助力实现“双碳”目标,多位院士出谋划策—— 让洁净低碳动力“风景无穷” (科技立异助力“双碳”①)

类别:行业消息 公布时候:2021-10-08 浏览人数:0     分享


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山东荣成北部海湾四周,风力发机电组在运转发电
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习近平总书记在中心财经委员会第九次会议上夸大,要构建洁净低碳宁静高效的动力体系,节制化石动力总量,出力进步操纵效能,实施可再生动力替代行动,深化电力体制鼎新,构建以新动力为主体的新型电力体系。

我国提出争夺在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标,为环球应对气候转变作出主动进献。生长洁净动力是助力实现碳达峰、碳中和目标的有效路子。我们应当若何打造洁净低碳宁静高效的动力体系?怎样构建以新动力为主体的新型电力体系?前不久,在中国国际文明交换中间国际动力经济研究院构造召开的学术会议上,多位院士专家主动建言。

“双碳”目标鞭策构建洁净低碳宁静高效的动力体系,会使我们的动力更健康、更宁静、更高质量

专家们以为,做出“双碳”目标的承诺,是我国经济社会生长中的一件年夜事,意味着动力的转型进入新阶段。在推动动力布局调剂、生长洁净动力的过程中,必须对峙天下一盘棋,晋升体系的团体性和协异性,这包含兼顾各种动力种类,优化团体的开辟布局,和同步推动碳减排、非化石动力的替代和动力计谋储备。

中国工程院院士、国度动力委员会专家咨询委员会副主任杜祥琬以为,我们要减少碳排放,同时动力不但要保供,并且要有公道的增加。低碳不是要减动力,而是让人均能耗的增加到达高质量生长阶段。低碳转型和保证动力宁静双管齐下。动力宁静很首要的一点是供需宁静,要以迷信供应满足公道需求。目前我国的动力供应,一方面是化石动力供应,另外一方面要慢慢倚重非化石动力供应。我国的太阳能、风能、可再生动力的资本目前开辟了不到1/10,可再生动力资本的操纵是我国自主可控的,这有助于晋升动力体系的宁静性。我们要熟谙到,丰富的非化石动力资本一样也是我国动力资本天赋的首要构成部分。从头熟谙我国的动力资本天赋,对确保国度长远的动力宁静、引导动力转型具有标的目标性、计谋性的意义。碳达峰、碳中和目标鞭策动力转型,会使我们的动力更健康、更宁静、更高质量。

停止2020年末,我国风电、光伏发电装机到达约5.3亿千瓦,占总装机容量的24%。将来新动力仍将保持疾速生长势头,估计2030年风电和太阳能发电装机到达12亿千瓦以上,范围超越煤电,成为装机主体;到2060年前,新动力发电量占比有望超越50%,成为电量主体。

杜祥琬指出,我国电力负荷首要在东部地区,要满足东部电力消耗需求,应采取“身边取和远方来”相连络的体例开辟可再生动力资本。“身边取”指在东部地区就近开辟。与传统化石动力比拟,我国东部具有丰富的风、光资本,可起首考虑经由过程漫衍式光伏、海上风电、生物质能、渣滓发电等体例实现就近发电和消纳;“远方来”是指经由过程在西部开辟光伏、风电、水电,操纵西电东送为东部电力需求供应弥补。

中国国际文明交换中间国际动力经济研究院院长杨良松以为,跟着“碳中和、碳达峰”事情的推动,洁净动力财产将是将来我国动力财产的首要生长标的目标。我国西北地区在光照时候、风力前提方面,西南地区在水力资本方面具有得天独厚的上风,非常适合集合开辟光伏、风电、水电等洁净动力财产。从全部国度将来的动力计谋来看,东部地区用电需求采纳“身边取”和“远方来”并举,是一个较为迷信的体例。

中国工程院院士、国度动力委员会专家咨询委员会委员彭苏萍指出,动力体系是体系性工程。以后,我国高碳动力比较多,此后处理的就是洁净、低碳的应对问题。将来十年,该当是传统动力和新动力、氢能等畅通领悟生长。在构建洁净动力体系过程中,洁净动力持续疾速增加是根本,迷信消纳和操纵是前提,生长储能是重点,完美体制机制是保证。

跟着将来风、光等可再生动力发电占比愈来愈高,火急需求生长以新动力为主体的新型电力体系

数据显现,以后我国动力行业碳排放占天下总量的80%以上,电力行业碳排放在动力行业中的占比超越40%。据测算,到2060年,我国直接电力消耗占团体动力消耗的70%,加上直接电力消耗,这个比例将到达90%。实现“双碳”目标,动力是主疆场,电力是主力军,年夜力生长风能、太阳能等新动力是关头。构建以新动力为主体的新型电力体系有助于确保碳达峰、碳中和目标实现。

核电、水电、风电、光伏等洁净动力,首要经由过程电网通报到终端用户。杜祥琬以为,将来以新动力为主体的动力转型触及动力体系团体,电网对全部洁净动力的消纳将阐扬关头感化。是以,风、光电装机年夜幅增加的同时,可否输入高质量、又满足供需均衡的电力,是亟待处理的问题。光伏微风电的生长颠覆了畴昔我国动力资本天赋不足的生长优势,传统电力体系生长的天赋根据正在产生巨年夜转变,新型电力体系打算要适应期间生长趋势。

中国工程院院士、环球动力互联网研究院院长汤广福说,从动力供应侧看,将来靠近70%的动力将由可再生动力替代,此中水能、核能、风能、太阳能等洁净动力,又都必须转化为电能才气加以操纵。从动力需求侧看,年夜约70%的用能场景将会是电力消耗,比方交通行业的电动车。是以,电力体系在动力转型中将起到核心感化。考虑到我国石油和自然气的对外依存度,和我们所面对的动力国际环境,必须年夜力阐扬电力体系在动力转型中的核心感化。现行电力体系是以不变的火力发电为主导,我国可再生动力资本天赋较好,适合年夜力生长以光伏、风电为主导的洁净动力体系。跟着将来风、光等可再生动力发电占比愈来愈高,我们火急需求生长以新动力为主体的新型电力体系。

中国工程院院士、中国南边电网公司专家委员会主任委员李立浧以为,新型电力体系设想需求适应风、光等可再生动力资本分离,具有随机性、间歇性等特性。将来我国风、光电装机容量非常庞年夜,电力体系将会产生根赋性的转变。构建以新动力为主体的新型电力体系,需求充分考虑新动力这些特性。

新型电力体系扶植可挑选甚么样的技术途径?汤广福以为,以光伏、风电为代表的洁净动力发电的首要特性是具有颠簸性和间歇性,要想年夜力生长洁净低碳动力,新型电力体系需求适应高比例洁净动力发电的特性和请求,技术上必须凸起柔性化和矫捷性。一方面,我国将来的动力体系以洁净动力为主体,具有矫捷调度才气的煤电和蔼电是赔偿风电、光伏间歇性的首要手段,矫捷的发电体例必定需求矫捷的电力体系作为支撑;另外一方面,电力体系的柔性化是指鞭策以柔性直流为代表的柔性输电体例遍及利用。与传统体例比拟,柔性直流技术就像一个完整可控的水泵,可以或许精准节制水流的标的目标、速率和流量。经由过程对电力体系的柔性化改革,使得调控更加矫捷,确保电网宁静不变运行,更适合洁净动力年夜范围接入。

以国度计谋科技气力支撑洁净动力生长,鼓动鼓励老百姓养成适合“双碳”目标的糊口体例

以后,洁净动力的发电装机进入疾速生长期。与此同时,电力电子技术、数字技术和储妙技术等正鞭策传统电力体系向高度数字化、洁污染、智能化的标的目标演进。

目前,储能被以为是处理新动力发电不不变问题的首要东西和关头支撑。中国工程院院士、清华年夜学传授韩英铎以为,年夜范围储妙技术生长将根赋性改变传统电力体系即发即用的特性。目前电能存储本钱高,利用寿命短,可考虑将储电转化为储热、储冷,具有更高经济性,以此支撑新型电力体系扶植产生社会效益。年夜功率电力电子技术处理了特高压柔性直流远送问题,柔性直流配网生长更无益于风、光电并网消纳,年夜年夜加强了装备可靠性和运行宁静性。

汤广福以为,新型电力体系需求减缓年夜范围储能需求。因为技术和本钱等启事,目前化学储能还没有法满足年夜范围电网级储能需求。新型电力体系需采取柔性输电等技术,将数百千米乃至上千千米的风电、光伏、水电等经由过程柔性直流输电联通起来,实现风、光、水发电时空互补和电网直接储能感化,实现电能的不变输入。将来,氢能也有望成为新型电力体系首要支撑性技术。新型电力体系需求生长储能,不但可以处理电网削峰填谷问题,还可以实现跨季候超长时候储能。

汤广福也指出,实现碳达峰、碳中和目标,修建高质量洁净低碳宁静高效可持续的动力体系,构建以新动力为主体的新型电力体系,需求全社会遍及参与。一方面要以国度计谋科技气力支撑洁净动力生长,另外一方面要鼓动鼓励老百姓参与出去,慢慢养成适合“双碳”目标的糊口体例。比方,人们将来用手机便可以看到家里一陌得了多少化石动力电力,用了多少洁净动力电力。要年夜力鼓吹动力转型意义,提高新动力知识,让人们接管并主动支撑利用洁净低碳动力。

来源:《群众日报》( 2021年09月13日  第 19 版)






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