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助力實(shí)現“雙碳”目標，多位院士出謀劃策—— 讓清潔低碳能源“風(fēng)光無(wú)限”

發(fā)布時(shí)間：2021-09-14 10:52:19  
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習近平總書(shū)記在中央財經(jīng)委員會(huì )第九次會(huì )議上強調，要構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著(zhù)力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構建以新能源為主體的新型電力系統。



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



“雙碳”目標推動(dòng)構建清潔低碳安全高效的能源體系，會(huì )使我們的能源更健康、更安全、更高質(zhì)量



專(zhuān)家們認為，做出“雙碳”目標的承諾，是我國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展中的一件大事，意味著(zhù)能源的轉型進(jìn)入新階段。在推進(jìn)能源結構調整、發(fā)展清潔能源的過(guò)程中，必須堅持全國一盤(pán)棋，提升系統的整體性和協(xié)同性，這包括統籌各種能源品種，優(yōu)化整體的開(kāi)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略?xún)洹?/section>

中國工程院院士、國家能源委員會(huì )專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì )副主任杜祥琬認為，我們要減少碳排放，同時(shí)能源不僅要保供，而且要有合理的增長(cháng)。低碳不是要減能源，而是讓人均能耗的增長(cháng)達到高質(zhì)量發(fā)展階段。低碳轉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(mǎn)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(yáng)能、風(fēng)能、可再生能源的資源目前開(kāi)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。重新認識我國的能源資源稟賦，對于確保國家長(cháng)遠的能源安全、引導能源轉型具有方向性、戰略性的意義。碳達峰、碳中和目標推動(dòng)能源轉型，會(huì )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)電裝機達到約5.3億千瓦，占總裝機容量的24%。未來(lái)新能源仍將保持快速發(fā)展勢頭，預計2030年風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機達到12億千瓦以上，規模超過(guò)煤電，成為裝機主體；到2060年前，新能源發(fā)電量占比有望超過(guò)50%，成為電量主體。

杜祥琬指出，我國電力負荷主要在東部地區，要滿(mǎn)足東部電力消費需求，應采用“身邊取和遠方來(lái)”相結合的方式開(kāi)發(fā)可再生能源資源?！吧磉吶　敝冈跂|部地區就近開(kāi)發(fā)。與傳統化石能源相比，我國東部擁有豐富的風(fēng)、光資源，可首先考慮通過(guò)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)現就近發(fā)電和消納；“遠方來(lái)”是指通過(guò)在西部開(kāi)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充。

中國國際文化交流中心國際能源經(jīng)濟研究院院長(cháng)楊良松認為，隨著(zhù)“碳中和、碳達峰”工作的推進(jìn)，清潔能源產(chǎn)業(yè)將是未來(lái)我國能源產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。我國西北地區在光照時(shí)間、風(fēng)力條件方面，西南地區在水力資源方面擁有得天獨厚的優(yōu)勢，非常適合集中開(kāi)發(fā)光伏、風(fēng)電、水電等清潔能源產(chǎn)業(yè)。從整個(gè)國家未來(lái)的能源戰略來(lái)看，東部地區用電需求采取“身邊取”和“遠方來(lái)”并舉，是一個(gè)較為科學(xué)的方式。

中國工程院院士、國家能源委員會(huì )專(zhuān)家咨詢(xún)委員會(huì )委員彭蘇萍指出，能源系統是系統性工程。當前，我國高碳能源比較多，今后解決的就是清潔、低碳的應對問(wèn)題。未來(lái)十年，應當是傳統能源和新能源、氫能等融合發(fā)展。在構建清潔能源體系過(guò)程中，清潔能源持續快速增長(cháng)是基礎，科學(xué)消納和利用是前提，發(fā)展儲能是重點(diǎn)，完善體制機制是保障。


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


數據顯示，當前我國能源行業(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(guò)40%。據測算，到2060年，我國直接電力消費占整體能源消費的70%，加上間接電力消費，這個(gè)比例將達到90%。實(shí)現“雙碳”目標，能源是主戰場(chǎng)，電力是主力軍，大力發(fā)展風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源是關(guān)鍵。構建以新能源為主體的新型電力系統有助于確保碳達峰、碳中和目標實(shí)現。

核電、水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源，主要通過(guò)電網(wǎng)傳遞到終端用戶(hù)。杜祥琬認為，未來(lái)以新能源為主體的能源轉型涉及能源系統整體，電網(wǎng)對于整個(gè)清潔能源的消納將發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此，風(fēng)、光電裝機大幅增加的同時(shí)，能否輸出高質(zhì)量、又滿(mǎn)足供需平衡的電力，是亟待解決的問(wèn)題。光伏和風(fēng)電的發(fā)展顛覆了過(guò)去我國能源資源稟賦不足的發(fā)展劣勢，傳統電力系統發(fā)展的稟賦依據正在發(fā)生巨大變化，新型電力系統規劃要順應時(shí)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(cháng)湯廣福說(shuō)，從能源供給側看，未來(lái)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(yáng)能等清潔能源，又都必須轉化為電能才能加以利用。從能源需求側看，大約70%的用能場(chǎng)景將會(huì )是電力消費，例如交通行業(yè)的電動(dòng)車(chē)。因此，電力系統在能源轉型中將起到核心作用?？紤]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)揮電力系統在能源轉型中的核心作用?，F行電力系統是以穩定的火力發(fā)電為主導，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)電為主導的清潔能源體系。隨著(zhù)未來(lái)風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來(lái)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。

中國工程院院士、中國南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì )主任委員李立浧認為，新型電力系統設計需要適應風(fēng)、光等可再生能源資源分散，具有隨機性、間歇性等特點(diǎn)。未來(lái)我國風(fēng)、光電裝機容量非常龐大，電力系統將會(huì )發(fā)生根本性的變化。構建以新能源為主體的新型電力系統，需要充分考慮新能源這些特性。

新型電力系統建設可選擇什么樣的技術(shù)路徑？湯廣福認為，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(dòng)性和間歇性，要想大力發(fā)展清潔低碳能源，新型電力系統需要適應高比例清潔能源發(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(lái)的能源體系以清潔能源為主體，具備靈活調節能力的煤電和氣電是補償風(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作為支撐；另一方面，電力系統的柔性化是指推動(dòng)以柔性直流為代表的柔性輸電方式廣泛應用。與傳統方式相比，柔性直流技術(shù)就像一個(gè)完全可控的水泵，能夠精準控制水流的方向、速度和流量。通過(guò)對電力系統的柔性化改造，使得調控更加靈活，確保電網(wǎng)安全穩定運行，更適合清潔能源大規模接入。


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

當前，清潔能源的發(fā)電裝機進(jìn)入快速發(fā)展期。與此同時(shí)，電力電子技術(shù)、數字技術(shù)和儲能技術(shù)等正推動(dòng)傳統電力系統向高度數字化、清潔化、智能化的方向演進(jìn)。

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

湯廣福認為，新型電力系統需要緩解大規模儲能需求。由于技術(shù)和成本等原因，目前化學(xué)儲能尚無(wú)法滿(mǎn)足大規模電網(wǎng)級儲能需求。新型電力系統需采用柔性輸電等技術(shù)，將數百公里乃至上千公里的風(fēng)電、光伏、水電等通過(guò)柔性直流輸電聯(lián)通起來(lái)，實(shí)現風(fēng)、光、水發(fā)電時(shí)空互補和電網(wǎng)間接儲能作用，實(shí)現電能的穩定輸出。未來(lái)，氫能也有望成為新型電力系統重要支撐性技術(shù)。新型電力系統需要發(fā)展儲能，不僅可以解決電網(wǎng)削峰填谷問(wèn)題，還可以實(shí)現跨季節超長(cháng)時(shí)間儲能。

湯廣福也指出，實(shí)現碳達峰、碳中和目標，構筑高質(zhì)量清潔低碳安全高效可持續的能源體系，構建以新能源為主體的新型電力系統，需要全社會(huì )廣泛參與。一方面要以國家戰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(lái)，逐步養成符合“雙碳”目標的生活方式。例如，人們未來(lái)用手機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。（《人民日報》（2021年09月13日   ）


（來(lái)源：人民日報）



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