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汤广福院士:“双碳”目标下我国电力系统发展任务艰巨

>2022-9-22

2022年太原能源低碳发展论坛期间,“数智赋能新型电力系统建设论坛”召开。中国工程院院士、怀柔实验室主任汤广福以视频方式出席并作主旨发言。

我国是全球最大的能源消费国,占全球能源消费的四分之一,2020年,我国能源二氧化碳总排放达到98亿吨。要实现“双碳”目标,全球平均用时53年,而我国只有30年时间,任务相当艰巨。全球碳排放中约有86.9%来自于能源领域,能源领域的碳排放又有约83%来自于化石能源,所以,要实现碳减排,我们就要抓住能源这个主要方向,牵住“牛鼻子”。

如果不考虑疫情影响和国际形势变化带来的原材料价格偏高情况,要实现碳中和目标,2020年到2060年间,我国电力转型成本可高达约60万亿元。随着能源清洁转型,能源电力平衡面临更大挑战。

我国的能源供给与消费需求整体呈现逆向分布的格局,随着新能源装机规模在“三北”地区的不断扩大,“西电东送”的格局还会加强。电力系统在运行安全性、容量充裕性和系统韧性方面存在着新挑战,对能源转型的速度有很高要求。

我国新型电力系统发展的总体路径是要在确保国家电力安全的基础上,构建以新能源为主体的、多能互补的电力系统,要具备电源清洁化、柔性化、数字化等特点。按照碳达峰、深度低碳、零碳的不同阶段,在2031年到2050年,新型电力系统中新能源电量要取代传统电力占据首位,2051年到2060年,风电光伏的发电量要提升到60%。

值得注意的是,灵活性资源的开发情况将在一定程度上影响能源转型的进程。当前,我国电力系统灵活性资源容量约为7.7亿千瓦,但到2060年,随着新能源的发展,要满足电力安全稳定供应,需要配置当前4倍以上的灵活性资源。

此外,在新能源领域关键支撑技术方面,未来应加大10兆瓦以上风电机组的技术研发投入,加快变革性光伏发电技术的发展,在核心技术上拥有自主知识产权。提升煤炭高效灵活发电技术水平以提高新能源并网消纳能力,解决碳捕集利用与封存技术难点,实现技术突破。

同时,由于新能源、灵活负荷波动性和随机性强,要提高电网调节能力,以保障新型电力系统的稳定性。首先,在新增电力装机中,2030年以前将以西南地区水电及“三北”地区新能源电力为主,跨区输电通道容量将持续增长;第二,跨省电网柔性调节互济需求将增大;第三,交流分区、直流成网、交直流分网将承载未来电力流,随着新能源的发展,未来跨区跨省之间的互联互通电量将增加,区域性同步电网会发挥更大作用。

不仅如此,新型的能源产消者占比将快速增加,全社会用电量也将快速增长。为此,要构建覆盖产、输、储、用全链条的能源互联网,有序承接一系列技术手段。推动数字化和智能化发展,实现能源数字物流技术,提升能源系统的安全要素。(来源:中国能源报  作者:李丽旻)

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