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在碳達(da)峰碳中(zhong)(zhong)和的國家戰略(lve)之(zhi)下(xia)，能源領域(yu)的碳減(jian)排成(cheng)為重(zhong)中(zhong)(zhong)之(zhi)重(zhong)。由北(bei)(bei)京市科協主辦的“2021年(nian)北(bei)(bei)京地區廣受關(guan)注學術(shu)成(cheng)果報告會（物(wu)聯網領域(yu)）”日前舉行。

踐行碳達(da)(da)峰碳中和(he)戰略(lve)，能(neng)源(yuan)是主(zhu)戰場，電(dian)(dian)(dian)(dian)力是主(zhu)力軍(jun)，構建(jian)新(xin)型電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統，核心特征是新(xin)能(neng)源(yuan)成為電(dian)(dian)(dian)(dian)力供(gong)應的(de)主(zhu)體。4月19日，國家能(neng)源(yuan)局發(fa)(fa)布《關(guan)于2021年(nian)(nian)(nian)風(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)、光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)開(kai)發(fa)(fa)建(jian)設有關(guan)事項(xiang)的(de)通知(zhi)》（以(yi)下簡稱(cheng)《通知(zhi)》）向(xiang)社(she)會征求意(yi)見，通知(zhi)指出，在裝機規模方面(mian)，我(wo)國風(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)光伏(fu)裝機已(yi)穩居全球首位。要求2021年(nian)(nian)(nian)全國風(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)、光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)占全社(she)會用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)的(de)比(bi)重達(da)(da)到(dao)11%左右(you)(you)，后續逐年(nian)(nian)(nian)提高(gao)，到(dao)2025年(nian)(nian)(nian)達(da)(da)到(dao)16.5%左右(you)(you)。而(er)在2020年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國風(feng)電(dian)(dian)(dian)(dian)、光伏(fu)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)占全社(she)會用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)比(bi)重約(yue)為9.68%。

“未來(lai)要實現碳(tan)達峰碳(tan)中和，光伏(fu)和風電(dian)(dian)的比例還要上升(sheng)，最終將要達到50%-70%，這(zhe)個(ge)對(dui)于(yu)電(dian)(dian)力系(xi)統的挑戰是非(fei)常巨大(da)的。”清華大(da)學電(dian)(dian)機系(xi)副教授，博(bo)士生(sheng)導(dao)師(shi)張寧(ning)坦言，未來(lai)電(dian)(dian)力系(xi)統要接入(ru)更多的風電(dian)(dian)和光伏(fu)，除了引起(qi)強不(bu)確(que)定性之(zhi)外，其通過(guo)電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子(zi)裝(zhuang)置并網(wang)也(ye)會帶來(lai)電(dian)(dian)力系(xi)統安全穩(wen)定隱患。

在(zai)張寧看來，太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)資源(yuan)在(zai)地(di)球上的(de)儲量遠比(bi)(bi)我們想象的(de)要(yao)多，太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)陸(lu)地(di)上所(suo)接收到的(de)太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)輻照的(de)能(neng)(neng)量，實際上是(shi)要(yao)遠超過能(neng)(neng)源(yuan)需求總量。但是(shi)，目前太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)發電占整個能(neng)(neng)源(yuan)消費的(de)比(bi)(bi)例還不足(zu)10%。如(ru)何更(geng)好利用太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)？學術(shu)界(jie)提出了一個全新路徑——太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱發電。

據張寧介紹，太陽(yang)(yang)能(neng)熱發(fa)電(dian)(dian)又叫光熱發(fa)電(dian)(dian)，目前，風(feng)電(dian)(dian)和(he)(he)光伏發(fa)電(dian)(dian)不穩定(ding)，過(guo)度依賴(lai)自然條(tiao)件。太陽(yang)(yang)能(neng)熱發(fa)電(dian)(dian)技術是把太陽(yang)(yang)能(neng)的(de)熱效應(ying)集中起來，以熱能(neng)的(de)方式進行存儲，之(zhi)后推(tui)動汽輪機進行發(fa)電(dian)(dian)。相比于風(feng)電(dian)(dian)和(he)(he)光伏，太陽(yang)(yang)能(neng)熱發(fa)電(dian)(dian)最重要的(de)特點是具有(you)可控性，這種可控性可以為(wei)電(dian)(dian)網消納風(feng)電(dian)(dian)光伏提供調(diao)節服(fu)務(wu)。

“光熱發(fa)(fa)電(dian)是(shi)未來消納大(da)規模(mo)風電(dian)和光伏非常重要的(de)基礎，也是(shi)實現(xian)碳達峰碳中和的(de)一項非常重要的(de)發(fa)(fa)電(dian)技(ji)術。”張寧告訴(su)科(ke)技(ji)日報記者，雖(sui)然這(zhe)種(zhong)發(fa)(fa)電(dian)方(fang)式雖(sui)然裝機(ji)價格較高，但因(yin)其(qi)具備(bei)儲(chu)能效應而(er)具有(you)巨大(da)的(de)技(ji)術經濟性(xing)。

“未來5到10年，電(dian)力系統如何規劃和消納(na)非(fei)常(chang)大規模的(de)可再生能(neng)源(yuan)并網，還(huan)需要工具化(hua)的(de)支(zhi)持。”張寧說(shuo)，以新能(neng)源(yuan)為主的(de)新型電(dian)力系統沒(mei)有運(yun)行(xing)經驗可借鑒(jian)，包括自己(ji)在(zai)內的(de)學(xue)者們正(zheng)在(zai)從事的(de)研究(jiu)或許能(neng)夠回答——未來電(dian)力系統的(de)結構形態應(ying)該(gai)怎(zen)樣發展，應(ying)當如何安全穩定(ding)運(yun)行(xing)等問(wen)題。

注：本文節選自科技日報報道《區塊鏈+能源互聯網助力實現碳達峰碳中和》。