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“構建清潔低碳安全高效的能源體系和以新能源為主體的新型電力系統，是我國未來能源轉型和實現碳中和目標的重中之重。”在9月23日召開的中國電力規劃第八屆論壇上，中國科學院院士周孝信說，我國擁有多項降碳技術，如何將其組合起來應用到工程實踐中，是未來發展的重點。

那(nei)么，在碳(tan)(tan)達峰和(he)碳(tan)(tan)中和(he)目標(biao)之下，能源轉型如(ru)何(he)實現(xian)？新型電力系統的主要特(te)征、核心指標(biao)和(he)關(guan)鍵技術有哪些？會議間隙，記者就上述問題采(cai)訪了周孝信(xin)。

釋放數字化轉型紅利

最新數據顯示(shi)，2020年我國煤電(dian)裝機占(zhan)(zhan)整(zheng)個電(dian)力系(xi)統裝機容量的(de)49.1%，年發電(dian)量占(zhan)(zhan)比保持在(zai)60%。預計到2030年，煤電(dian)裝機占(zhan)(zhan)比將下降到32.3%，但發電(dian)量占(zhan)(zhan)比仍維持在(zai)46%左右。

對此，周孝信提(ti)出，我(wo)國能(neng)源轉型戰略的目標是實現(xian)碳達峰和(he)(he)碳中(zhong)和(he)(he)，而實施路徑就是“兩(liang)個(ge)構建”：首先是構建清潔低碳安全高效的能(neng)源體(ti)系(xi)，其(qi)次是構建以(yi)新能(neng)源為主體(ti)的新型電力系(xi)統。

對(dui)于如何落實“兩(liang)個構建”，周孝信提(ti)出了自己的看法：“首(shou)先，要(yao)大力(li)開發利用(yong)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)，發展核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物質、地熱(re)等非(fei)化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)的綜合(he)利用(yong)，在(zai)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統中實現(xian)以(yi)非(fei)化(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)為(wei)主的電(dian)(dian)(dian)源(yuan)結(jie)構，這(zhe)是實現(xian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)轉型(xing)的關鍵；其次(ci)，要(yao)積極推動(dong)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)靈活性轉型(xing)，為(wei)高比例可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統運行提(ti)供靈活調(diao)節能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)，探索煤(mei)電(dian)(dian)(dian)資源(yuan)的綜合(he)利用(yong)，實現(xian)煤(mei)電(dian)(dian)(dian)向低碳(tan)無碳(tan)化(hua)轉型(xing)；再次(ci)，要(yao)持續推進(jin)終端(duan)用(yong)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的電(dian)(dian)(dian)氣化(hua)以(yi)及加(jia)強(qiang)電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子(zi)和儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)等關鍵技術創新；最(zui)后(hou)，還要(yao)完善各項(xiang)政策，堅持市(shi)場(chang)化(hua)改革(ge)方向，加(jia)快完善碳(tan)交易市(shi)場(chang)，助力(li)國家應對(dui)氣候變(bian)化(hua)目標的實現(xian)。”

周孝信表(biao)示，要通過數字化轉型，推動(dong)新一代輸(shu)配電網(wang)和能源(yuan)互(hu)聯網(wang)建設，適應高(gao)比例可再生能源(yuan)電力消納，確保電力系(xi)統安全穩定(ding)運行。

注重電力系統的整體效率

在周孝信看(kan)來，新(xin)型(xing)代(dai)電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)有幾大特征(zheng)屬(shu)性：高比(bi)例可再生能(neng)源電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、高比(bi)例電(dian)(dian)力(li)(li)電(dian)(dian)子裝備電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、多(duo)能(neng)互(hu)補綜(zong)合能(neng)源電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、數字化智能(neng)化的智慧能(neng)源電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、低碳零碳的電(dian)(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)。

這就意(yi)味著，要形成以(yi)清潔(jie)為主導，以(yi)電(dian)為中心的(de)能(neng)(neng)源供(gong)應和消費體(ti)系，同時新能(neng)(neng)源要具備(bei)主動支撐能(neng)(neng)力，大電(dian)網要做到規模(mo)合理，構(gou)建(jian)安全防御體(ti)系。同時，還要做到高度的(de)數(shu)字化、智(zhi)慧化、網絡(luo)化，實現對海量分(fen)散發供(gong)用電(dian)對象的(de)智(zhi)能(neng)(neng)協(xie)調(diao)控(kong)制，實現“源網荷儲”各要素(su)友(you)好協(xie)同。

“非化石能(neng)源(yuan)在一次能(neng)源(yuan)消費中的比(bi)重(zhong)(zhong)、非化石能(neng)源(yuan)發電(dian)量在全部發電(dian)量中的比(bi)重(zhong)(zhong)、電(dian)能(neng)在終端(duan)消費中的比(bi)重(zhong)(zhong)、系統(tong)總體能(neng)源(yuan)效率、能(neng)源(yuan)電(dian)力(li)系統(tong)中二氧(yang)化碳的總排放量，是考核新(xin)型電(dian)力(li)系統(tong)是否合格的核心指標(biao)。”周孝信表示(shi)。

周孝信(xin)解釋稱，在以電力(li)(li)為核心的(de)(de)能(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong)中，非化石能(neng)源(yuan)占一次能(neng)源(yuan)消費(fei)的(de)(de)比(bi)重(zhong)，體現了其(qi)對(dui)電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)貢獻；電能(neng)在終端消費(fei)中的(de)(de)比(bi)重(zhong)，決定了終端消費(fei)中到底有多少能(neng)源(yuan)由(you)電力(li)(li)供應；對(dui)于系(xi)統(tong)(tong)總體能(neng)源(yuan)利用效(xiao)(xiao)率(lv)來說，單純提高能(neng)源(yuan)的(de)(de)利用效(xiao)(xiao)率(lv)并非最(zui)重(zhong)要，而(er)是(shi)要注重(zhong)核算(suan)電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)整(zheng)體效(xiao)(xiao)率(lv)。

實現多種關鍵技術融合發展

無論是構建清潔低碳安全高效的能源體系(xi)，還(huan)是構建以新(xin)能源為主體的新(xin)型電力系(xi)統，都需要技術“底座”的支撐。

周孝信認為，對能(neng)(neng)源電(dian)力系(xi)統(tong)全局產生(sheng)影響的關鍵技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)包括(kuo)：高(gao)效(xiao)低(di)(di)成本的電(dian)網支持型(xing)新(xin)能(neng)(neng)源發(fa)電(dian)和綜(zong)合利用(yong)(yong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、高(gao)可靠性低(di)(di)損耗率新(xin)型(xing)電(dian)力電(dian)子元器件裝置和系(xi)統(tong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、新(xin)型(xing)綜(zong)合電(dian)力系(xi)統(tong)規劃運行和控(kong)制保(bao)護技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、清潔高(gao)效(xiao)低(di)(di)成本氫能(neng)(neng)生(sheng)產儲運轉化(hua)和應用(yong)(yong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、安(an)全高(gao)效(xiao)低(di)(di)成本壽命新(xin)型(xing)儲能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、數字化(hua)智能(neng)(neng)化(hua)和能(neng)(neng)源互聯網技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、新(xin)型(xing)輸(shu)電(dian)和超導綜(zong)合輸(shu)能(neng)(neng)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、綜(zong)合能(neng)(neng)源電(dian)力市場技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)等。

這些關鍵技術(shu)如何共(gong)融發(fa)展，形成合力？對此，周孝信提出(chu)(chu)了(le)綜(zong)合能源生產單元（IEPU)解(jie)決(jue)方案，即利(li)用(yong)燃煤電(dian)廠或(huo)者燃煤混燒(shao)生物質電(dian)廠進行二(er)氧化(hua)碳(tan)捕集，利(li)用(yong)火(huo)電(dian)或(huo)者新能源電(dian)力進行電(dian)解(jie)水制(zhi)氫，利(li)用(yong)生產出(chu)(chu)來的(de)二(er)氧化(hua)碳(tan)和氫合成甲烷(wan)或(huo)甲醇，從而解(jie)決(jue)氫氣儲運安全性的(de)難題。

“綜合(he)能(neng)(neng)源生(sheng)(sheng)產(chan)單元(yuan)解(jie)決方案具有(you)高靈(ling)活(huo)調節能(neng)(neng)力(li)，可(ke)作為火電低碳零碳轉(zhuan)型(xing)的一(yi)種路徑，助力(li)構(gou)建零碳電力(li)系(xi)統，支撐(cheng)高滲透(tou)可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)(neng)源電力(li)系(xi)統安全可(ke)靠(kao)運行。”周孝信說，“綜合(he)能(neng)(neng)源生(sheng)(sheng)產(chan)單元(yuan)解(jie)決方案與(yu)數字(zi)化智能(neng)(neng)化技術相(xiang)結合(he)，可(ke)構(gou)成未來能(neng)(neng)源基地的智慧型(xing)基本單元(yuan)，這將對電網(wang)的靈(ling)活(huo)性(xing)及調度模(mo)式產(chan)生(sheng)(sheng)重要影響。”