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在碳達(da)峰碳中和的(de)國家戰略之下，能源領域(yu)(yu)的(de)碳減排(pai)成(cheng)為重中之重。由北京市科協主辦的(de)“2021年北京地(di)區廣受關(guan)注(zhu)學(xue)術(shu)成(cheng)果報(bao)告會（物聯網領域(yu)(yu)）”日前舉行。

踐行碳達峰碳中(zhong)和(he)戰(zhan)略，能源是主戰(zhan)場(chang)，電(dian)力是主力軍，構建新型(xing)電(dian)力系統(tong)，核心特征是新能源成為電(dian)力供應的(de)主體。4月19日，國(guo)家能源局發(fa)布《關(guan)于(yu)2021年風(feng)(feng)電(dian)、光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)開發(fa)建設有(you)關(guan)事項的(de)通(tong)知》（以下簡稱《通(tong)知》）向社會征求意見，通(tong)知指出，在裝機規模方面，我(wo)國(guo)風(feng)(feng)電(dian)光(guang)伏(fu)裝機已穩(wen)居(ju)全球首位。要求2021年全國(guo)風(feng)(feng)電(dian)、光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)發(fa)電(dian)量(liang)占(zhan)全社會用電(dian)量(liang)的(de)比重達到(dao)11%左右(you)，后續逐(zhu)年提高，到(dao)2025年達到(dao)16.5%左右(you)。而在2020年，我(wo)國(guo)風(feng)(feng)電(dian)、光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)發(fa)電(dian)量(liang)占(zhan)全社會用電(dian)量(liang)比重約為9.68%。

“未來要實現碳(tan)達峰(feng)碳(tan)中和(he)，光伏(fu)和(he)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)的(de)比(bi)例還要上升，最終將要達到50%-70%，這個對于電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)的(de)挑戰是非常巨大的(de)。”清華大學電(dian)(dian)(dian)機系(xi)副教授，博士生導(dao)師張寧(ning)坦言，未來電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)要接入(ru)更多的(de)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)和(he)光伏(fu)，除了引(yin)起強不確(que)定性之(zhi)外，其通過電(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)子裝置并網也會帶來電(dian)(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)安全穩(wen)定隱(yin)患。

在張寧看來，太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能資源在地球上(shang)的(de)(de)儲量(liang)遠比(bi)我(wo)們(men)想象的(de)(de)要多，太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能陸地上(shang)所接收到(dao)的(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能輻照的(de)(de)能量(liang)，實際上(shang)是要遠超過能源需求(qiu)總量(liang)。但(dan)是，目(mu)前太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能發電占(zhan)整個(ge)能源消費的(de)(de)比(bi)例還不足10%。如何(he)更好利(li)用太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能？學術界(jie)提(ti)出了(le)一個(ge)全新路徑——太(tai)(tai)陽(yang)(yang)能熱發電。

據張寧介紹，太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)又叫光熱(re)發電(dian)，目前，風(feng)電(dian)和光伏(fu)(fu)發電(dian)不穩定，過度(du)依賴自然條件(jian)。太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)技(ji)術是(shi)把太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)的(de)熱(re)效應集中起來，以熱(re)能(neng)(neng)(neng)的(de)方(fang)式進(jin)行存儲，之(zhi)后推動汽輪機(ji)進(jin)行發電(dian)。相比于風(feng)電(dian)和光伏(fu)(fu)，太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)熱(re)發電(dian)最重要(yao)的(de)特點(dian)是(shi)具有(you)可控(kong)性，這種可控(kong)性可以為(wei)電(dian)網消納風(feng)電(dian)光伏(fu)(fu)提供(gong)調節服(fu)務。

“光(guang)熱發電是未來消納(na)大規模(mo)風電和光(guang)伏非常重(zhong)要(yao)的(de)基礎(chu)，也是實現(xian)碳達峰碳中和的(de)一項非常重(zhong)要(yao)的(de)發電技(ji)(ji)術。”張(zhang)寧告訴科技(ji)(ji)日報記者，雖然這種發電方式(shi)雖然裝機價格較高，但因其具備儲能效應而具有(you)巨大的(de)技(ji)(ji)術經(jing)濟性。

“未來5到10年，電(dian)力(li)系(xi)統如何規(gui)(gui)劃(hua)和消納非(fei)常(chang)大規(gui)(gui)模的(de)(de)可再生能源(yuan)并網，還(huan)需要工(gong)具化的(de)(de)支持。”張寧說(shuo)，以新(xin)能源(yuan)為主的(de)(de)新(xin)型電(dian)力(li)系(xi)統沒有運行經(jing)驗可借鑒，包括自己在內的(de)(de)學(xue)者們正(zheng)在從事的(de)(de)研究(jiu)或許能夠回答——未來電(dian)力(li)系(xi)統的(de)(de)結構形態應該怎樣發展，應當(dang)如何安全穩定運行等(deng)問題(ti)。

注：本文節選自科技日報報道《區塊鏈+能源互聯網助力實現碳達峰碳中和》。