湯廣福院士：“雙碳”目標(biāo)下我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展任務(wù)艱巨

2022年太原能源低碳發(fā)展論壇期間，“數(shù)智賦能新型電力系統(tǒng)建設(shè)論壇”召開(kāi)。中國(guó)工程院院士、懷柔實(shí)驗(yàn)室主任湯廣福以視頻方式出席并作主旨發(fā)言。

 

 

以下為發(fā)言內(nèi)容整理

 

我國(guó)是全球最大的能源消費(fèi)國(guó)，占全球能源消費(fèi)的四分之一，2020年，我國(guó)能源二氧化碳總排放達(dá)到98億噸。要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，全球平均用時(shí)53年，而我國(guó)只有30年時(shí)間，任務(wù)相當(dāng)艱巨。全球碳排放中約有86.9%來(lái)自于能源領(lǐng)域，能源領(lǐng)域的碳排放又有約83%來(lái)自于化石能源，所以，要實(shí)現(xiàn)碳減排，我們就要抓住能源這個(gè)主要方向，牽住“牛鼻子”。

 

如果不考慮疫情影響和國(guó)際形勢(shì)變化帶來(lái)的原材料價(jià)格偏高情況，要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，2020年到2060年間，我國(guó)電力轉(zhuǎn)型成本可高達(dá)約60萬(wàn)億元。隨著能源清潔轉(zhuǎn)型，能源電力平衡面臨更大挑戰(zhàn)。

 

我國(guó)的能源供給與消費(fèi)需求整體呈現(xiàn)逆向分布的格局，隨著新能源裝機(jī)規(guī)模在“三北”地區(qū)的不斷擴(kuò)大，“西電東送”的格局還會(huì)加強(qiáng)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行安全性、容量充裕性和系統(tǒng)韌性方面存在著新挑戰(zhàn)，對(duì)能源轉(zhuǎn)型的速度有很高要求。

 

我國(guó)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的總體路徑是要在確保國(guó)家電力安全的基礎(chǔ)上，構(gòu)建以新能源為主體的、多能互補(bǔ)的電力系統(tǒng)，要具備電源清潔化、柔性化、數(shù)字化等特點(diǎn)。按照碳達(dá)峰、深度低碳、零碳的不同階段，在2031年到2050年，新型電力系統(tǒng)中新能源電量要取代傳統(tǒng)電力占據(jù)首位，2051年到2060年，風(fēng)電光伏的發(fā)電量要提升到60%。

 

值得注意的是，靈活性資源的開(kāi)發(fā)情況將在一定程度上影響能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。當(dāng)前，我國(guó)電力系統(tǒng)靈活性資源容量約為7.7億千瓦，但到2060年，隨著新能源的發(fā)展，要滿足電力安全穩(wěn)定供應(yīng)，需要配置當(dāng)前4倍以上的靈活性資源。

 

此外，在新能源領(lǐng)域關(guān)鍵支撐技術(shù)方面，未來(lái)應(yīng)加大10兆瓦以上風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)研發(fā)投入，加快變革性光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，在核心技術(shù)上擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。提升煤炭高效靈活發(fā)電技術(shù)水平以提高新能源并網(wǎng)消納能力，解決碳捕集利用與封存技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。

 

同時(shí)，由于新能源、靈活負(fù)荷波動(dòng)性和隨機(jī)性強(qiáng)，要提高電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，以保障新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。首先，在新增電力裝機(jī)中，2030年以前將以西南地區(qū)水電及“三北”地區(qū)新能源電力為主，跨區(qū)輸電通道容量將持續(xù)增長(zhǎng)；第二，跨省電網(wǎng)柔性調(diào)節(jié)互濟(jì)需求將增大；第三，交流分區(qū)、直流成網(wǎng)、交直流分網(wǎng)將承載未來(lái)電力流，隨著新能源的發(fā)展，未來(lái)跨區(qū)跨省之間的互聯(lián)互通電量將增加，區(qū)域性同步電網(wǎng)會(huì)發(fā)揮更大作用。

 

不僅如此，新型的能源產(chǎn)消者占比將快速增加，全社會(huì)用電量也將快速增長(zhǎng)。為此，要構(gòu)建覆蓋產(chǎn)、輸、儲(chǔ)、用全鏈條的能源互聯(lián)網(wǎng)，有序承接一系列技術(shù)手段。推動(dòng)數(shù)字化和智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源數(shù)字物流技術(shù)，提升能源系統(tǒng)的安全要素。