【人民日報】助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，多位院士出謀劃策—— 讓清潔低碳能源“風(fēng)光無限” （科技創(chuàng)新助力“雙碳”①）

類別：行業(yè)新聞 發(fā)布時間：2021-11-22 瀏覽人數(shù)：0     分享

山東榮成北部海灣附近，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電
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習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)委員會第九次會議上強(qiáng)調(diào)，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

我國提出爭取在2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，為全球應(yīng)對氣候變化作出積極貢獻(xiàn)。發(fā)展清潔能源是助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的有效途徑。我們應(yīng)該如何打造清潔低碳安全高效的能源體系？怎樣構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)？前不久，在中國國際文化交流中心國際能源經(jīng)濟(jì)研究院組織召開的學(xué)術(shù)會議上，多位院士專家積極建言。

“雙碳”目標(biāo)推動構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，會使我們的能源更健康、更安全、更高質(zhì)量

專家們認(rèn)為，做出“雙碳”目標(biāo)的承諾，是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的一件大事，意味著能源的轉(zhuǎn)型進(jìn)入新階段。在推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展清潔能源的過程中，必須堅持全國一盤棋，提升系統(tǒng)的整體性和協(xié)同性，這包括統(tǒng)籌各種能源品種，優(yōu)化整體的開發(fā)布局，以及同步推進(jìn)碳減排、非化石能源的替代和能源戰(zhàn)略儲備。

中國工程院院士、國家能源委員會專家咨詢委員會副主任杜祥琬認(rèn)為，我們要減少碳排放，同時能源不僅要保供，而且要有合理的增長。低碳不是要減能源，而是讓人均能耗的增長達(dá)到高質(zhì)量發(fā)展階段。低碳轉(zhuǎn)型和保障能源安全并行不悖。能源安全很重要的一點(diǎn)是供需安全，要以科學(xué)供給滿足合理需求。目前我國的能源供給，一方面是化石能源供給，另一方面要逐步倚重非化石能源供給。我國的太陽能、風(fēng)能、可再生能源的資源目前開發(fā)了不到1/10，可再生能源資源的利用是我國自主可控的，這有助于提升能源體系的安全性。我們要認(rèn)識到，豐富的非化石能源資源同樣也是我國能源資源稟賦的重要組成部分。重新認(rèn)識我國的能源資源稟賦，對于確保國家長遠(yuǎn)的能源安全、引導(dǎo)能源轉(zhuǎn)型具有方向性、戰(zhàn)略性的意義。碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)推動能源轉(zhuǎn)型，會使我們的能源更健康、更安全、更高質(zhì)量。

截至2020年底，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)達(dá)到約5.3億千瓦，占總裝機(jī)容量的24%。未來新能源仍將保持快速發(fā)展勢頭，預(yù)計2030年風(fēng)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到12億千瓦以上，規(guī)模超過煤電，成為裝機(jī)主體；到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過50%，成為電量主體。

杜祥琬指出，我國電力負(fù)荷主要在東部地區(qū)，要滿足東部電力消費(fèi)需求，應(yīng)采用“身邊取和遠(yuǎn)方來”相結(jié)合的方式開發(fā)可再生能源資源。“身邊取”指在東部地區(qū)就近開發(fā)。與傳統(tǒng)化石能源相比，我國東部擁有豐富的風(fēng)、光資源，可首先考慮通過分布式光伏、海上風(fēng)電、生物質(zhì)能、垃圾發(fā)電等方式實(shí)現(xiàn)就近發(fā)電和消納；“遠(yuǎn)方來”是指通過在西部開發(fā)光伏、風(fēng)電、水電，利用西電東送為東部電力需求提供補(bǔ)充。

中國國際文化交流中心國際能源經(jīng)濟(jì)研究院院長楊良松認(rèn)為，隨著“碳中和、碳達(dá)峰”工作的推進(jìn)，清潔能源產(chǎn)業(yè)將是未來我國能源產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。我國西北地區(qū)在光照時間、風(fēng)力條件方面，西南地區(qū)在水力資源方面擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，非常適合集中開發(fā)光伏、風(fēng)電、水電等清潔能源產(chǎn)業(yè)。從整個國家未來的能源戰(zhàn)略來看，東部地區(qū)用電需求采取“身邊取”和“遠(yuǎn)方來”并舉，是一個較為科學(xué)的方式。

中國工程院院士、國家能源委員會專家咨詢委員會委員彭蘇萍指出，能源系統(tǒng)是系統(tǒng)性工程。當(dāng)前，我國高碳能源比較多，今后解決的就是清潔、低碳的應(yīng)對問題。未來十年，應(yīng)當(dāng)是傳統(tǒng)能源和新能源、氫能等融合發(fā)展。在構(gòu)建清潔能源體系過程中，清潔能源持續(xù)快速增長是基礎(chǔ)，科學(xué)消納和利用是前提，發(fā)展儲能是重點(diǎn)，完善體制機(jī)制是保障。

隨著未來風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高，迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前我國能源行業(yè)碳排放占全國總量的80%以上，電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過40%。據(jù)測算，到2060年，我國直接電力消費(fèi)占整體能源消費(fèi)的70%，加上間接電力消費(fèi)，這個比例將達(dá)到90%。實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍，大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等新能源是關(guān)鍵。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)有助于確保碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

核電、水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源，主要通過電網(wǎng)傳遞到終端用戶。杜祥琬認(rèn)為，未來以新能源為主體的能源轉(zhuǎn)型涉及能源系統(tǒng)整體，電網(wǎng)對于整個清潔能源的消納將發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此，風(fēng)、光電裝機(jī)大幅增加的同時，能否輸出高質(zhì)量、又滿足供需平衡的電力，是亟待解決的問題。光伏和風(fēng)電的發(fā)展顛覆了過去我國能源資源稟賦不足的發(fā)展劣勢，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)展的稟賦依據(jù)正在發(fā)生巨大變化，新型電力系統(tǒng)規(guī)劃要順應(yīng)時代發(fā)展趨勢。

中國工程院院士、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長湯廣福說，從能源供給側(cè)看，未來接近70%的能源將由可再生能源替代，其中水能、核能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源，又都必須轉(zhuǎn)化為電能才能加以利用。從能源需求側(cè)看，大約70%的用能場景將會是電力消費(fèi)，例如交通行業(yè)的電動車。因此，電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中將起到核心作用。考慮到我國石油和天然氣的對外依存度，以及我們所面臨的能源國際環(huán)境，必須大力發(fā)揮電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中的核心作用。現(xiàn)行電力系統(tǒng)是以穩(wěn)定的火力發(fā)電為主導(dǎo)，我國可再生能源資源稟賦較好，適合大力發(fā)展以光伏、風(fēng)電為主導(dǎo)的清潔能源體系。隨著未來風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高，我們迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

中國工程院院士、中國南方電網(wǎng)公司專家委員會主任委員李立浧認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)設(shè)計需要適應(yīng)風(fēng)、光等可再生能源資源分散，具有隨機(jī)性、間歇性等特點(diǎn)。未來我國風(fēng)、光電裝機(jī)容量非常龐大，電力系統(tǒng)將會發(fā)生根本性的變化。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要充分考慮新能源這些特性。

新型電力系統(tǒng)建設(shè)可選擇什么樣的技術(shù)路徑？湯廣福認(rèn)為，以光伏、風(fēng)電為代表的清潔能源發(fā)電的重要特點(diǎn)是具有波動性和間歇性，要想大力發(fā)展清潔低碳能源，新型電力系統(tǒng)需要適應(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性和要求，技術(shù)上必須突出柔性化和靈活性。一方面，我國未來的能源體系以清潔能源為主體，具備靈活調(diào)節(jié)能力的煤電和氣電是補(bǔ)償風(fēng)電、光伏間歇性的重要手段，靈活的發(fā)電方式必然需要靈活的電力系統(tǒng)作為支撐；另一方面，電力系統(tǒng)的柔性化是指推動以柔性直流為代表的柔性輸電方式廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)方式相比，柔性直流技術(shù)就像一個完全可控的水泵，能夠精準(zhǔn)控制水流的方向、速度和流量。通過對電力系統(tǒng)的柔性化改造，使得調(diào)控更加靈活，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，更適合清潔能源大規(guī)模接入。

以國家戰(zhàn)略科技力量支撐清潔能源發(fā)展，鼓勵老百姓養(yǎng)成符合“雙碳”目標(biāo)的生活方式

當(dāng)前，清潔能源的發(fā)電裝機(jī)進(jìn)入快速發(fā)展期。與此同時，電力電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和儲能技術(shù)等正推動傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向高度數(shù)字化、清潔化、智能化的方向演進(jìn)。

目前，儲能被認(rèn)為是解決新能源發(fā)電不穩(wěn)定問題的重要工具和關(guān)鍵支撐。中國工程院院士、清華大學(xué)教授韓英鐸認(rèn)為，大規(guī)模儲能技術(shù)發(fā)展將根本性改變傳統(tǒng)電力系統(tǒng)即發(fā)即用的特性。目前電能存儲成本高，使用壽命短，可考慮將儲電轉(zhuǎn)化為儲熱、儲冷，具有更高經(jīng)濟(jì)性，以此支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)產(chǎn)生社會效益。大功率電力電子技術(shù)解決了特高壓柔性直流遠(yuǎn)送問題，柔性直流配網(wǎng)發(fā)展更有利于風(fēng)、光電并網(wǎng)消納，大大增強(qiáng)了設(shè)備可靠性和運(yùn)行安全性。

湯廣福認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)需要緩解大規(guī)模儲能需求。由于技術(shù)和成本等原因，目前化學(xué)儲能尚無法滿足大規(guī)模電網(wǎng)級儲能需求。新型電力系統(tǒng)需采用柔性輸電等技術(shù)，將數(shù)百公里乃至上千公里的風(fēng)電、光伏、水電等通過柔性直流輸電聯(lián)通起來，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光、水發(fā)電時空互補(bǔ)和電網(wǎng)間接儲能作用，實(shí)現(xiàn)電能的穩(wěn)定輸出。未來，氫能也有望成為新型電力系統(tǒng)重要支撐性技術(shù)。新型電力系統(tǒng)需要發(fā)展儲能，不僅可以解決電網(wǎng)削峰填谷問題，還可以實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)超長時間儲能。

湯廣福也指出，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，構(gòu)筑高質(zhì)量清潔低碳安全高效可持續(xù)的能源體系，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，需要全社會廣泛參與。一方面要以國家戰(zhàn)略科技力量支撐清潔能源發(fā)展，另一方面要鼓勵老百姓參與進(jìn)來，逐步養(yǎng)成符合“雙碳”目標(biāo)的生活方式。例如，人們未來用手機(jī)就可以看到家里一年用了多少化石能源電力，用了多少清潔能源電力。要大力宣傳能源轉(zhuǎn)型意義，普及新能源知識，讓人們接受并積極支持使用清潔低碳能源。

來源：《人民日報》（ 2021年09月13日  第 19 版）