“電力系統(tǒng)也要轉(zhuǎn)型，它的轉(zhuǎn)型是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的核心。”11月23日，在2017中國電機工程學會年會上，中國電力科學研究院名譽院長、中國科學院院士周孝信接受本報記者專訪，提出電力系統(tǒng)由以化石能源為主向低碳可再生能源為主轉(zhuǎn)型，將對能源轉(zhuǎn)型目標的實現(xiàn)起關鍵作用。
一次能源消費中非化石能源主要來自一次電力
“四個革命，一個合作”重大戰(zhàn)略思想為我國能源發(fā)展改革指明了方向。以可再生能源逐步替代化石能源，實現(xiàn)可再生能源等清潔能源在一次能源生產(chǎn)和消費中占更大份額，實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，建設清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系是我國新一輪能源革命的核心目標。
電力系統(tǒng)在實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型中起到什么樣的作用呢？
周孝信表示，非化石能源在一次能源消費中占比是我國能源轉(zhuǎn)型的主要指標。而一次能源消費中非化石能源主要來自一次電力。我國一次能源消費結構中，非化石能源比例逐年遞增，從2011年占比7.4%增長至2016年13%，其中非化石能源發(fā)電占總發(fā)電量的比例達28.4%。
大幅提高非化石能源電力占比，形成非化石能源為主的電源結構，是實現(xiàn)我國能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容。2016年我國非化石能源電量1.7萬億千瓦時，當年火電平均供電煤耗312克/千瓦時，折合一次能源5.4億噸標準煤，占全年一次能源消費總量43.6億噸標準煤的12.4%。有學者研究，2016年我國非化石能源占比13%，其中電力貢獻了12.4%，也就是說90%以上的非化石能源占比指標是由非化石能源的電力所提供的。
新一代電力系統(tǒng)構成新一代能源系統(tǒng)核心
周孝信提出，始于本世紀初的我國第三代電力系統(tǒng)基于可再生能源和清潔能源，是推動能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、構成新一代能源系統(tǒng)核心的新一代電力系統(tǒng)。高比例可再生能源、高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)、多能互補綜合能源以及信息物理深度融合智能化是新一代電力系統(tǒng)的顯著技術特征。
2016年底，全國并網(wǎng)風電裝機達到1.4864億千瓦，太陽能發(fā)電裝機達到7742萬千瓦，新能源裝機容量占全國總裝機容量的13.7%，而我國西部、北部省份新能源裝機占比可達20%以上。2017年，我國光伏領域特別是分布式光伏發(fā)展非?？?，而這樣的發(fā)展還在繼續(xù)。
另外，隨著我國直流輸電快速發(fā)展，電力電子裝備在電力系統(tǒng)中的應用日益廣泛。大量的可再生能源、大規(guī)模西電東送要依靠電力電子裝備接入電網(wǎng)。這是新一代電力系統(tǒng)本質(zhì)的革命性變化。
在多能互補綜合能源電力系統(tǒng)內(nèi)涵中，周孝信表示，“我們要大力實施西電東送戰(zhàn)略，但從長期目標來看西電東送的容量或可因為地形限制等因素受到影響。所以，我們提倡在西部建設源端基地綜合能源電力系統(tǒng)。”周孝信指出，從輸電角度講，西部的水電、風電、太陽能發(fā)電通過直流輸電網(wǎng)實現(xiàn)多能互補向中東部輸電，可使西電東送效率大幅提高。而另一層含義，電力就地供熱制冷、產(chǎn)業(yè)耗電，通過多種途徑就地消納；電解制氫、制甲烷就地利用或天然氣管道東送，也可以充分利用西部寶貴資源，為國家未來能源目標服務。與源端對應的，在終端消費綜合能源電力系統(tǒng)中，則可通過基于各類清潔能源滿足多用戶需求的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)和清潔能源微網(wǎng)，主動配電網(wǎng)架構下直接面向各類用戶的分布式能源加各類儲能和新能源微電網(wǎng)，基于天然氣和清潔電力的分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等方式消納可再生能源，大幅度提高能源利用效率。
新一代電力系統(tǒng)還具有信息物理融合智能化的技術特征。電力系統(tǒng)要承擔能源互聯(lián)網(wǎng)的主體作用。其物理基礎是多能互補的能源網(wǎng)絡，實現(xiàn)手段是信息物理能源系統(tǒng)，并通過能源運營模式創(chuàng)新創(chuàng)造價值。周孝信強調(diào)：“電力系統(tǒng)要擴大服務范圍，如建立綜合能源服務公司是非常重大的決策，要適應能源發(fā)展未來的方向?！?/p>
