中國工程院院士舒印彪：“再電氣化”將重構(gòu)能源體系

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　　再電氣化將使能源發(fā)展擺脫資源、時空、環(huán)境約束，實現(xiàn)大規(guī)模清潔能源高效開發(fā)利用，推動清潔能源成為主導(dǎo)能源。深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，需要從國家層面制定實施再電氣化戰(zhàn)略，主動適應(yīng)和引領(lǐng)我國再電氣化進(jìn)程。

　　“再電氣化是有情懷有擔(dān)當(dāng)?shù)拿}。”中國工程院院士、中國華能集團(tuán)有限公司董事長舒印彪8月15日在中國工程院國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇暨第五屆紫金論電國際學(xué)術(shù)研討會上表示，隨著中國清潔低碳、安全高效能源體系的構(gòu)建，探討能源轉(zhuǎn)型的再電氣化道路、推動電力系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展尤為重要，深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，需要從國家層面制定實施再電氣化戰(zhàn)略，主動適應(yīng)和引領(lǐng)我國再電氣化進(jìn)程。“再電氣化將重構(gòu)能源體系，使能源發(fā)展擺脫資源、時空、環(huán)境約束，實現(xiàn)大規(guī)模清潔能源高效開發(fā)利用，推動清潔能源成為主導(dǎo)能源。”

　　數(shù)據(jù)顯示，過去十年中國的電能終端消費比重從19.6%增加到26%，增幅是世界同期平均水平的2.7倍。業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，未來電能的利用規(guī)模和范圍將不斷拓展和深化，全社會電氣化水平將再上新臺階。

　　電力將成綠色發(fā)展引擎

　　近年來，中國積極開發(fā)利用清潔能源，持續(xù)優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，能源轉(zhuǎn)型成效顯著。以新能源發(fā)展為例，截至2019年底，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機分別達(dá)到2.1億千瓦、2.05億千瓦。新能源已成為我國第二大電源，2019年新能源利用率達(dá)96.8%。中國電網(wǎng)是目前新能源發(fā)展最快、裝機規(guī)模最大的電力系統(tǒng)，新能源裝機規(guī)模居世界第一位，局部富集地區(qū)裝機占比超過40%。多家研究結(jié)構(gòu)預(yù)測，“十四五”期間我國電源結(jié)構(gòu)將繼續(xù)向清潔方向深化。以全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織近日發(fā)布的《中國“十四五”電力發(fā)展規(guī)劃研究》報告為例，未來電源清潔發(fā)展是主導(dǎo)，“十四五”期間，風(fēng)電、太陽能發(fā)電裝機規(guī)模將超10億千瓦。

　　“到目前，我國已經(jīng)建成投運11回交流、14回直流特高壓工程，2019年輸送電量4650億千瓦時，其中清潔能源占比超過70%。”舒印彪認(rèn)為，未來15-30年，中國新增清潔能源裝機將達(dá)到16億-32億千瓦，電是唯一可與其他能源直接大規(guī)模轉(zhuǎn)換的能源。隨著低碳轉(zhuǎn)型和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，電力不僅是經(jīng)濟增長的動力保障，還是綠色發(fā)展的引擎。

　　對電力系統(tǒng)提出更高要求

　　雖然我國電力需求保持較快增長，然而一個不容忽視的問題是，我國的清潔能源發(fā)展尚無法完全滿足新增電力需求，與此同時，再電氣化對電力系統(tǒng)靈活柔性、智能互動、安全可控提出更高要求。

　　在國網(wǎng)一位不愿具名專家看來，能源轉(zhuǎn)型下，交流網(wǎng)架的功能更加復(fù)雜，電網(wǎng)要為電力電子設(shè)施提供短路容量支撐、為大功率輸電的匯集和疏散提供支撐、為大功率故障沖擊提供支援、為大規(guī)模隨機波動性新能源提供大范圍消納平臺。“新能源的大量接入以及直流輸電的大規(guī)模發(fā)展，導(dǎo)致調(diào)頻能力下降、系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量降低、有功波動沖擊增大等問題突出。”

　　“尤其是現(xiàn)代電力系統(tǒng)電壓問題逐漸凸顯。”上述專家表示，新能源和直流不具備常規(guī)電源的動態(tài)無功支撐能力，系統(tǒng)整體電壓支撐能力因此降低。多直流密集饋入、新能源高占比并網(wǎng)、負(fù)荷中心受電比例加大，導(dǎo)致送受端電網(wǎng)電壓矛盾逐漸加劇，過電壓控制、電壓穩(wěn)定問題的范圍擴大。加之新能源具有“極熱無風(fēng)”“晚峰無光”等特點和“大裝機、小電量”特征，隨著占比提高，調(diào)峰和電力電量平衡保障的難度加大。

　　電網(wǎng)需更注重跨領(lǐng)域研究

　　應(yīng)對再電氣化對電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，多位受訪者表示，必須從“系統(tǒng)”的角度思考現(xiàn)代電力系統(tǒng)的“重構(gòu)”問題。應(yīng)按照交流電力系統(tǒng)的基本原理和技術(shù)規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)合理的電源結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并加快重構(gòu)電力系統(tǒng)的認(rèn)知、控制和故障防御體系，實現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展和運行協(xié)調(diào)。

　　“建議研究分布式電源集群控制、綜合能源協(xié)調(diào)利用及儲能技術(shù)，實現(xiàn)負(fù)荷側(cè)從單一用電向發(fā)用電一體化方向轉(zhuǎn)變，提高綜合能源利用效率。”上述專家說。

　　中國工程院院士薛禹勝在接受記者采訪時表示，“電力系統(tǒng)在整個能源鏈中處于樞紐環(huán)節(jié)，得益于信息技術(shù)與電力技術(shù)的深度融合，以前只要放在電力系統(tǒng)本身研究即可，但隨著電網(wǎng)運行邊界條件的改變，其研究方向需要更注重跨領(lǐng)域交叉研究，更需要考慮社會元素，比如氣候變化、環(huán)境污染、國際形勢多變等因素。”

　　此外，還有專家認(rèn)為，需要研究電價導(dǎo)向、激勵導(dǎo)向、新能源消納導(dǎo)向、電網(wǎng)安全導(dǎo)向等需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)負(fù)荷控制，提高調(diào)峰、調(diào)壓能力，構(gòu)建負(fù)荷側(cè)深度調(diào)節(jié)特性與互動潛能。“建議加快建立全國統(tǒng)一、靈活高效的電力市場，完善電力現(xiàn)貨市場建設(shè)，逐步向‘中長期市場+現(xiàn)貨市場’過渡，消除省間壁壘，促進(jìn)清潔能源靈活參與市場交易。”舒印彪表示。（■本報記者 蘇南）