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刘吉臻、王继业等电力专家共论 如何构建以新能源为主体的新型电力系统
发布日期:2021-09-09  来源:山西新闻网  浏览次数:7627
      9月4日上午,2021年太原能源低碳发展论坛“碳中和愿景下能源转型分论坛”在晋阳湖国际会议中心举行。本次分论坛主题为“构建以新能源为主体的新型电力系统”,旨在深入探讨能源转型实施路径和绿色发展创新思路,坚持“清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动”的发展理念,共同研讨新型电力系统发展举措,促进我国能源可持续发展。副省长韦韬,国家电网有限公司副总经理、党组成员陈国平出席会议并致辞。

      本次分论坛由国家电网有限公司发展策划部、山西省能源局、国际能源署中国联络办联合主办,邀请中国工程院院士,国际组织、高等院校专家学者,能源央企高管,国内新能源企业负责人等发表了精彩的主题演讲,赢来会场内160余名参会人员的阵阵掌声。

      山西作为全国唯一能源革命综合改革试点省份,低碳转型是推进能源生产和消费革命的内在要求,也是衡量试点工作成效的关键所在。近年来,我省以电能替代为抓手推进绿色发展,在清洁取暖、交通运输、工农业生产等重点领域,不断提升电能占终端能源消费的比重,倡导低碳生产生活方式。今年,全省清洁取暖改造工作顺利推进,在积极争取下,国家将大同、朔州、忻州3市列入第四批清洁取暖试点城市,共获国家奖补资金27亿元。

      “实现‘双碳’目标,能源是主战场,电力是主力军。”中国工程院院士刘吉臻做主题演讲时表示:碳达峰阶段,电网结构以交直流大电网为主干,有源配电网、微网将快速发展;碳中和阶段,电网与能源网络将互联互通。

      国网能源研究院有限公司党委书记、董事长(院长)张运洲在发表主题演讲时说,山西构建以新能源为主体的新型电力系统,独具特色、任重道远。新型电力系统的发展路径,应根据全国“双碳”路径的演进、重大科技的创新应用而进行动态调整。

      以关键技术突破应对挑战

      中国工程院院士 刘吉臻

      参加本届论坛我深刻感受到,对于实现零碳目标全社会的认同度越来越高,以及实现零碳目标的紧迫性也越来越突出。

      实现“双碳”目标,能源是主战场,电力是主力军。

      随着新能源大规模进入电网,电力系统需要在随机波动的负荷需求与随机波动的电源之间实现能量的供需平衡,其结构形态、运行控制方式以及规划建设与管理将发生根本性变革,从而形成以新能源电力生产、传输、消费为主体的新一代电力系统。

      未来的新型电力系统,将与现在的电力系统有很大不同,具有多样性,在国家电网之外还有独立供电单元、分布式电网等,未来的新型电力系统必然是一个大家庭。

      “双碳”目标下,构建以新能源为主体的新型电力系统面临诸多挑战:电力系统中生产、传输、消费方式面临根本性变革;能源电力需求仍将快速增长;我国能源资源与负荷中心逆向分布;灵活电源的最大调节能力与新能源波动不匹配;电压、频率稳定问题凸显。对此,我们需要保障能源供应、保障电力系统安全以及维护价格稳定。从技术层面讲,就是要把新能源接入进来,同时实现电力系统平衡、稳定、高质量运行。

      构建新型电力系统,实现“双碳”目标不是一蹴而就的。我认为,如果科学技术没有重大的突破,零碳目标不可能实现;如果我国能源结构和生产用能方式没有根本性的变革,零碳目标不可能实现;如果全社会的生活用能方式不发生变革,零碳目标也不可能实现。

      新型电力系统具有“双高”特征,高比例可再生能源的接入与高比例电力电子设备的应用,同时具有供给侧随机性和需求侧随机性的“双随机”特性。“双随机”特性决定了新型电力系统必须建设成为具有恢复力的弹性系统。

      构建新型电力系统需要关键技术的支撑。需要从三个方面发力突破,在电源侧大力发展电网友好型先进发电技术、多元互补与灵活发电技术;在电网侧发展新型电网结构与特高压输电技术、电网的智能调度控制与安全防御技术;在负荷侧重点发展可平移负荷资源的利用与储能技术,建立新型用电方式与供需协同机制。

      着眼全局,积极推进山西电力行业低碳发展

      国网能源研究院有限公司党委书记、董事长(院长) 张运洲

      实现“双碳”目标,电力是主战场,电力碳减排要坚持全国一盘棋。建议按照2028年前后碳达峰、2050年前后深度低碳、2060年实现零碳电力系统三个阶段进行规划。努力控制峰值水平,并以“先慢后快”的节奏,安排达峰到中和的减排路径,有利于降低成本和实现难度。要科学谋划煤电转型路径、构建多元化清洁电源供应结构,并持续推进能源消费领域的电能替代,电气化水平大幅提升。

      针对山西特点,电力行业的低碳转型应聚焦能源转型综合举措、煤电发展定位、新能源发展节奏、电网发展方向、智慧能源系统建设、电力市场机制优化等六方面构建新型电力系统。其中:构建新型电力系统,为能源转型发展奠定重要的物质基础;煤电在较长时期内仍是山西本省乃至华北、华中区域电力供应的托底电源;新能源是未来的能源电力供给主体;大电网是实现能源电力资源高效优化配置的枢纽平台;智慧能源系统,可以为源网荷储互动与多能互补提供一揽子解决方案;电力市场体系是推进新型电力系统建设的机制保障。

      可再生能源行业要加强国际合作

      目前,一些国家和地区已经开始大量使用可再生能源了,风能、光伏等可再生能源占比很大,这个比例在未来将会继续增长。随着非化石能源比重的增加,特别是可再生能源比重的增加,中国也正在创造这样的未来。

      面对众多挑战,我们更加需要国际合作的力量。我们要推动技术创新来实现电力系统的变革,利用良好的监管方式来支持市场发展。下一步,我们必须同时采取两项行动,包括大规模部署清洁技术和新一代清洁技术的创新。国际能源署很荣幸与相关组织合作制定详细的工作规划,共同探索在中国面临的机遇。非常荣幸参加这次论坛,很高兴成为山西的国际能源伙伴。

      构建能源低碳发展中的高技能人才支点

      国务院参事室特约研究员中国劳动学会会长 杨志明

      中国经济转型的实践证明,能源低碳发展要注重技术创新、设备更新的投入,更要注重“两才”,即高水平工程技术人才、高技能人才并用的人力资本投入。

      中国将进入高技能人才引领的“技工时代”,发展动能将从“人口红利”向“技能红利”转变,从人力资源向人力资本转变。劳动领域正发生三个趋势性变化:劳动力需求由数量型向质量型转变;劳动力供给由无限供给向有限供给转变;一大批新生代劳动者投身到现代服务业新业态。

      “创新则盛”是市场经济的定律,也是构建能源低碳发展中高技能人才支点的战略性选择。当前,我们需要加快激发人力资源活力的机制创新,推动能源低碳企业向技能密集型发展;加快推进人力资源开发的技术创新;加快人力资源线上线下融合的营销创新;加快能源低碳产业发展中的技术技能人才创新;加快集聚高技能人才的环境创新,在能源低碳领域率先拓展技能人才向上发展的通道。

      近年来,从世界技能大赛到中国技能大赛,一个个当代中国工匠、新星冉冉升起,印证着中国工匠勤劳智慧的基因代际相传,显示出传承与创新结合的融创之光。低碳能源发展将迎来与高技能人才协同发展的新阶段。

      探索新型电力系统发展路径

      国家电力投资集团有限公司战略规划部主任 何勇健

      构建新型电力系统是我国实现“双碳”目标的必然选择,是贯通清洁能源供给和需求的桥梁,也是释放电能绿色价值的有效途径。

      以新能源为主体的新型电力系统的核心是“新型”,配电网将成为电力发展的主导力量,用户侧将深度参与系统的平衡,电力交易将主导调度体系,数据网络的互联互通和物理网络的互联互通同等重要。

      怎么构建新型电力系统?从专家研讨的结论来看,目前主要有三条路径。路径一:提升现有电力系统的调峰、调频、备用等灵活性调节能力。路径二:借助储能、氢能、需求响应等外部调节手段平抑供需波动。路径三:构建独立自主的微能源系统,在自平衡与自调度的基础上实现分布式能源的就地消纳与源网荷储的智能互动。

      构建新型电力系统,我建议从四方面着力:在体制机制上创造自由公平竞争的条件;让市场化价格机制尽快成为发展主旋律;培植新能源良性发展的政策沃土;让科技创新和技术进步成为构建新型电力系统的强大助推器。

      建设专项试点助力实现“双碳”目标

      太原理工大学党委常委、副校长 孙宏斌

      以新能源为主体的新型电力系统具有怎样的形态?能源互联网跳出原有电力系统的边界建设新型电力系统,是一种低成本、高效率的系统性解决方案,是新型电力系统的形态。能源互联网包括物理层、信息层、价值层,三层架构是不可分割的有机整体。建设园区能源互联网可以多能耦合、协同互补、节能减排、降本增效。建设城市能源互联网可以打破行业、用户壁垒,推动能源体制革命;多能协同消纳可再生能源,促进“双碳”目标实现。

      山西省建设“1+3+N”能源互联网专项试点,是全省能源战略转型的抓手,助力系统科学实现“双碳”目标,即建设1个省域能源互联网中心,建设3个试点城市级能源互联网,建设N个试点园区/企业级能源互联网。省域能源互联网中心的建设目标是:打造绿色低碳、安全高效、开放共享的能源生态。园区/企业级试点建设,包括针对每一个试点城市,分别选定了一个优先试点建设项目;考虑资源禀赋、区位优势和示范典型性,形成了“工”字形结构的选择方案。

      建设开放包容的新型电力系统

      中国电力科学研究院有限公司董事、总经理 王继业

      以新能源为主体的新型电力系统是以新能源为供给主体,以确保能源电力安全为基本前提,以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动与多能互补为支撑,具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。从内涵上看,新型电力系统实现以电网为枢纽的清洁可再生能源的充分利用,低碳为演进路径,零碳为最终目标。

      新型电力系统是开放包容的系统,外特性是能量叠加、内特性是优化协同。以新能源为主体的新型电力系统,本质上要遵循的原则是以坚强智能电网为枢纽平台,以源网荷储互动和多能互补为支撑,以体制机制为保障。技术路线包括进行电网架构的重构、要素的布局和配置、理论和技术的突破、数字的深度赋能、机制与模式的创新,构建能源互联网,形成以新能源为主体的新型电力系统,实现碳中和目标。预计到2035年,基本建成新型电力系统;预计到2050年,全面建成新型电力系统。

      新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一

      宁德时代新能源科技股份有限公司副总裁 谭立斌

      从“十四五”开始,随着新能源的装机量快速提升,电源逐步由补充电源向主力电源发展,以新能源为主体的新型电力系统将逐步形成。新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。通过发/输侧储能可解决集中式可再生能源大规模接入带来的电量不平衡、频率波动等问题。通过配电侧储能可解决分布式可再生能源大规模接入与新能源汽车高速发展对电网产生的冲击。

      宁德时代在山西省创新创造,利用退役火电厂升级改造成智慧储能站。大同300MW/600MWh储能项目是目前国内单体规模最大的智慧储能站,服务于大同市周边新能源的大规模发展。

      技术进步为市场成长的基石,政策的扶持和引导是市场发展的灯塔。让储能在新型电力系统中与可再生能源相融合,将全球的电力网变成能源共享网络,实现能源的安全、稳定、清洁和永续利用。储能产品通过技术创新、模式创造能够有效提升安全可靠性及降低成本,但市场成长需要顶层设计同步升级,形成新的商业模式。