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重在解決能源轉(zhuǎn)型──訪中國科學(xué)院院士、國家能源局能源互聯(lián)網(wǎng)專家咨詢組組長周孝信

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2016-03-25 00:00:00

  中國電力報(bào):請您談一談我國發(fā)展 “互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的總體思路,在具體組織實(shí)施過程中應(yīng)注意哪些問題?“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源對能源革命的支撐作用主要體現(xiàn)在哪些方面?
 
周孝信:最近,國家發(fā)展改革委、國家能源局和工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》,這是推進(jìn)我國能源革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的重要舉措。我認(rèn)為,在我國發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng),首要的任務(wù)是解決我國能源轉(zhuǎn)型的兩大關(guān)鍵問題,一是改變我國以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu),加快開發(fā)利用可再生能源,實(shí)現(xiàn)我國能源系統(tǒng)清潔低碳的目標(biāo);二是大幅度提高能源的綜合利用效率,實(shí)現(xiàn)我國能源系統(tǒng)安全高效的目標(biāo)。
 
當(dāng)前,智能電網(wǎng)的研究、開發(fā)和應(yīng)用在全國廣泛展開。我理解,智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)絡(luò)和可提供各類能源供需協(xié)調(diào)互動的平臺;能源互聯(lián)網(wǎng)更為強(qiáng)調(diào)能源系統(tǒng)和能源市場與信息互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,注重能源電力市場的交易開放和產(chǎn)業(yè)升級。在一定意義上,能源互聯(lián)網(wǎng)可以看作是智能電網(wǎng)在廣泛能源領(lǐng)域的擴(kuò)展,是承載能源革命目標(biāo)的新一代的能源系統(tǒng)。
 
因此,能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)充分利用智能電網(wǎng)的已有成果,并與當(dāng)前的智能電網(wǎng)開發(fā)應(yīng)用統(tǒng)一規(guī)劃、協(xié)同發(fā)展。
 
中國電力報(bào):促進(jìn)“多能協(xié)調(diào)”,提升能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)“智能化”,是“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要內(nèi)容。請問,應(yīng)如何促進(jìn)“多能協(xié)調(diào)”發(fā)展,轉(zhuǎn)化利用棄風(fēng)、棄光能量,支持一次、二次能源轉(zhuǎn)化互補(bǔ)要重點(diǎn)解決哪些問題?
 
周孝信:當(dāng)前,在我國大力發(fā)展水電、風(fēng)電、光電等可再生能源的過程中,遇到上網(wǎng)、消納的難題,棄風(fēng)、棄光甚至棄水嚴(yán)重,制約了可再生能源的進(jìn)一步發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)倡導(dǎo)和推進(jìn)多能協(xié)同互補(bǔ),在大規(guī)模集中開發(fā)地區(qū),除加快電力外送通道建設(shè)外,也可以利用棄風(fēng)、光、水電制氫、供熱,發(fā)展風(fēng)電、清潔煤電協(xié)同的高耗能產(chǎn)業(yè)綜合利用,研發(fā)采用清潔煤電高效深度調(diào)峰技術(shù),這些措施的實(shí)施,都可以顯著提高可再生能源的開發(fā)利用水平;在能源電力受端地區(qū),發(fā)展清潔能源熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng),分布式光伏、風(fēng)電及天然氣的電、冷、熱綜合利用等,都能大幅度提高能源綜合利用效率。當(dāng)然要實(shí)現(xiàn)不同形式能源相互轉(zhuǎn)化、高效利用,還要解決技術(shù)和市場方面的一系列難題,特別需要克服我國長期存在的各類能源計(jì)劃單列、條塊分割,缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷。
 
中國電力報(bào):在能源傳輸、存儲“智能化”方面,電網(wǎng)承載著哪些使命?如何理解“新一代能源系統(tǒng)應(yīng)以電力為中心”?
 
周孝信:電氣化是二十世紀(jì)對人類社會生活影響最大的工程技術(shù)成就之一,支撐電力系統(tǒng)的電網(wǎng)也是世界上最大的人造網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之一。我國經(jīng)過幾十年的發(fā)展,各電壓等級的電網(wǎng)已覆蓋城鄉(xiāng),深入千家萬戶。當(dāng)前我國傳統(tǒng)能源中煤炭約50%的產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為電,未來這一比例會逐步提高;而各種風(fēng)能、太陽能等可再生能源絕大部分也要轉(zhuǎn)化為電加以利用。未來新一代能源系統(tǒng)首先是以高比例可再生能源電力的開發(fā)利用為特征。因此,新一代能源系統(tǒng)應(yīng)以電力為中心,實(shí)現(xiàn)多種清潔能源協(xié)同互補(bǔ),提高能源的清潔高效利用水平。電網(wǎng)的一次系統(tǒng)承擔(dān)傳輸電能的任務(wù),同步建設(shè)的二次通信系統(tǒng)已形成功能強(qiáng)大的信息網(wǎng)絡(luò),與專業(yè)信息通信系統(tǒng)結(jié)合延伸,成為與一次能源系統(tǒng)協(xié)同的信息通信基礎(chǔ)設(shè)施,這對于營造開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,建立新型能源市場交易體系和商業(yè)運(yùn)營平臺,發(fā)展分布式能源、儲能和電動汽車應(yīng)用、智慧用能和增值服務(wù)、綠色能源靈活交易、能源大數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)用等新模式和新業(yè)態(tài)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
 
中國電力報(bào):在提高能源消費(fèi)“智能化”方面,怎樣才能實(shí)現(xiàn)社會用能效率最優(yōu)?我國在“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的新模式、新業(yè)態(tài)方面有何最新進(jìn)展?國外發(fā)展情況如何?
 
周孝信:在能源消費(fèi)方面,能源互聯(lián)網(wǎng)的消費(fèi)新模式,對實(shí)現(xiàn)社會能效最優(yōu)起到的作用可能更大。歐美發(fā)達(dá)國家已將發(fā)展智能電網(wǎng)納入國家戰(zhàn)略,并在資金、政策上面給予了大量的支持。發(fā)達(dá)國家的智能電網(wǎng)概念,不僅關(guān)注電力系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的轉(zhuǎn)變,更加關(guān)注各類能源的綜合利用,以及能源系統(tǒng)構(gòu)架的頂層優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。多種能源綜合利用成為世界各國研究的關(guān)注焦點(diǎn),主要目標(biāo)是在近年來智能電網(wǎng)研究的基礎(chǔ)上綜合電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)、交通網(wǎng)等,建立智能能源網(wǎng),以便得到更高的能源全局效率。
 
我國為了應(yīng)對能源資源約束日益加劇、生態(tài)環(huán)境問題突出的一系列新挑戰(zhàn),在大力發(fā)展可再生能源、推動化石能源清潔高效開發(fā)利用、提高能源利用效率等方面做了卓有成效的工作,并通過973、863等科技計(jì)劃對智能電網(wǎng)、煤炭清潔高效利用、綜合高效能源動力裝置研發(fā)等研究和應(yīng)用分別給予了支持,取得了顯著的成效。在分布式可再生能源微網(wǎng)、電動汽車智能交通、智能綠色建筑等方面的研發(fā)示范也都有很大進(jìn)展。
 
中國電力報(bào):對于推進(jìn)能源與信息的深度融合,營造“開放共享”的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,您有何建議?如何以“互聯(lián)網(wǎng)思維”改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)?
 
周孝信:傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中各類一次能源發(fā)電和分散布局的電源結(jié)構(gòu)(骨干電源為主)通過大規(guī)模互聯(lián)的輸配電網(wǎng)絡(luò),連接千家萬戶使用,具有天然的網(wǎng)絡(luò)化基本特征。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)終端用戶用電早已實(shí)現(xiàn)“即插即用”,電力用戶不需要知道它所用電是哪家電廠發(fā)出的,只須根據(jù)需要從網(wǎng)上取電,具有一定程度的開放和分享的互聯(lián)網(wǎng)特征。然而傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不支持多種能源相互轉(zhuǎn)化和互補(bǔ),不適應(yīng)高比例分布式清潔能源電力的接入,綜合能源利用效率和可再生能源占比的提高受到限制;長期以來“重發(fā)輕供、不管用”的思維模式,忽視與終端用戶的交流與互動;高度集中統(tǒng)一的管理、調(diào)度、控制模式也不適應(yīng)大量分布式發(fā)電、高效用能用電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和市場化運(yùn)作。
 
以“互聯(lián)網(wǎng)思維”改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng),就是要大力推進(jìn)能源與信息的深度融合,發(fā)揮電力系統(tǒng)覆蓋面寬、能量和信息一起傳輸?shù)莫?dú)特網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,克服傳統(tǒng)思維的局限和存在的薄弱環(huán)節(jié),構(gòu)建骨干電源與分布式電源結(jié)合、主干網(wǎng)與局域網(wǎng)微網(wǎng)協(xié)調(diào)、多種能源優(yōu)化互補(bǔ)、供需互動開放共享的能源系統(tǒng)和生態(tài)體系。
 
構(gòu)建這一系統(tǒng)的三個(gè)層次的要點(diǎn):一是實(shí)現(xiàn)多能源互聯(lián)互通,提高一次和二次能源的綜合利用效率;二是借鑒互聯(lián)網(wǎng)及其擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù):即插即用、能源路由器,以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)對能源系統(tǒng)特別是分布式可再生能源、微網(wǎng)及用戶在能源生產(chǎn)、消費(fèi)、市場管理和服務(wù)的支持;三是以用戶為中心,催生能源生產(chǎn)、消費(fèi)、服務(wù)的新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。
 
中國電力報(bào):您認(rèn)為,應(yīng)如何克服我國長期存在的各類能源計(jì)劃單列,條塊分割,缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷?對于提高能源綜合效率,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源將起到哪些支撐作用?
 
周孝信:能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施和有效發(fā)展,除需要開展科技研發(fā)攻關(guān),提供高科技的軟硬件支撐,實(shí)施示范推廣外,關(guān)鍵是要通過深化改革,克服各類能源計(jì)劃單列,條塊分割,缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷。中央9號文關(guān)于新增配電和售電改革,建立區(qū)域電力交易中心等舉措提供了克服體制機(jī)制性問題的新契機(jī)。個(gè)人認(rèn)為要從底層示范工程做起,逐個(gè)克服遇到的困難和問題,以便在不斷積累后實(shí)現(xiàn)整體突破。


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