舒印彪: 新型电力系统要突破13项核心技术,并承担达峰中和重任
栏目:行业资讯 发布时间:2021-03-26

中共中央总书记习近平在3月15日的中央财经委员会第九次会议上强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。

 

中央财经委员会第九次会议指出,“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。

 

3月20日至22日,中国发展高层论坛2021年年会在北京召开。在此次高规格的年会上,中国华能集团董事长舒印彪对电力行业如何在碳达峰碳中和这项系统工程中承担主力军作用进行了分析。

 

舒印彪表示,实现碳达峰碳中和,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体,中国经济社会将发生广泛而深刻的变革。碳达峰碳中和是一项系统工程,电力行业肩负着重要的历史使命,将承担主力军作用。近年来中国电力低碳转型取得显著成效,新能源实现快速发展,电能替代效果显著,“以电代煤、以电代油”加快推进,特高压有力支撑可再生能源大规模开发利用,煤电实现清洁高效利用,86%的煤电机组完成超低排放改造。

 

舒印彪提出,再电气化是实现双碳目标的有效途径,实施再电气化,就是在能源生产侧实现“清洁替代”,在能源消费侧实现“电能替代”,以电为中心、电力系统为平台,清洁化、电气化、数字化、标准化为方向,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。他指出,按照双碳目标,要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统,电力系统的结构形态将发生变化,从高碳电力系统,变为深度低碳或零碳电力系统;从以机械电磁系统为主,变为以电力电子器件为主;从确定性可控连续电源,变为不确定性随机波动电源;从高转动惯量系统,变为弱转动惯量系统。

 

舒印彪认为,预计到2060年,中国非化石能源消费比重将达到83%,电能消费比重达到70%,全社会用电量超过16万亿千瓦时,新能源发电装机达到50亿千瓦,新能源发电量占比由目前的8%提高到60%以上。电力供给结构将发生巨大转向。大规模新能源发电具有间歇性、随机性和波动性,给电力系统平衡调节和灵活运行带来重大挑战,高比例新能源、高比例电力电子装备广泛接入,电力系统的稳定特性、安全控制和生产模式都将发生根本性改变。

 

舒印彪分析,新型电力系统将具有四个方面基本特征:广泛互联、智能互动、灵活柔性、安全可控。

 

一是广泛互联,形成更加坚强的互联互通网络平台,发挥大电网优势,获取时间差季节差互补、风光水火互相调剂和跨地区跨流域补偿调节等效益,实现各类发电资源充分共享、互为备用。

 

二是智能互动,现代信息通信技术与电力技术深度融合,实现信息化、智慧化、互动化,改变传统能源电力配置方式,由部分感知、单向控制、计划为主,转变为高度感知、双向互动、智能高效。

 

三是灵活柔性,新能源要能主动平抑出力波动,提高发电品质,成为友好型电源,具备可调可控能力,提升主动支撑性能。电网具备充足的调峰调频能力,实现灵活柔性控制,增强抗扰动能力,保障多能互补,更好适应新能源发展需要。

 

四是安全可控,实现交流与直流、各电压等级协调发展,建设新一代调控系统,筑牢安全“三道防线”,有效防范系统故障和大面积停电风险。

 

舒印彪强调,清洁低碳转型是全球面临的共同挑战,需要各国科技界、企业界开展更加广泛的国际合作。应充分发挥科技创新引领作用,实现产学研用协同,加快突破13项关键核心技术。在基础前瞻领域,应重点攻关高效率高安全大容量储能、氢能及燃料电池、高效率光伏发电材料、新型绝缘材料、超导材料、宽禁带电力电子器件等技术;在工程应用领域,重点攻关CCUS、高效率低成本新能源发电、大规模海上风电、虚拟电厂、源网荷储协调运行、主动需求响应、综合能源系统等技术。

 

对于新型电力系统中国工程院院士、华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室主任刘吉臻表示,中央财经会议内容非常丰富,回答了许多行业内感到困惑的问题。“中央明确,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。这意味着,碳达峰、碳中和不是简单地针对某一行业的某些行为,而是要与推动能源四个革命一个合作相结合。”

 

刘吉臻表示:“以新能源为主体的电力系统的运行方式会发生根本性的变革,电力系统设计、分析、运行、控制等,需要构建新的理论、新的技术。要构建以新能源为主体的电力系统,不能简单理解为狭义的发、输、配、用,经济、法律等领域也需展开研究;未来的电力系统也不能狭义地理解为单纯增加新能源发电装机,需要材料、装备、系统等领域同步发展。”

 

华北电力大学教授、能源互联网研究中心主任曾鸣就什么是以新能源为主体的新型电力系统、为什么要建设新型电力系统、如何建设新型电力系统等问题展开论述。他指出:“以新能源为主体的新型电力系统应以风电、太阳能发电等新能源为主体,以煤电、气电等化石能源为辅助,以辅助性电源支撑大规模波动性、间歇性风、光出力有效消纳的新型电力系统。其应具备横向多能互补、纵向源网荷储协调的基本特征。”

 

曾鸣表示:“新型电力系统应以综合能源的发展理念,优化配置供给侧各类电源配比,加强系统源网荷储各环节协调,提升需求侧资源响应能力,以有效应对大规模波动性、间歇性风、光电力的馈入。”