與會(huì)嘉賓和媒體記者參觀博鰲新型電力系統(tǒng)展示交流中心。 南網(wǎng)傳媒全媒體記者 李志杰 攝
10月28日至29日,以“構(gòu)建新型電力系統(tǒng),服務(wù)碳達(dá)峰碳中和”為主題的博鰲新型電力系統(tǒng)國(guó)際論壇舉行。論壇邀請(qǐng)到1000余位國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者,通過線上線下相結(jié)合的方式參會(huì)討論新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域關(guān)鍵問題。
一種普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)是:實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和(以下簡(jiǎn)稱“雙碳”)目標(biāo),能源是主戰(zhàn)場(chǎng),電力是主力軍。因此,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),被認(rèn)為是能源行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必由之路。那么,新型電力系統(tǒng)究竟具備什么特征?能源電力行業(yè)又該如何構(gòu)建這一系統(tǒng)?
供需隨機(jī)性帶來全系統(tǒng)變化
國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2020年我國(guó)能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放量占總排放量的88%左右,電力行業(yè)占能源二氧化碳排放總量的42.5%左右。電力行業(yè)是碳排放占比最大的行業(yè)。
“電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和的進(jìn)度,將直接影響“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)程。因此,必須加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),大力提高可再生能源消納和存儲(chǔ)能力,以能源電力綠色低碳發(fā)展引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?!闭搲鬓k方博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)湯壽泉在致辭中表示。
低碳、零碳能源快速發(fā)展,打破現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)體系,確立新能源的主體地位,將成為支撐“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要手段。10月24日,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》稱,到2030年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問徐小東研究數(shù)據(jù)表明,我國(guó)新能源發(fā)電量占全社會(huì)用電量的比例將逐年提升。2020年約占10%,預(yù)計(jì)2030年接近29%,到了2050年49%,2065年接近60%。
伴隨風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)和電量占比的提升,其間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn),要求系統(tǒng)配備海量控制、轉(zhuǎn)換電能的電力電子設(shè)備。而新能源不僅應(yīng)用于電源發(fā)電側(cè),也應(yīng)用在用戶負(fù)荷側(cè)。供需兩側(cè)均產(chǎn)生隨機(jī)性,將影響到系統(tǒng)中間的電網(wǎng),進(jìn)而影響整個(gè)電力系統(tǒng)。
南方電網(wǎng)公司黨組成員、副總經(jīng)理陳允鵬如此總結(jié)未來新型電力系統(tǒng)的主要特性:“雙高、雙低、雙隨機(jī)?!奔锤弑壤稍偕茉唇尤肱c高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用、低可控性與低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、供給側(cè)隨機(jī)性和需求側(cè)隨機(jī)性。
這一總結(jié),代表了能源電力行業(yè)的一種普遍觀點(diǎn)。不少與會(huì)專家均認(rèn)為,高比例新能源與高比例電力電子設(shè)備的“雙高”特征,正深刻改變著傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性和機(jī)理,而電力系統(tǒng)一旦追求清潔化,必須解決由此帶來的整個(gè)系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)性等系列問題。
系統(tǒng)性問題須系統(tǒng)性解決
源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)——新型電力系統(tǒng)產(chǎn)生的問題,囊括了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)。在許多與會(huì)專家看來,各環(huán)節(jié)之間有著互相影響的密切關(guān)聯(lián),解決問題的思路不應(yīng)只局限于各環(huán)節(jié)的“各自為戰(zhàn)”,而必須通盤考慮,系統(tǒng)性解決。
徐小東認(rèn)為,必須改變傳統(tǒng)以保供應(yīng)為導(dǎo)向的電源、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)思路,要加強(qiáng)系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì),以系統(tǒng)思維來統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié),形成全局性的系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計(jì),這才是新型電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。
“新能源的發(fā)展與電力系統(tǒng)整體發(fā)展一定要相適應(yīng)。但不能‘米多了加水,水多了加米’,最后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還是不變,那就不是新型電力系統(tǒng)?!敝袊?guó)能源研究會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)周大地曾公開表示。
以海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為例。中央財(cái)政補(bǔ)貼逐步退出,地方財(cái)政補(bǔ)貼暫時(shí)并不明朗。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,海上風(fēng)電終有一天要走向無補(bǔ)貼的平價(jià)上網(wǎng)之路。“所以,我們海上風(fēng)電開發(fā)要從開發(fā)側(cè)資源導(dǎo)向轉(zhuǎn)向兼顧系統(tǒng)消納的方向,要把生產(chǎn)輸送消費(fèi)作為一個(gè)整體考慮,創(chuàng)新模式,減少中間環(huán)節(jié)的成本,從而全方位降低綜合成本?!蹦戏诫娋W(wǎng)公司高級(jí)技術(shù)專家、南網(wǎng)科研院副院長(zhǎng)李巖認(rèn)為。
既然要參與系統(tǒng)消納,海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)就不得不考慮由此帶來的儲(chǔ)能成本。而業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)想到更深層次。“除了儲(chǔ)能技術(shù)外,還可以考慮海上制氫,發(fā)展另一種清潔能源,甚至開展海水淡化、海洋牧場(chǎng)等海洋資源綜合開發(fā)利用產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”李巖說。
新型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性,還體現(xiàn)在地域間的互補(bǔ)與協(xié)調(diào)發(fā)展上。強(qiáng)化能源基地建設(shè),通過遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)能源電力的大范圍流動(dòng),這是出于我國(guó)國(guó)情的實(shí)際需要,也是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要舉措之一?!笆奈濉币?guī)劃明確提出了九大清潔能源基地和五大海上風(fēng)電基地,實(shí)現(xiàn)清潔能源電力全局優(yōu)化配置。
“要持續(xù)加強(qiáng)新能源電力消納和跨區(qū)輸送能力建設(shè),有序推進(jìn)風(fēng)電光伏發(fā)電的集中式開發(fā),積極推進(jìn)多能互補(bǔ)的清潔能源基地建設(shè),發(fā)揮它們?cè)谛滦碗娏ο到y(tǒng)中的關(guān)鍵作用?!敝袊?guó)電力建設(shè)集團(tuán)黨委常委、副總經(jīng)理劉源在論壇建議。
核心技術(shù)突破是關(guān)鍵
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程有多種挑戰(zhàn),其中最關(guān)鍵的還是要突破核心技術(shù)?!凹夹g(shù)創(chuàng)新是推動(dòng)新能源革命的核心動(dòng)力和根本途徑?!眲⒃粗毖浴?/p>
今年5月,國(guó)際能源署發(fā)布全球首份《2050年全球能源行業(yè)零碳路線圖》報(bào)告指出,實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放要求清潔能源技術(shù)創(chuàng)新取得質(zhì)的飛躍。從目前情況看,到2030年全球大部分碳減排可通過現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn),但從2030年到2050年,幾乎一半的減排將來自目前仍處于示范或原型開發(fā)階段的新技術(shù)。報(bào)告特別指出,最大的創(chuàng)新機(jī)遇包括先進(jìn)電池、氫電解槽和直接碳捕集封存技術(shù)。
實(shí)際上,一些技術(shù)研究已相當(dāng)深入。對(duì)電池儲(chǔ)能深入研究后,華為副總裁兼數(shù)字能源公司產(chǎn)品解決方案總裁周桃園指出一個(gè)認(rèn)知偏差:“認(rèn)為儲(chǔ)能系統(tǒng)電池的簡(jiǎn)單并串聯(lián)的集成方式,就能夠形成安全可靠高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)。這種認(rèn)知是有偏差的。”
他說,電池是化學(xué)產(chǎn)品,其化學(xué)反應(yīng)受環(huán)境影響非常大,儲(chǔ)能電站一般需要幾萬顆、甚至幾十萬顆上百萬顆電池,環(huán)境會(huì)造成電池特性不一致,形成“短木板效應(yīng)”。“解決這一問題的方式是電池分組,只有對(duì)每一組電池精確管理,才能真正解決電化學(xué)儲(chǔ)能、新型儲(chǔ)能的可靠性、安全性問題?!?/p>
廣東電網(wǎng)公司廣州供電局去年成立了氫能源研究中心,并面向電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景布局和啟動(dòng)了一批示范項(xiàng)目和示范工程,研究電氫融合的意義。該中心副總經(jīng)理?xiàng)畈ū硎?,電能和氫能可耦合也可解耦,解決可再生能源的消納問題,參與電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻,而氫能的長(zhǎng)周期、大規(guī)模存儲(chǔ),又能實(shí)現(xiàn)更大范圍、更長(zhǎng)周期的電力、電量平衡。
還有一些零碳技術(shù)設(shè)備已成功應(yīng)用。西門子公司采用真空技術(shù)產(chǎn)品,替代六氟化硫溫室氣體,應(yīng)用至變壓器設(shè)備中。目前產(chǎn)品已實(shí)地應(yīng)用在中國(guó)、挪威等國(guó)家,總訂單超過1900套,設(shè)備共計(jì)商業(yè)運(yùn)行超過600萬小時(shí),節(jié)省約270萬噸當(dāng)量二氧化碳排放。
關(guān)于“雙碳”目標(biāo)和新型電力系統(tǒng),參與論壇的專家學(xué)者們,給出了各自心目中的理想模樣,也仍存有許多難題有待解決。
廣東電網(wǎng)公司副總經(jīng)理、黨委委員王昌照坦言,新型電力系統(tǒng)是最大的挑戰(zhàn),但如果站在2060年的未來往回看,當(dāng)下只有一條路是正確的——就是致力于研究以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),“歷史有前車之鑒。2003年前后,我們看美國(guó)研究開發(fā)頁巖氣技術(shù),像看笑話似的。現(xiàn)在,他們實(shí)現(xiàn)了能源自給?!?/p>
南網(wǎng)傳媒全媒體記者 帥泉 胡彬 通訊員 朱玉 王怡臻 宋印官
聲音
南方電網(wǎng)公司黨組成員、副總經(jīng)理 陳允鵬
構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,需要政府主導(dǎo),企業(yè)參與各方共同努力,希望進(jìn)一步發(fā)揮在各自領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和作用,共同攜手加大交流合作,聚焦新型電力系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè),持續(xù)發(fā)力久久為功,為推動(dòng)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)程作出示范貢獻(xiàn)力量。
博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng),深圳供電局有限公司董事長(zhǎng)、黨委書記 湯壽泉
立足新發(fā)展階段,協(xié)會(huì)將聚焦構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),充分發(fā)揮協(xié)會(huì)在資源共享、標(biāo)準(zhǔn)制定、發(fā)展研究、宣傳推廣等方面的積極作用,全面提升協(xié)會(huì)會(huì)員的凝聚能力、學(xué)術(shù)引領(lǐng)能力、戰(zhàn)略支撐能力、價(jià)值創(chuàng)造能力、文化傳播能力、國(guó)際影響能力和基礎(chǔ)保障能力,推動(dòng)能源電力領(lǐng)域“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
海南電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)、黨委書記 宋新明
當(dāng)前,海南省正著力打造國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū),加快建設(shè)清潔能源島,實(shí)施能源綜合改革,并以系列制度集成創(chuàng)新推進(jìn)海南能源清潔低碳轉(zhuǎn)型,與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的需求相契合。同時(shí),海南電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相對(duì)獨(dú)立、體量適中、清潔能源裝機(jī)占比高的特點(diǎn),建設(shè)省域新型電力系統(tǒng)具備先行先試的有利條件。
博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),內(nèi)蒙古電力集團(tuán)黨委委員 燕林生
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、深度踐行“雙碳”目標(biāo)不是一朝一夕就能完成,也不是一家或幾家企業(yè)就能實(shí)現(xiàn)的,需要我們共同努力并為之奮斗。內(nèi)蒙古電力集團(tuán)將以開放的態(tài)度,積極構(gòu)建“蒙電”特色能源生態(tài)體系,在科研、商業(yè)模式創(chuàng)新、業(yè)務(wù)拓展等方面強(qiáng)化多主體業(yè)務(wù)協(xié)同和多領(lǐng)域合作,全力推動(dòng)構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),為早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)“蒙電”力量。
博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),香港中電集團(tuán)輸電及供電業(yè)務(wù)部高級(jí)總監(jiān) 張寶中
毫無疑問,清潔能源跟電動(dòng)汽車的發(fā)展對(duì)邁向碳達(dá)峰、碳中和非常重要,同時(shí)電動(dòng)汽車流動(dòng)的不確定性對(duì)于電網(wǎng)構(gòu)成不小的壓力,為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),香港中電致力于建立一個(gè)智能化的電網(wǎng),減少碳排放,以解決電力行業(yè)迎來的挑戰(zhàn)。
中國(guó)電建集團(tuán)黨委常委、副總經(jīng)理 劉源
當(dāng)前我們正在全面開展碳達(dá)峰、碳中和行動(dòng),加快推動(dòng)風(fēng)光電業(yè)務(wù)的發(fā)展,大力實(shí)施“水能城”戰(zhàn)略,促進(jìn)“水能城”融合發(fā)展,積極探索能源環(huán)保共生城市建設(shè),圍繞以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的建設(shè)需要,打造新能源高效開發(fā)和綜合利用的原創(chuàng)技術(shù)策源地,全面推動(dòng)新能源業(yè)務(wù)高質(zhì)量新發(fā)展。
博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng),澳門電力公司執(zhí)行委員會(huì)首席顧問 岳宗斌
為了配合國(guó)家跟澳門特區(qū)的“雙碳”目標(biāo)要求,澳門電力公司將利用區(qū)位優(yōu)勢(shì)融入國(guó)家發(fā)展大局,參與合作,加快低碳發(fā)展,推動(dòng)澳門本地清潔發(fā)電,促進(jìn)交通電氣化,參與國(guó)家碳交易市場(chǎng)增加碳匯,為國(guó)家早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出澳門的貢獻(xiàn)。
南網(wǎng)數(shù)研院董事、總經(jīng)理、黨委副書記 李鵬
數(shù)字電網(wǎng)支撐新型電力系統(tǒng)在不同的時(shí)間跟空間尺度上面實(shí)現(xiàn)全域資源的優(yōu)化配置,提升終端能源的清潔化和綜合利用水平,讓數(shù)據(jù)發(fā)揮關(guān)鍵的作用,信息引導(dǎo)能量有序的流動(dòng)。
電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問 徐小東
新型電力系統(tǒng)將是源網(wǎng)荷儲(chǔ)深度融合的高度安全電力系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)將是負(fù)荷靈活開放、體系高效的電力系統(tǒng),新型電力系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)、智能化應(yīng)用能充分調(diào)動(dòng)系統(tǒng)靈活性,促進(jìn)源網(wǎng)互動(dòng),也是構(gòu)建開放式的電力市場(chǎng)的需要。
華為副總裁兼數(shù)字能源公司產(chǎn)品解決方案總裁 周桃園
為了構(gòu)建新型電力系統(tǒng),需要把數(shù)字技術(shù)跟傳統(tǒng)的能源技術(shù)相融合,構(gòu)建源網(wǎng)荷儲(chǔ)高效能源的生產(chǎn)使用和管理,最終達(dá)到我們實(shí)現(xiàn)低碳化、電氣化、智能化的目標(biāo)。
(南網(wǎng)傳媒全媒體記者 陳克遷 整理)
■ 延伸閱讀
國(guó)內(nèi)首個(gè)熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃發(fā)布
10月29日,博鰲新型電力系統(tǒng)國(guó)際論壇熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)分論壇發(fā)布國(guó)內(nèi)首個(gè)熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃。該標(biāo)準(zhǔn)在引領(lǐng)熱帶智能電網(wǎng)建設(shè)的同時(shí),也將為海南建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供堅(jiān)實(shí)支撐。
作為全國(guó)唯一的熱帶島嶼省份、全國(guó)唯一的省域智能電網(wǎng)示范省,海南在迎來優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇的同時(shí),智能電網(wǎng)建設(shè)也面臨諸多挑戰(zhàn)。海南常年特有的“高溫、高濕、高鹽密”環(huán)境和季節(jié)性“強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨、強(qiáng)雷暴”極端氣候,給電網(wǎng)裝備可靠性帶來嚴(yán)峻考驗(yàn),極易造成電力設(shè)施的受損、停運(yùn)。
“根據(jù)近5年海南電網(wǎng)缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),設(shè)備快速腐蝕、加速老化、異常發(fā)熱、經(jīng)常受潮等問題突出,引發(fā)設(shè)備電氣絕緣、機(jī)械性能下降,給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來極大風(fēng)險(xiǎn)?!焙D想娋W(wǎng)公司創(chuàng)新管理部總經(jīng)理吳清介紹,現(xiàn)行條件下的設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)已難以滿足熱帶環(huán)境要求,亟須進(jìn)一步規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
據(jù)介紹,此次發(fā)布的熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)規(guī)劃,是熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)分論壇的重頭戲。該標(biāo)準(zhǔn)體系由海南電網(wǎng)公司牽頭,聯(lián)合眾多科研機(jī)構(gòu)和高校在廣泛深入研究后共同制訂。標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)合熱帶氣候環(huán)境引起的智能電網(wǎng)設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性和防災(zāi)減災(zāi)問題,以及熱帶可再生能源消納與海島微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制需求,提出的一套熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,涵蓋熱帶環(huán)境條件、環(huán)境適應(yīng)性、防災(zāi)減災(zāi)、熱帶智能電網(wǎng)設(shè)備、熱帶可再生能源與微網(wǎng)等領(lǐng)域。該標(biāo)準(zhǔn)化體系可以有效支撐熱帶智能電網(wǎng)建設(shè),推動(dòng)熱帶智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化布局,與“一帶一路”沿線國(guó)家共商共建共享標(biāo)準(zhǔn)成果。
“我們可以與和海南具有同類型環(huán)境的國(guó)家地區(qū)——如東盟、中東、非洲一起共商共建共享標(biāo)準(zhǔn),帶動(dòng)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)國(guó)際化輸出,共享智能電網(wǎng)發(fā)展成果。同時(shí)培養(yǎng)大量智能電網(wǎng)人才,為建設(shè)新型電力系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?!眳乔逭f。
按照規(guī)劃,海南電網(wǎng)公司將制定相關(guān)國(guó)際、國(guó)家、行業(yè)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)200余項(xiàng),計(jì)劃至2025年完成15%標(biāo)準(zhǔn)制定,至2030年完成40%標(biāo)準(zhǔn)制定,至2035年完成45%標(biāo)準(zhǔn)制定,以補(bǔ)充拓展和支撐熱帶智能電網(wǎng)、新型電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)體系?!笆奈濉逼陂g按照熱帶環(huán)境適應(yīng)性、熱帶防災(zāi)減災(zāi)、熱帶可再生能源與微網(wǎng)的先后順序逐年完善標(biāo)準(zhǔn)制定。
據(jù)了解,熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)分論壇為博鰲新型電力系統(tǒng)國(guó)際論壇特別設(shè)置,旨在為海南尋求構(gòu)建新型電力系統(tǒng)之道。國(guó)內(nèi)多位行業(yè)專家在論壇上進(jìn)行成果分享,“海南電動(dòng)汽車一張網(wǎng)現(xiàn)狀與研究”“海南新型電力系統(tǒng)建設(shè)思路”等專題演講備受關(guān)注。
(南網(wǎng)傳媒全媒體記者 胡彬 通訊員 朱玉 王怡臻)
評(píng)論