9月4日上午,2021年太原能源低碳發展論壇“碳中和愿景下能源轉型分論壇”在晉陽湖國際會議中心舉行。本次分論壇主題為“構建以新能源為主體的新型電力系統”,旨在深入探討能源轉型實施路徑和綠色發展創新思路,堅持“清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動”的發展理念,共同研討新型電力系統發展舉措,促進我國能源可持續發展。副省長韋韜,國家電網有限公司副總經理、黨組成員陳國平出席會議并致辭。
本次分論壇由國家電網有限公司發展策劃部、山西省能源局、國際能源署中國聯絡辦聯合主辦,邀請中國工程院院士,國際組織、高等院校專家學者,能源央企高管,國內新能源企業負責人等發表了精彩的主題演講,贏來會場內160余名參會人員的陣陣掌聲。
山西作為全國唯一能源革命綜合改革試點省份,低碳轉型是推進能源生產和消費革命的內在要求,也是衡量試點工作成效的關鍵所在。近年來,我省以電能替代為抓手推進綠色發展,在清潔取暖、交通運輸、工農業生產等重點領域,不斷提升電能占終端能源消費的比重,倡導低碳生產生活方式。今年,全省清潔取暖改造工作順利推進,在積極爭取下,國家將大同、朔州、忻州3市列入第四批清潔取暖試點城市,共獲國家獎補資金27億元。
“實現‘雙碳’目標,能源是主戰場,電力是主力軍。”中國工程院院士劉吉臻做主題演講時表示:碳達峰階段,電網結構以交直流大電網為主干,有源配電網、微網將快速發展;碳中和階段,電網與能源網絡將互聯互通。
國網能源研究院有限公司黨委書記、董事長(院長)張運洲在發表主題演講時說,山西構建以新能源為主體的新型電力系統,獨具特色、任重道遠。新型電力系統的發展路徑,應根據全國“雙碳”路徑的演進、重大科技的創新應用而進行動態調整。
以關鍵技術突破應對挑戰
中國工程院院士 劉吉臻
參加本屆論壇我深刻感受到,對于實現零碳目標全社會的認同度越來越高,以及實現零碳目標的緊迫性也越來越突出。
實現“雙碳”目標,能源是主戰場,電力是主力軍。
隨著新能源大規模進入電網,電力系統需要在隨機波動的負荷需求與隨機波動的電源之間實現能量的供需平衡,其結構形態、運行控制方式以及規劃建設與管理將發生根本性變革,從而形成以新能源電力生產、傳輸、消費為主體的新一代電力系統。
未來的新型電力系統,將與現在的電力系統有很大不同,具有多樣性,在國家電網之外還有獨立供電單元、分布式電網等,未來的新型電力系統必然是一個大家庭。
“雙碳”目標下,構建以新能源為主體的新型電力系統面臨諸多挑戰:電力系統中生產、傳輸、消費方式面臨根本性變革;能源電力需求仍將快速增長;我國能源資源與負荷中心逆向分布;靈活電源的最大調節能力與新能源波動不匹配;電壓、頻率穩定問題凸顯。對此,我們需要保障能源供應、保障電力系統安全以及維護價格穩定。從技術層面講,就是要把新能源接入進來,同時實現電力系統平衡、穩定、高質量運行。
構建新型電力系統,實現“雙碳”目標不是一蹴而就的。我認為,如果科學技術沒有重大的突破,零碳目標不可能實現;如果我國能源結構和生產用能方式沒有根本性的變革,零碳目標不可能實現;如果全社會的生活用能方式不發生變革,零碳目標也不可能實現。
新型電力系統具有“雙高”特征,高比例可再生能源的接入與高比例電力電子設備的應用,同時具有供給側隨機性和需求側隨機性的“雙隨機”特性。“雙隨機”特性決定了新型電力系統必須建設成為具有恢復力的彈性系統。
構建新型電力系統需要關鍵技術的支撐。需要從三個方面發力突破,在電源側大力發展電網友好型先進發電技術、多元互補與靈活發電技術;在電網側發展新型電網結構與特高壓輸電技術、電網的智能調度控制與安全防御技術;在負荷側重點發展可平移負荷資源的利用與儲能技術,建立新型用電方式與供需協同機制。
著眼全局,積極推進山西電力行業低碳發展
國網能源研究院有限公司黨委書記、董事長(院長) 張運洲
實現“雙碳”目標,電力是主戰場,電力碳減排要堅持全國一盤棋。建議按照2028年前后碳達峰、2050年前后深度低碳、2060年實現零碳電力系統三個階段進行規劃。努力控制峰值水平,并以“先慢后快”的節奏,安排達峰到中和的減排路徑,有利于降低成本和實現難度。要科學謀劃煤電轉型路徑、構建多元化清潔電源供應結構,并持續推進能源消費領域的電能替代,電氣化水平大幅提升。
針對山西特點,電力行業的低碳轉型應聚焦能源轉型綜合舉措、煤電發展定位、新能源發展節奏、電網發展方向、智慧能源系統建設、電力市場機制優化等六方面構建新型電力系統。其中:構建新型電力系統,為能源轉型發展奠定重要的物質基礎;煤電在較長時期內仍是山西本省乃至華北、華中區域電力供應的托底電源;新能源是未來的能源電力供給主體;大電網是實現能源電力資源高效優化配置的樞紐平臺;智慧能源系統,可以為源網荷儲互動與多能互補提供一攬子解決方案;電力市場體系是推進新型電力系統建設的機制保障。
可再生能源行業要加強國際合作
目前,一些國家和地區已經開始大量使用可再生能源了,風能、光伏等可再生能源占比很大,這個比例在未來將會繼續增長。隨著非化石能源比重的增加,特別是可再生能源比重的增加,中國也正在創造這樣的未來。
面對眾多挑戰,我們更加需要國際合作的力量。我們要推動技術創新來實現電力系統的變革,利用良好的監管方式來支持市場發展。下一步,我們必須同時采取兩項行動,包括大規模部署清潔技術和新一代清潔技術的創新。國際能源署很榮幸與相關組織合作制定詳細的工作規劃,共同探索在中國面臨的機遇。非常榮幸參加這次論壇,很高興成為山西的國際能源伙伴。
構建能源低碳發展中的高技能人才支點
國務院參事室特約研究員中國勞動學會會長 楊志明
中國經濟轉型的實踐證明,能源低碳發展要注重技術創新、設備更新的投入,更要注重“兩才”,即高水平工程技術人才、高技能人才并用的人力資本投入。
中國將進入高技能人才引領的“技工時代”,發展動能將從“人口紅利”向“技能紅利”轉變,從人力資源向人力資本轉變。勞動領域正發生三個趨勢性變化:勞動力需求由數量型向質量型轉變;勞動力供給由無限供給向有限供給轉變;一大批新生代勞動者投身到現代服務業新業態。
“創新則盛”是市場經濟的定律,也是構建能源低碳發展中高技能人才支點的戰略性選擇。當前,我們需要加快激發人力資源活力的機制創新,推動能源低碳企業向技能密集型發展;加快推進人力資源開發的技術創新;加快人力資源線上線下融合的營銷創新;加快能源低碳產業發展中的技術技能人才創新;加快集聚高技能人才的環境創新,在能源低碳領域率先拓展技能人才向上發展的通道。
近年來,從世界技能大賽到中國技能大賽,一個個當代中國工匠、新星冉冉升起,印證著中國工匠勤勞智慧的基因代際相傳,顯示出傳承與創新結合的融創之光。低碳能源發展將迎來與高技能人才協同發展的新階段。
探索新型電力系統發展路徑
國家電力投資集團有限公司戰略規劃部主任 何勇健
構建新型電力系統是我國實現“雙碳”目標的必然選擇,是貫通清潔能源供給和需求的橋梁,也是釋放電能綠色價值的有效途徑。
以新能源為主體的新型電力系統的核心是“新型”,配電網將成為電力發展的主導力量,用戶側將深度參與系統的平衡,電力交易將主導調度體系,數據網絡的互聯互通和物理網絡的互聯互通同等重要。
怎么構建新型電力系統?從專家研討的結論來看,目前主要有三條路徑。路徑一:提升現有電力系統的調峰、調頻、備用等靈活性調節能力。路徑二:借助儲能、氫能、需求響應等外部調節手段平抑供需波動。路徑三:構建獨立自主的微能源系統,在自平衡與自調度的基礎上實現分布式能源的就地消納與源網荷儲的智能互動。
構建新型電力系統,我建議從四方面著力:在體制機制上創造自由公平競爭的條件;讓市場化價格機制盡快成為發展主旋律;培植新能源良性發展的政策沃土;讓科技創新和技術進步成為構建新型電力系統的強大助推器。
建設專項試點助力實現“雙碳”目標
太原理工大學黨委常委、副校長 孫宏斌
以新能源為主體的新型電力系統具有怎樣的形態?能源互聯網跳出原有電力系統的邊界建設新型電力系統,是一種低成本、高效率的系統性解決方案,是新型電力系統的形態。能源互聯網包括物理層、信息層、價值層,三層架構是不可分割的有機整體。建設園區能源互聯網可以多能耦合、協同互補、節能減排、降本增效。建設城市能源互聯網可以打破行業、用戶壁壘,推動能源體制革命;多能協同消納可再生能源,促進“雙碳”目標實現。
山西省建設“1+3+N”能源互聯網專項試點,是全省能源戰略轉型的抓手,助力系統科學實現“雙碳”目標,即建設1個省域能源互聯網中心,建設3個試點城市級能源互聯網,建設N個試點園區/企業級能源互聯網。省域能源互聯網中心的建設目標是:打造綠色低碳、安全高效、開放共享的能源生態。園區/企業級試點建設,包括針對每一個試點城市,分別選定了一個優先試點建設項目;考慮資源稟賦、區位優勢和示范典型性,形成了“工”字形結構的選擇方案。
建設開放包容的新型電力系統
中國電力科學研究院有限公司董事、總經理 王繼業
以新能源為主體的新型電力系統是以新能源為供給主體,以確保能源電力安全為基本前提,以滿足經濟社會發展電力需求為首要目標,以堅強智能電網為樞紐平臺,以源網荷儲互動與多能互補為支撐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動基本特征的電力系統。從內涵上看,新型電力系統實現以電網為樞紐的清潔可再生能源的充分利用,低碳為演進路徑,零碳為最終目標。
新型電力系統是開放包容的系統,外特性是能量疊加、內特性是優化協同。以新能源為主體的新型電力系統,本質上要遵循的原則是以堅強智能電網為樞紐平臺,以源網荷儲互動和多能互補為支撐,以體制機制為保障。技術路線包括進行電網架構的重構、要素的布局和配置、理論和技術的突破、數字的深度賦能、機制與模式的創新,構建能源互聯網,形成以新能源為主體的新型電力系統,實現碳中和目標。預計到2035年,基本建成新型電力系統;預計到2050年,全面建成新型電力系統。
新型儲能成為能源領域碳達峰碳中和的關鍵支撐之一
寧德時代新能源科技股份有限公司副總裁 譚立斌
從“十四五”開始,隨著新能源的裝機量快速提升,電源逐步由補充電源向主力電源發展,以新能源為主體的新型電力系統將逐步形成。新型儲能成為能源領域碳達峰碳中和的關鍵支撐之一。通過發/輸側儲能可解決集中式可再生能源大規模接入帶來的電量不平衡、頻率波動等問題。通過配電側儲能可解決分布式可再生能源大規模接入與新能源汽車高速發展對電網產生的沖擊。
寧德時代在山西省創新創造,利用退役火電廠升級改造成智慧儲能站。大同300MW/600MWh儲能項目是目前國內單體規模最大的智慧儲能站,服務于大同市周邊新能源的大規模發展。
技術進步為市場成長的基石,政策的扶持和引導是市場發展的燈塔。讓儲能在新型電力系統中與可再生能源相融合,將全球的電力網變成能源共享網絡,實現能源的安全、穩定、清潔和永續利用。儲能產品通過技術創新、模式創造能夠有效提升安全可靠性及降低成本,但市場成長需要頂層設計同步升級,形成新的商業模式。