與會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)國際論壇舉行。論壇邀請到1000余位國內(nèi)外專家學(xué)者，通過線上線下相結(jié)合的方式參會討論新型電力系統(tǒng)領(lǐng)域關(guān)鍵問題。
一種普遍認(rèn)同的觀點是：實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和(以下簡稱“雙碳”)目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場，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)？
供需隨機性帶來全系統(tǒng)變化
國家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年我國能源消費產(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能力，以能源電力綠色低碳發(fā)展引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?！闭搲鬓k方博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會理事長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)實現(xiàn)的重要手段。10月24日，中共中央、國務(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年非化石能源消費比重達(dá)到25%左右，風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機容量達(dá)到12億千瓦以上。
電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問徐小東研究數(shù)據(jù)表明，我國新能源發(fā)電量占全社會用電量的比例將逐年提升。2020年約占10%，預(yù)計2030年接近29%，到了2050年49%，2065年接近60%。
伴隨風(fēng)電、光伏等新能源裝機和電量占比的提升，其間歇性、波動性特點，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)生隨機性，將影響到系統(tǒng)中間的電網(wǎng)，進(jìn)而影響整個電力系統(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。”即高比例可再生能源接入與高比例電力電子設(shè)備應(yīng)用、低可控性與低轉(zhuǎn)動慣量、供給側(cè)隨機性和需求側(cè)隨機性。
這一總結(jié)，代表了能源電力行業(yè)的一種普遍觀點。不少與會專家均認(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——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)計思路，要加強系統(tǒng)的頂層設(shè)計，以系統(tǒng)思維來統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲各個環(huán)節(jié)，形成全局性的系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃設(shè)計，這才是新型電力系統(tǒng)設(shè)計思路。
“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)?！敝袊茉囱芯繒?wù)副理事長周大地曾公開表示。
以海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為例。中央財政補貼逐步退出，地方財政補貼暫時并不明朗。而從長遠(yuǎn)來看，海上風(fēng)電終有一天要走向無補貼的平價上網(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)輸送消費作為一個整體考慮，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。”南方電網(wǎng)公司高級技術(shù)專家、南網(wǎng)科研院副院長李巖認(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能成本。而業(yè)內(nèi)人士已經(jīng)想到更深層次?！俺藘δ芗夹g(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、海洋牧場等海洋資源綜合開發(fā)利用產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！崩顜r說。
新型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)性，還體現(xiàn)在地域間的互補與協(xié)調(diào)發(fā)展上。強化能源基地建設(shè)，通過遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)能源電力的大范圍流動，這是出于我國國情的實際需要，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，實現(xiàn)清潔能源電力全局優(yōu)化配置。
“要持續(xù)加強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)多能互補的清潔能源基地建設(shè)，發(fā)揮它們在新型電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用?！敝袊娏ㄔO(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)。“技術(shù)創(chuàng)新是推動新能源革命的核心動力和根本途徑?！眲⒃粗毖浴?/p>
今年5月，國際能源署發(fā)布全球首份《2050年全球能源行業(yè)零碳路線圖》報告指出，實現(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)。報告特別指出，最大的創(chuàng)新機遇包括先進(jìn)電池、氫電解槽和直接碳捕集封存技術(shù)。
實際上，一些技術(shù)研究已相當(dāng)深入。對電池儲能深入研究后，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認(rèn)知偏差：“認(rèn)為儲能系統(tǒng)電池的簡單并串聯(lián)的集成方式，就能夠形成安全可靠高效的儲能系統(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)境會造成電池特性不一致，形成“短木板效應(yīng)”?！敖鉀Q這一問題的方式是電池分組，只有對每一組電池精確管理，才能真正解決電化學(xué)儲能、新型儲能的可靠性、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)用場景布局和啟動了一批示范項目和示范工程，研究電氫融合的意義。該中心副總經(jīng)理楊波表示，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，而氫能的長周期、大規(guī)模存儲，又能實現(xiàn)更大范圍、更長周期的電力、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)品已實地應(yīng)用在中國、挪威等國家，總訂單超過1900套，設(shè)備共計商業(yè)運行超過600萬小時，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，我們看美國研究開發(fā)頁巖氣技術(shù)，像看笑話似的?，F(xiàn)在，他們實現(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)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，機遇與挑戰(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，為推動我國碳達(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)會理事長，深圳供電局有限公司董事長、黨委書記 湯壽泉
立足新發(fā)展階段，協(xié)會將聚焦構(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)會會員的凝聚能力、學(xué)術(shù)引領(lǐng)能力、戰(zhàn)略支撐能力、價值創(chuàng)造能力、文化傳播能力、國際影響能力和基礎(chǔ)保障能力，推動能源電力領(lǐng)域“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)。
海南電網(wǎng)公司董事長、黨委書記 宋新明
當(dāng)前，海南省正著力打造國家生態(tài)文明試驗區(qū)，加快建設(shè)清潔能源島，實施能源綜合改革，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，海南電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有相對獨立、體量適中、清潔能源裝機占比高的特點，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)會副理事長，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)拓展等方面強化多主體業(yè)務(wù)協(xié)同和多領(lǐng)域合作，全力推動構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，為早日實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)“蒙電”力量。
博鰲新型電力系統(tǒng)協(xié)會副理事長，香港中電集團(tuán)輸電及供電業(yè)務(wù)部高級總監(jiān) 張寶中
毫無疑問，清潔能源跟電動汽車的發(fā)展對邁向碳達(dá)峰、碳中和非常重要，同時電動汽車流動的不確定性對于電網(wǎng)構(gòu)成不小的壓力，為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，香港中電致力于建立一個智能化的電網(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，加快推動風(fēng)光電業(yè)務(wù)的發(fā)展，大力實施“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)會副理事長，澳門電力公司執(zhí)行委員會首席顧問 岳宗斌
為了配合國家跟澳門特區(qū)的“雙碳”目標(biāo)要求，澳門電力公司將利用區(qū)位優(yōu)勢融入國家發(fā)展大局，參與合作，加快低碳發(fā)展，推動澳門本地清潔發(fā)電，促進(jìn)交通電氣化，參與國家碳交易市場增加碳匯，為國家早日實現(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)在不同的時間跟空間尺度上面實現(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。
電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問 徐小東
新型電力系統(tǒng)將是源網(wǎng)荷儲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、智能化應(yīng)用能充分調(diào)動系統(tǒng)靈活性，促進(jìn)源網(wǎng)互動，也是構(gòu)建開放式的電力市場的需要。
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)荷儲高效能源的生產(chǎn)使用和管理，最終達(dá)到我們實現(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
國內(nèi)首個熱帶智能電網(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)國際論壇熱帶智能電網(wǎng)技術(shù)分論壇發(fā)布國內(nèi)首個熱帶智能電網(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，也將為海南建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)提供堅實支撐。
作為全國唯一的熱帶島嶼省份、全國唯一的省域智能電網(wǎng)示范省，海南在迎來優(yōu)勢和機遇的同時，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“強臺風(fēng)、強降雨、強雷暴”極端氣候，給電網(wǎng)裝備可靠性帶來嚴(yán)峻考驗，極易造成電力設(shè)施的受損、停運。
“根據(jù)近5年海南電網(wǎng)缺陷數(shù)據(jù)統(tǒng)計，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、機械性能下降，給電網(wǎng)安全運行帶來極大風(fēng)險。”海南電網(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)，推動熱帶智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)國際化布局，與“一帶一路”沿線國家共商共建共享標(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)，帶動智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)國際化輸出，共享智能電網(wǎng)發(fā)展成果。同時培養(yǎng)大量智能電網(wǎng)人才，為建設(shè)新型電力系統(tǒng)打下堅實的基礎(chǔ)?！眳乔逭f。
按照規(guī)劃，海南電網(wǎng)公司將制定相關(guān)國際、國家、行業(yè)及企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)200余項，計劃至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。國內(nèi)多位行業(yè)專家在論壇上進(jìn)行成果分享，“海南電動汽車一張網(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)
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