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電網(wǎng)企業(yè)應成為建設新型電力系統(tǒng)的引領者——訪中國工程院院士、國家電網(wǎng)有限公司一級顧問黃其勵

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2024-08-05 11:52:50  作者:馬佳

  記者:您認為在構建新型電力系統(tǒng)過程中,電網(wǎng)企業(yè)的優(yōu)勢是什么?新型電力系統(tǒng)是實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵載體,未來重點應在哪些方面推進工作?

  黃其勵:電網(wǎng)企業(yè)長期開展電網(wǎng)建設,擁有安全運行經驗,責無旁貸地擔當起促進電力行業(yè)和全社會能源轉型、實現(xiàn)碳達峰碳中和的重任。在新型電力系統(tǒng)建設方面,國家電網(wǎng)有限公司發(fā)布并實施“雙碳”行動方案和構建新型電力系統(tǒng)行動方案,統(tǒng)籌推進各項工作,加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電、光伏基地外送通道前期和建設工作,加強抽水蓄能建設,創(chuàng)新綠電、綠證交易機制,統(tǒng)籌推進各級電網(wǎng)規(guī)劃建設和發(fā)展,深化電網(wǎng)數(shù)字化轉型,助力全社會節(jié)能降碳提效。這些都體現(xiàn)了國家電網(wǎng)有限公司的責任擔當和在建設新型電力系統(tǒng)中的作用。

  建設新型電力系統(tǒng)是全面的、漸進的、系統(tǒng)性的歷史任務,工作內容也是全方位的。

  要把握住負荷側由單一供電向源網(wǎng)荷儲智一體化方向發(fā)展的趨勢。在能源綠色低碳轉型中,負荷側可以發(fā)展成為“能倉電庫”,助力實現(xiàn)移峰填谷。用戶不僅是用電單元,還可以是發(fā)電單元,也可以是儲能單元。新興的綠色產業(yè)層出不窮,對電網(wǎng)有多樣化的需求。最有代表性的就是車網(wǎng)互動(V2G)技術?,F(xiàn)代配電網(wǎng)的革命性創(chuàng)新,也將使智能配電網(wǎng)成為“全民皆儲”、處處是寶的能源轉型倉庫。

  要重視風電、光伏發(fā)電以外的可再生能源電源的綜合有序開發(fā)利用。我國可再生能源資源總量豐富。除了風電、光伏發(fā)電外,還可以大力發(fā)展光熱發(fā)電,它自身帶儲能功能。我國常規(guī)水電技術可開發(fā)量達6.87億千瓦,抽水蓄能中長期規(guī)劃站點資源總量超8億千瓦,中低溫中深層地熱資源總量折合標準煤1.23萬億噸,每年可以作為能源利用的生物質資源總量相當于4.6億噸標準煤,近海海洋能資源理論裝機容量約6.97億千瓦。除了風電、光伏發(fā)電以外,其他可再生能源的開發(fā)利用基本不受天氣影響。

  要剛性實施節(jié)約優(yōu)先戰(zhàn)略,樹立節(jié)能是第一綠色低碳能源的觀念,大力降低碳排放強度,把碳達峰的峰值降下來,為碳中和鋪好路。優(yōu)化國家經濟結構、產業(yè)結構和布局,轉變能源結構和用能結構,推動能源資源高效利用、循環(huán)利用、變廢為寶和發(fā)展數(shù)字化經濟。另外,也應提升燃煤發(fā)電存量資產的能效和靈活性。我國存量煤電機組構成為:單機100萬千瓦及以上機組占比11.3%,60萬千瓦及以上機組占比40%,60萬千瓦以下機組約占60%,其中亞臨界機組大約有3億千瓦~4億千瓦。應合理分類帶基本負荷和調峰功能的機組,使超超臨界參數(shù)機組高效滿負荷運行,一般機組調峰運行,甚至啟停調峰,使煤電機組在調峰市場、碳市場和應急市場中發(fā)揮“壓艙石”“定海神針”的作用。

  記者:能源安全新戰(zhàn)略提出以來,我國新能源快速發(fā)展。在新型能源體系建設過程中,您認為應該如何處理好新能源與傳統(tǒng)能源之間的關系?

  黃其勵:積極穩(wěn)妥處理好新能源與傳統(tǒng)能源之間的接力棒關系是關鍵和核心。實施可再生能源替代行動和做好煤炭大文章,是經濟社會高質量、高效益、高效率、低能耗、綠色發(fā)展列車的雙輪。以煤為主體的傳統(tǒng)能源,為社會發(fā)展和人類繁榮立下了汗馬功勞。但它有兩個弱點,一是資源的不可持續(xù)性,二是化石能源燃燒是最主要的溫室氣體排放源,影響環(huán)境和生態(tài)。而新能源恰好有可持續(xù)性、極其豐富以及綠色、全生命周期低碳的特點。但它也有兩個致命的弱點,一是風能和光能具有隨天氣變化的隨機性和波動性,二是對電網(wǎng)安全運行的弱支撐能力。于是,能源大家族要“抱團取暖”,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,克服各自的不足,做到先立后破,既要確保能源電力綠色、高效、低碳轉型,又要確保滿足全社會和國民經濟快速發(fā)展對能源電力的需求。

  具體講,燃煤發(fā)電要在努力實現(xiàn)自身低碳、高效發(fā)電的同時,向調節(jié)電源、靈活電源、支撐電源和兜底電源轉變??梢詣?chuàng)新發(fā)展發(fā)電燃料多樣化,比如燃煤摻燒垃圾、各種廢棄物,以及燃煤混氨等方式,或者探討電廠廠用電多樣化,把不太穩(wěn)定的風電、光伏發(fā)電作為第一廠用電,常規(guī)廠用電作備用,嘗試雙廠用電系統(tǒng)。通過技術創(chuàng)新把效率提上去,把煤炭省下來,使燃煤發(fā)電能經濟、高效、靈活地當好“壓艙石”。同時需要電力市場和相關政策的支持。此外,風電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電也要增志氣、強責任,依靠創(chuàng)新,提高自身的涉網(wǎng)靈活性和支撐性,如構網(wǎng)型新能源等。總之,傳統(tǒng)能源和新能源組成的能源大家庭要共同努力,共同服務綠色發(fā)展。

  記者:您非常關注儲能的發(fā)展。目前我國的儲能技術在世界上處于什么水平?儲能產業(yè)的發(fā)展對于培育新質生產力有什么作用?

  黃其勵:我國能源轉型的關鍵是大力發(fā)展新能源,儲能技術的發(fā)展可為其保駕護航。我國除常規(guī)的抽水蓄能技術外,其他多種儲能技術也在快速發(fā)展。每年收獲一次糧食和天天需要糧食的不平衡,靠糧庫解決;因為有了銀行,誰也不會感到每月發(fā)一次工資和天天消費的不平衡。風能、光能雖然是隨天氣而變化,但如果有了廣域時空互補、處處時時儲能,問題就可以得到解決。我理解,新質生產力是由顛覆性創(chuàng)新+多種技術的協(xié)同創(chuàng)新+工程實踐的產業(yè)鏈創(chuàng)新+深層次體制創(chuàng)新等內容組成。儲能是解決風電、光伏發(fā)電與用電負荷不匹配難題的“金鑰匙”,也是發(fā)展新質生產力的新動能之一。

  儲能的發(fā)展需要關注幾個重點內容。其一,提倡廣義儲能,建設柔性、多元、包容和創(chuàng)新的儲能體系。除了要大力發(fā)展常規(guī)的抽水蓄能外,還要提倡多介質的儲能技術,如蓄電能、蓄化學能、蓄水力勢能、蓄動能等。另外要注意系列容量的儲能應用,除了大型的抽水儲能、電化學儲能等,戶用儲能不可小覷。我國有4億多家庭,經濟、方便、實用、美觀的戶用微儲能技術產品作為家用“充電寶”的作用也需要重視。其二,注意新型儲能方向,如氫儲能和物質儲能。氫能產業(yè)鏈的上游通過電解水(包括海水)制氫等方式促進可再生能源的消納;下游可作為電力、工業(yè)、交通以及建筑等行業(yè)的綠色能量來源,以氫能作為原料、燃料及氫儲能的“海綿”作用,促進各行業(yè)間深度耦合。電、氫兩個綠色能種之間的單向、雙向協(xié)同耦合,不失為調節(jié)電網(wǎng)峰谷差、新能源發(fā)電與用電需求“不友好”的一個措施。其三,更加關注智慧氣象預報。當前全球變暖速度加快,復雜、多變、局地異常的氣候,給新型電力系統(tǒng)的建設和運行帶來挑戰(zhàn)。因此,堅持系統(tǒng)觀念,做到“心中有數(shù)、手中有策、預防有方”,要關注數(shù)字電力天氣預報系統(tǒng)的建設和應用。

  記者:近期,國家電網(wǎng)公司新一屆科技咨詢委員會成立。在您看來,企業(yè)、高校、科研機構等主體聯(lián)合創(chuàng)新,對于推動新型能源體系建設有何助益?

  黃其勵:國家電網(wǎng)公司新一屆科技咨詢委員會的成立,是建設新型電力系統(tǒng)所必需的原始創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、系列創(chuàng)新和組織創(chuàng)新的需要。科技咨詢委員會跨行業(yè)、跨領域和產學研用融合的特點,為國家電網(wǎng)公司“開門搞創(chuàng)新”提供了組織保證。新型電力系統(tǒng)的建設和發(fā)展,需要全國電力系統(tǒng)、全社會用電行業(yè)和社會各界的支持、協(xié)同。希望國家電網(wǎng)公司新一屆科技咨詢委員會能主動、積極發(fā)揮作用,推動解決能源電力技術發(fā)展的難點問題,凝聚各方共識,為行業(yè)發(fā)展營造良好環(huán)境。

  記者:2023年全球可再生能源新增裝機5.1億千瓦,其中我國的貢獻超過了50%。“雙碳”目標下,多能融合的發(fā)展趨勢如何?

  黃其勵:圖瓦盧是全球第一個因海平面升高而搬遷的國家。如果不采取有效措施,南北極冰川融化,將對地球和人類產生毀滅性的影響。因此,實現(xiàn)“雙碳”目標,應當是全人類的共同責任。

  如果發(fā)揮一下想象,地球未來的能源是什么?以我們今天的認識,只要太陽存在,可再生能源就是永續(xù)的、綠色的,無所不在、無時不在的??稍偕茉词菍崿F(xiàn)“雙碳”目標、保護人類和地球最現(xiàn)實的能源。以風電為例,1991年我國自主研制的首臺200千瓦風電機組在福建平潭風電場并網(wǎng)發(fā)電。到2023年我國并網(wǎng)風電裝機已達4.4億千瓦。光伏發(fā)電的緣起比風電晚十年左右,但2023年年末,裝機也超過6億千瓦,成為主力能源之一??梢源_信,不久的將來,影響新能源快速、大規(guī)模發(fā)展的短板一定能得到解決。同時,依靠原始創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新,核聚變、空間能源等都是可以期待的。關鍵在于,這些未來能源的商業(yè)化應用,必須靠創(chuàng)新。(記者 馬佳)


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