能(néng)源是關鍵。構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統有助于确保碳達峰、碳中和目标實現。
核電、水電、風電、光伏等清潔能(néng)源，主要通過(guò)電網傳遞到終端用戶。杜祥琬認爲，未來以新能(néng)源爲主體的能(néng)源轉型涉及能(néng)源系統整體，電網對(duì)于整個清潔能(néng)源的消納將(jiāng)發(fā)揮關鍵作用。因此，風、光電裝機大幅增加的同時，能(néng)否輸出高質量、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)展颠覆了過(guò)去我國(guó)能(néng)源資源禀賦不足的發(fā)展劣勢，傳統電力系統發(fā)展的禀賦依據正在發(fā)生巨大變化，新型電力系統規劃要順應時代發(fā)展趨勢。
中國(guó)工程院院士、全球能(néng)源互聯網研究院院長(cháng)湯廣福說，從能(néng)源供給側看，未來接近70%的能(néng)源將(jiāng)由可再生能(néng)源替代，其中水能(néng)、核能(néng)、風能(néng)、太陽能(néng)等清潔能(néng)源，又都(dōu)必須轉化爲電能(néng)才能(néng)加以利用。從能(néng)源需求側看，大約70%的用能(néng)場景將(jiāng)會是電力消費，例如交通行業的電動車。因此，電力系統在能(néng)源轉型中將(jiāng)起(qǐ)到核心作用。考慮到我國(guó)石油和天然氣的對(duì)外依存度，以及我們所面(miàn)臨的能(néng)源國(guó)際環境，必須大力發(fā)揮電力系統在能(néng)源轉型中的核心作用。現行電力系統是以穩定的火力發(fā)電爲主導，我國(guó)可再生能(néng)源資源禀賦較好(hǎo)，适合大力發(fā)展以光伏、風電爲主導的清潔能(néng)源體系。随著(zhe)未來風、光等可再生能(néng)源發(fā)電占比越來越高，我們迫切需要發(fā)展以新能(néng)源爲主體的新型電力系統。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)南方電網公司專家委員會主任委員李立浧認爲，新型電力系統設計需要适應風、光等可再生能(néng)源資源分散，具有随機性、間歇性等特點。未來我國(guó)風、光電裝機容量非常龐大，電力系統將(jiāng)會發(fā)生根本性的變化。構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統，需要充分考慮新能(néng)源這(zhè)些特性。
新型電力系統建設可選擇什麼(me)樣(yàng)的技術路徑？湯廣福認爲，以光伏、風電爲代表的清潔能(néng)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(néng)源，新型電力系統需要适應高比例清潔能(néng)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(miàn)，我國(guó)未來的能(néng)源體系以清潔能(néng)源爲主體，具備靈活調節能(néng)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作爲支撐；另一方面(miàn)，電力系統的柔性化是指推動以柔性直流爲代表的柔性輸電方式廣泛應用。與傳統方式相比，柔性直流技術就像一個完全可控的水泵，能(néng)夠精準控制水流的方向(xiàng)、速度和流量。通過(guò)對(duì)電力系統的柔性化改造，使得調控更加靈活，确保電網安全穩定運行，更适合清潔能(néng)源大規模接入。
以國(guó)家戰略科技力量支撐清潔能(néng)源發(fā)展，鼓勵老百姓養成(chéng)符合“雙碳”目标的生活方式
當前，清潔能(néng)源的發(fā)電裝機進(jìn)入快速發(fā)展期。與此同時，電力電子技術、數字技術和儲能(néng)技術等正推動傳統電力系統向(xiàng)高度數字化、清潔化、智能(néng)化的方向(xiàng)演進(jìn)。
目前，儲能(néng)被(bèi)認爲是解決新能(néng)源發(fā)電不穩定問題的重要工具和關鍵支撐。中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)教授韓英铎認爲，大規模儲能(néng)技術發(fā)展將(jiāng)根本性改變傳統電力系統即發(fā)即用的特性。目前電能(néng)存儲成(chéng)本高，使用壽命短，可考慮將(jiāng)儲電轉化爲儲熱、儲冷，具有更高經(jīng)濟性，以此支撐新型電力系統建設産生社會效益。大功率電力電子技術解決了特高壓柔性直流遠送問題，柔性直流配網發(fā)展更有利于風、光電并網消納，大大增強了設備可靠性和運行安全性。
湯廣福認爲，新型電力系統需要緩解大規模儲能(néng)需求。由于技術和成(chéng)本等原因，目前化學(xué)儲能(néng)尚無法滿足大規模電網級儲能(néng)需求。新型電力系統需采用柔性輸電等技術，將(jiāng)數百公裡(lǐ)乃至上千公裡(lǐ)的風電、光伏、水電等通過(guò)柔性直流輸電聯通起(qǐ)來，實現風、光、水發(fā)電時空互補和電網間接儲能(néng)作用，實現電能(néng)的穩定輸出。未來，氫能(néng)也有望成(chéng)爲新型電力系統重要支撐性技術。新型電力系統需要發(fā)展儲能(néng)，不僅可以解決電網削峰填谷問題，還(hái)可以實現跨季節超長(cháng)時間儲能(néng)。
湯廣福也指出，實現碳達峰、碳中和目标，構築高質量清潔低碳安全高效可持續的能(néng)源體系，構建以新能(néng)源爲主體的新型電力系統，需要全社會廣泛參與。一方面(miàn)要以國(guó)家戰略科技力量支撐清潔能(néng)源發(fā)展，另一方面(miàn)要鼓勵老百姓參與進(jìn)來，逐步養成(chéng)符合“雙碳”目标的生活方式。例如，人們未來用手機就可以看到家裡(lǐ)一年用了多少化石能(néng)源電力，用了多少清潔能(néng)源電力。要大力宣傳能(néng)源轉型意義，普及新能(néng)源知識，讓人們接受并積極支持使用清潔低碳能(néng)源。
來源：《人民日報》（ 2021年09月13日 第 19 版）
