周孝信:新一代電力系統(tǒng)發(fā)展展望

:構(gòu)建新一代的電力系統(tǒng)，電源結(jié)構(gòu)、用電結(jié)構(gòu)的變化，是最主要的指標(biāo)。中國(guó)科學(xué)院院士周孝信在第一屆北極星“光伏+”研討會(huì)上作了精彩分享，一起光伏APP將對(duì)大會(huì)進(jìn)行全程直播。如需了解更多會(huì)議直播，請(qǐng)聯(lián)系微信號(hào)：13693626116

中國(guó)科學(xué)院院士周孝信主題分享《新一代電力系統(tǒng)發(fā)展展望》

周孝信：習(xí)總書記2014年6月講話中提出推動(dòng)能源發(fā)展的四個(gè)革命、一個(gè)合作以及十九大報(bào)告里提出構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，為我國(guó)能源電力發(fā)展改革指明了方向。實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)，是能源界大家都非常關(guān)注的問題。

關(guān)于新一代電力系統(tǒng)，按我的理解，應(yīng)該是新一代能源系統(tǒng)的核心部分。新一代能源系統(tǒng)的一個(gè)很重要的指標(biāo)，按照國(guó)家能源規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略，全國(guó)一次能源消費(fèi)總量2020年的指標(biāo)是50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，2030年是60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，到2050年到底是多少，因?yàn)闀r(shí)間比較長(zhǎng)，大家看法也不完全一致。按我的看法，一次能源消費(fèi)總量在60億噸應(yīng)該是達(dá)到頂峰了，往后是要逐步下降的，下降到58億噸、57億噸， 2050年可能降到55億噸而趨于平穩(wěn)。在這樣一個(gè)能源消費(fèi)總量的情況下，非化石能源的占比要逐步提高，提高到什么程度？在國(guó)家規(guī)劃和戰(zhàn)略里邊也都有規(guī)定，到2020年非化石能源占比15%，2030年20%，2050年要超過50%，也就是說到2050年50%以上的一次能源消費(fèi)是要靠非化石能源提供的。

按我們的分析，非化石能源主要來自于非化石能源的電力。我們根據(jù)前幾年的數(shù)據(jù)做了測(cè)算：按照非化石能源消費(fèi)電量計(jì)算，包括水電、核電、太陽能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等，加起來的非化石能源電量按照當(dāng)年火電平均煤耗換算成一次能源以后，可進(jìn)一步算出非化石能源占比是11%，與當(dāng)年實(shí)際12%差1個(gè)百分點(diǎn)；2016年按照同樣的算法算出來是12.3%，實(shí)際是13.3%，也差1個(gè)百分點(diǎn)；2017年的計(jì)算數(shù)據(jù)是13.4%，實(shí)際是13.8%。就是說在現(xiàn)階段，90%以上的非化石能源要依靠非化石能源電力來提供，國(guó)家能源轉(zhuǎn)型宏觀目標(biāo)，在相當(dāng)程度上要靠在座的電力及電力裝備制造工作者的共同努力來實(shí)現(xiàn)。

因此，作為新一代能源系統(tǒng)核心的新一代電力系統(tǒng)，最主要的指標(biāo)就是可再生能源的占比，是高比例可再生能源電力系統(tǒng)。如果電力系統(tǒng)的電源的結(jié)構(gòu)還是保持目前狀況，還是以煤電為主，輸電系統(tǒng)做的再好、控制系統(tǒng)做的再好、信息系統(tǒng)做的再好，也不是新一代電力系統(tǒng)，還是老一代的，只不過是更現(xiàn)代化一些，所以構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)最核心的目標(biāo)就是要在電力系統(tǒng)中生產(chǎn)和消納高比例的可再生能源。在2017年的發(fā)電和用電結(jié)構(gòu)中，水電占19%、核電占4%、風(fēng)電占5%、太陽能發(fā)電占2%，生物質(zhì)發(fā)電占1%，總計(jì)可再生能源電量占全部電量的27%；計(jì)入核電，非化石能源電量占全國(guó)電量的31%?？紤]到低二氧化碳排放的天然氣發(fā)電也是清潔發(fā)電，則全部清潔能源電量占34%，也就是全國(guó)有約1/3的電是清潔的。

對(duì)未來發(fā)展的預(yù)計(jì)，根據(jù)2016年發(fā)布的國(guó)家“十三五”各項(xiàng)能源、電力規(guī)劃和《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命發(fā)展戰(zhàn)略（2016-2030）》規(guī)定的目標(biāo)和指標(biāo)，以及其他預(yù)設(shè)的邊界條件，對(duì)2020-2030-2050年的中長(zhǎng)期和遠(yuǎn)期電力發(fā)展發(fā)展做了估算。2020年按能源消費(fèi)總量50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，非化石能源的占比占15%，人均用電5000千瓦時(shí)，全社會(huì)總的用電量按7萬億考慮（“十三五”規(guī)劃規(guī)定的范圍是6.8到7.2萬億千瓦時(shí)），估算的結(jié)果是：非化石能源電量占比占34%，其中風(fēng)電占5%，太陽能發(fā)電占2%，水電占20%，生物質(zhì)發(fā)電占1%， 核電占5%。按《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命發(fā)展戰(zhàn)略（2016-2030）》的要求，2030年能源消費(fèi)總量控制在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，非化石能源占比20%，人均年用電量6000千瓦時(shí)，全年總電量8.94萬億千瓦時(shí)，估算下來用電情況是，太陽能光伏發(fā)電電量占10%，風(fēng)電電量也占10%，水電占19%，生物質(zhì)發(fā)電占2%，加起來差不多占40%，加上核電占9%，非化石能源電量占49.2%，基本實(shí)現(xiàn)2030年非化石能源發(fā)電量要占50%的目標(biāo)要求，屆時(shí)太陽能發(fā)電裝機(jī)5.7億千瓦，風(fēng)電裝機(jī)4.7億千瓦。2050年能源消費(fèi)總量按我們的估計(jì)約為55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，非化石能源占比50%，人均用電量按9000千瓦時(shí)，全年總電量12.13萬億千瓦時(shí)，這樣算下來,非化石能源的電量占比達(dá)到78.2%；其中太陽能發(fā)電占27%，風(fēng)電占21%，水電占14%，核電占11%。若不計(jì)核電電量，可再生能源電量占比達(dá)到68.2%，應(yīng)該說這是一個(gè)非常高的比例了。

今天在座都是與光伏產(chǎn)業(yè)相關(guān)專家，光伏發(fā)電目前看暫時(shí)有些困難，但前景非常好。我們基于國(guó)家目標(biāo)的估算分析表明，如果不大力發(fā)展光伏發(fā)電在內(nèi)的可再生能源電力，能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標(biāo)就無法實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源為主要特征的新一代電力系，需要解決一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，如相應(yīng)產(chǎn)生的高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)帶來的運(yùn)行問題，棄風(fēng)、棄光問題等，這些問題都在大力研究解決之中。還有與太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電這些間歇性波動(dòng)性比較大的發(fā)電相配套的，就是儲(chǔ)能，儲(chǔ)能系統(tǒng)要大發(fā)展，沒有足夠的儲(chǔ)能裝置等靈活電源相配合，高比可再生能源電力系統(tǒng)是不可能實(shí)現(xiàn)的。

我今天就說這些，主要是聽大家發(fā)言的，來學(xué)習(xí)的，沒想到要講什么話，原來準(zhǔn)備的稿子也沒有用上，抱歉。