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加快能源領域數字化轉型 推動經濟社會可持續(xù)發(fā)展——訪清華大學電機系系主任、清華大學能源互聯網創(chuàng)新研究院院長、清華四川能源互聯網研究院院長康重慶

國家電網報發(fā)布時間:2024-07-05 09:19:43  作者:馬佳

  記者:能源安全新戰(zhàn)略提出以來,我國能源生產、能源消費結構發(fā)生顯著變化,對經濟社會發(fā)展產生了怎樣的影響?

  康重慶:能源生產、消費結構的變化對經濟社會發(fā)展產生深刻影響。一是助力實現“雙碳”目標,提高環(huán)境質量。能源生產是產生二氧化碳排放的主要活動之一,可再生能源對化石能源的逐步替代有效減少了碳排放,對環(huán)境、氣候治理具有重要意義。二是提高用能效率,引導產業(yè)升級。綠電、綠證及碳市場等機制提升企業(yè)碳排放成本,鼓勵企業(yè)節(jié)能減排。在此過程中,落后產能逐步淘汰,產業(yè)向高附加值、低碳環(huán)保發(fā)展,能源利用效率提高,產業(yè)競爭力提升。三是形成了具有國際優(yōu)勢的新能源產業(yè)鏈。得益于我國支持性的產業(yè)政策及旺盛的國內需求,新能源產業(yè)快速發(fā)展,目前已形成相對完善的光伏發(fā)電、風電及儲能等產業(yè)鏈。四是重大項目建設促進經濟增長。目前,“沙戈荒”大型風電光伏基地加快建設,分布式光伏、海上風電基地快速發(fā)展。新能源電源項目投資增速保持較高水平,有效拉動了經濟增長。

  記者:您認為新型能源體系的“新”體現在哪?目前我國新型能源體系建設面臨什么難點、痛點?

  康重慶:新型能源體系的“新”主要體現在能源產供儲銷體系、能源產業(yè)體系、能源創(chuàng)新體系、能源市場體系與能源治理體系等方面。

  我國新型能源體系建設取得了明顯成效,但目前還面臨一些難點、痛點問題?,F階段,我國電力市場體系有待進一步完善。例如:跨省跨區(qū)交易機制的靈活性有待提升,新型儲能設施參與及激勵機制尚不完善等。我國碳市場機制、綠色能源消納機制等有待進一步完善。例如:尚未建成統(tǒng)一、科學的碳排放統(tǒng)計核算體系,監(jiān)管缺乏抓手;對市場成員激勵不足,其主動減排意愿較低。

  記者:在碳視角下,電力系統(tǒng)減排對全社會的節(jié)能降耗有何意義?進一步推動源網荷儲各環(huán)節(jié)降碳,還需要哪些新技術?

  康重慶:我國電力系統(tǒng)碳減排取得初步效果,2021年平均度電含碳量較2015年降低10%,相當于用電量不變的情況下碳排放減少10%。隨著清潔電量占比不斷提高,未來我國平均度電含碳量還將進一步降低。電能在終端用能中的占比逐年提高,預計2025年將達到30%。更加清潔的電能有效降低了用電客戶的碳排放,對實現全社會碳減排具有重要意義。

  建設新型電力系統(tǒng)是實現電力系統(tǒng)碳減排的關鍵抓手,需要依托數字化技術,以源網荷儲互動及多能互補為支撐,滿足電力安全供應、綠色消費、經濟高效的綜合目標。因此,我提出伴隨新型電力系統(tǒng)建設,“源網荷儲”四要素將拓展為“源網荷儲碳數”六要素。其中,源網荷儲是新型電力系統(tǒng)的物理架構;碳中和目標是建設新型電力系統(tǒng)的核心動因,數字化轉型是建設新型電力系統(tǒng)的關鍵途徑。

  在源側,需要加強對清潔能源生產技術的研發(fā),包括煤炭清潔高效靈活智能發(fā)電技術、先進風電技術、太陽能利用技術、負碳生物質技術、氫能技術等。在網側,需要加強對安全高效能源網絡技術的研發(fā),包括高比例新能源并網支撐技術、新型電能傳輸技術等。在荷側,需要加強對用戶靈活高效能源利用技術的研究,包括低碳需求響應技術、虛擬電廠技術等。在儲側,需要進一步加強對經濟高效儲能技術的研究,探索以云儲能、共享儲能為代表的儲能運營新模式。從碳視角看,未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢與形態(tài)演化受節(jié)能減排、低碳發(fā)展“外力驅動”影響,電力行業(yè)的發(fā)展模式將改變。同時,行業(yè)內部各個環(huán)節(jié)引入“碳約束”,使得電力行業(yè)呈現出明顯的低碳特性與全新的運行模式,廣泛影響電力系統(tǒng)的運行、投資、調度與規(guī)劃等環(huán)節(jié)。數字技術也將成為促進電力系統(tǒng)低碳轉型的關鍵支撐技術,云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數字技術將充分賦能源網荷儲各個環(huán)節(jié)的高效決策與分析。

  記者:加快構建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系,電網企業(yè)下一步可以在哪些方面加快布局?

  康重慶:電網企業(yè)下一步可以重點在數字化建設、提升新能源電量消納能力等方面發(fā)力。在數字化建設方面,運用大數據、云計算、人工智能等先進技術,提升電網的靈活調節(jié)能力與智能化水平。數字技術的應用需要有強大的數字基礎設施(計算、通信、存儲等)做支撐。電網企業(yè)可以結合電力業(yè)務的特點,針對電力數字基礎設施的架構、發(fā)展路徑等開展研究。

  在提升新能源電量消納能力方面,電網企業(yè)在合理規(guī)劃建設輸電通道的同時,可以著力提升電網對源網荷儲一體化模式的友好性,推動具備條件的產業(yè)在新能源富集地區(qū)集群化發(fā)展。另外,可以多從碳視角看待電力系統(tǒng)轉型。對電力系統(tǒng)全環(huán)節(jié)碳排放進行全面、準確的計量,促進電碳融合,是推動新型電力系統(tǒng)建設的重要基礎之一。電網企業(yè)可以構建碳計量與追蹤體系,厘清電力系統(tǒng)的碳排放情況,掌握電力行業(yè)全環(huán)節(jié)的碳排放規(guī)律,在電力系統(tǒng)規(guī)劃中考慮碳排放因素,還可以加強各類低碳技術的協同優(yōu)化,推動構建激勵相容的“電-碳”耦合交易體系。(記者 馬佳)


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