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清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰:新型电力系统呼唤新型电力生态
2021-04-08分类:能源互联网 / 能源互联网来源:中国电力报

高峰,清华大学电机系本科、硕士,美国华盛顿大学电气工程博士,教授级高级工程师。现任清华大学能源互联网创新研究院副院长、数字化转型研究室主任,兼任全国电器设备网络通信接口标准化技术委员会副主任委员、国家能源互联网产业及技术创新联盟副秘书长、中国电力发展促进会电力数字化产业委员会副主席等。作为核心成员协助国家能源局编写国家能源互联网纲领性文件《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》、《能源技术创新“十三五”规划》、《能源技术革命创新行动计划(2016–2030年)》等政策文件,组织推进国家能源互联网示范项目等多项重要工作。

3月15日,中央财经委员会第九次会议提出深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统,为未来电力发展指明了方向。新型电力系统具备哪些特征?构建新型电力系统的核心和关键是什么?如何处理好能源安全和能源绿色低碳转型的关系?中国电力报记者就以上问题专访清华大学能源互联网创新研究院副院长高峰。

记者:如何理解新型电力系统,这个新系统应具备哪些特征?

高峰:构建以新能源为主体的新型电力系统是党中央为电力发展指出的明确方向。2014年,中央财经领导小组第六次会议提出了“四个革命、一个合作”的能源安全新战略,为能源转型发展指明了方向。能源行业举起能源革命的大旗,朝着这个方向前行。多年来的实践证明,这个方向是非常正确的。在这个方向的指引下,碳达峰、碳中和目标被提出来,给能源革命提出了具体的时间表。这也是在能源发展过程、基于能源发展所取得的阶段性成果而提出的目标。构建以新能源为主体的新型电力系统是在双碳目标下能源革命内涵的深化,为电力发展指明了方向,也给电力系统推进能源革命、推进生态文明建设、实现双碳目标提出了具体要求。新型电力系统应与现有电力系统存在着代际差异。这个差异也就是新型电力系统的核心特征——以新能源为主体。据测算,陆上风电、光伏发电将是我国发展最快的电源类型,到2060年两者装机容量占比之和达到约60%,发电量占比之和达到约35%。电力系统从现在只能承载20%~30%的新能源装机占比,到未来能够承载60%以上的新能源占比。这是从量变到质变的过程。以这个代际差异为基础,新型电力系统还将呈现出其他几个支撑性的具体特征。一是灵活性特征,未来的电力系统将是一个强不确定性系统,这就需要灵活性资源得到充分利用。一方面是电源端和负荷端的灵活性,新能源将呈现智能灵活和友好并网,灵活性火电机组、天然气机组和储能电站将共同构成调峰电源体系;另一方面是电网灵活性,未来电网将从传统的发输配用的垂直单一模式,转变为含多电力电子变换的功率与信息双向流动模式,电网电力电子化,实现软件定义电网。二是数字化特征,即泛在贯通,赋能高效。通过无处不在的数据采集和数据贯通,为电力生产、输送、调度和消费赋能,以电力大数据服务社会治理与经济发展,培育新型电力数字产业,为数字赋能。三是综合能源多网协同,即电力的延伸特征。电力系统将与天然气、交通、建筑等多领域互联互通,智能电网将与热力管网、天然气管网、交通网络进行互联互通,形成综合能源供应,构成综合能源系统。这也是推进新能源消纳、实现能源电力系统高效运行的有效措施。

记者:构建新型电力系统是一个革命性、系统性的工程,您认为其基础和关键是什么?

高峰:构建新型电力系统关键在于共建新型电力生态。发输配用、源网荷储,整个产业链条上的各环节都需要实现协同,需要新能源企业、化石能源企业、电网、用户等共同参与,共建生态,合作推进。构建生态的重要手段是机制创新,通过新机制推动行业及社会各方积极参与进来,增强实现转型目标的信心,逐渐形成共同推动变革的行动自觉。构建新型电力系统应以科技创新为引领。能源转型是一个长期的过程,而要加速转型就要靠科技创新。“十四五”规划和2035年远景目标纲要在第一篇章提出了发展目标之后,紧接着提出的第一方面重点工作就是科技创新,这充分说明了国家的核心发展方向是创新。对电力系统来说,传统电力系统技术体系不适应大规模新能源和电力电子装备发展,储能、电力电子、交直流配电网、智能传感、高端芯片等技术都亟待创新突破。新型电力系统一定是以新的电力技术体系为支撑。

记者:对推动构建新型电力系统有什么具体建议?

高峰:能源互联网建设过程中的互联网理念和思维为我们推进新型电力系统建设提供了重要的方式方法。这其中有两个核心要素,第一个是以用户为本,第二个是系统性、整体性、协同性思维。这紧扣我国以人民为中心的治国理政核心理念,也紧扣我国改革发展的宝贵经验,是以升维思考破解能源不可能三角。可以预想,未来的电力系统应该像互联网系统一样,比用户自身更了解其用能需求,以平台拉近供需距离,实现供需协同,大众广泛参与,形成新型电力生态,以系统性思维推进多种能源协同、供给与消费协同、集中式与分布式协同。能源互联网的核心就是构建以可再生能源为主体的新型电力系统,这与电力系统新的发展方向高度一致,与碳达峰、碳中和的目标要求高度一致。能源互联网是建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系,推进实现碳达峰、碳中和目标,推进能源生产和消费革命的重要支撑。正是基于对能源革命的深刻理解,能源互联网建设始终方向明确,目标笃定。能源电力行业需要把自身发展放到国家大局中去考量,深刻理解构建新型电力系统的方向思路,坚定目标,增强信心,形成合力。

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