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“構建清潔低碳安全高效的能源體系和以新能源為主體的新型電力系統，是我國未來能源轉型和實現碳中和目標的重中之重。”在9月23日召開的中國電力規劃第八屆論壇上，中國科學院院士周孝信說，我國擁有多項降碳技術，如何將其組合起來應用到工程實踐中，是未來發展的重點。

那么，在碳(tan)達峰和碳(tan)中和目標(biao)之下，能(neng)源轉(zhuan)型(xing)如何(he)實現？新型(xing)電力系統的主要特征、核心指(zhi)標(biao)和關鍵技術(shu)有(you)哪些(xie)？會議(yi)間隙，記者就(jiu)上述問題采訪(fang)了周孝信。

釋放數字化轉型紅利

最新(xin)數據顯(xian)示，2020年(nian)我國煤電裝機占整個電力(li)系統裝機容(rong)量的49.1%，年(nian)發(fa)電量占比保持在(zai)60%。預計(ji)到2030年(nian)，煤電裝機占比將下降到32.3%，但發(fa)電量占比仍維(wei)持在(zai)46%左右(you)。

對此，周孝信提出，我國(guo)能源轉型(xing)戰略(lve)的(de)目標是(shi)(shi)實現(xian)碳達(da)峰(feng)和碳中和，而實施(shi)路(lu)徑(jing)就是(shi)(shi)“兩個構建”：首先是(shi)(shi)構建清潔低碳安(an)全高效(xiao)的(de)能源體(ti)系，其次是(shi)(shi)構建以新(xin)(xin)能源為主體(ti)的(de)新(xin)(xin)型(xing)電(dian)力系統(tong)。

對于如(ru)何落實(shi)(shi)“兩個構建(jian)”，周孝信(xin)提出(chu)了自己的(de)看法(fa)：“首先，要(yao)(yao)大力(li)開發利(li)用(yong)可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，發展核能(neng)(neng)、生(sheng)物(wu)質(zhi)、地(di)熱(re)等(deng)(deng)非化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)綜合(he)(he)利(li)用(yong)，在電(dian)(dian)力(li)系統(tong)中(zhong)實(shi)(shi)現(xian)以(yi)非化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)為(wei)主(zhu)的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)結構，這是實(shi)(shi)現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)的(de)關鍵；其次(ci)，要(yao)(yao)積極推動煤(mei)電(dian)(dian)靈(ling)(ling)活(huo)性轉型(xing)，為(wei)高比(bi)例可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)力(li)系統(tong)運行提供靈(ling)(ling)活(huo)調節能(neng)(neng)力(li)，探(tan)索煤(mei)電(dian)(dian)資源(yuan)(yuan)的(de)綜合(he)(he)利(li)用(yong)，實(shi)(shi)現(xian)煤(mei)電(dian)(dian)向低碳(tan)(tan)無碳(tan)(tan)化(hua)轉型(xing)；再次(ci)，要(yao)(yao)持(chi)續推進終端用(yong)能(neng)(neng)的(de)電(dian)(dian)氣(qi)化(hua)以(yi)及加(jia)強電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子和儲能(neng)(neng)等(deng)(deng)關鍵技(ji)術創新；最后(hou)，還要(yao)(yao)完(wan)(wan)善(shan)各(ge)項政策，堅持(chi)市場(chang)化(hua)改革方向，加(jia)快完(wan)(wan)善(shan)碳(tan)(tan)交易市場(chang)，助力(li)國家應對氣(qi)候變化(hua)目標的(de)實(shi)(shi)現(xian)。”

周孝信表示，要通過(guo)數字化(hua)轉型(xing)，推動新一代輸(shu)配電網(wang)和能源(yuan)互(hu)聯網(wang)建設，適應高比例可再生能源(yuan)電力(li)消納，確保電力(li)系統安全穩定運行。

注重電力系統的整體效率

在周孝信看(kan)來，新型代電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)有幾(ji)大特征(zheng)屬性：高比(bi)(bi)例(li)(li)可再生能源(yuan)(yuan)電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、高比(bi)(bi)例(li)(li)電力(li)(li)電子裝(zhuang)備電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、多能互補綜合(he)能源(yuan)(yuan)電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、數字化(hua)智能化(hua)的智慧能源(yuan)(yuan)電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)、低碳(tan)零碳(tan)的電力(li)(li)系(xi)統(tong)(tong)。

這(zhe)就意味(wei)著，要(yao)(yao)形成以(yi)清潔為主導，以(yi)電為中心的能(neng)源(yuan)(yuan)供應和消費體系，同時(shi)新能(neng)源(yuan)(yuan)要(yao)(yao)具(ju)備主動支撐能(neng)力，大(da)電網要(yao)(yao)做到規模合(he)理，構建安全(quan)防(fang)御(yu)體系。同時(shi)，還要(yao)(yao)做到高度的數(shu)字化、智慧化、網絡(luo)化，實現(xian)對海量分(fen)散發供用電對象的智能(neng)協(xie)調控(kong)制，實現(xian)“源(yuan)(yuan)網荷儲(chu)”各要(yao)(yao)素友好協(xie)同。

“非(fei)(fei)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)在一次(ci)能(neng)源(yuan)(yuan)消費中的比(bi)重(zhong)、非(fei)(fei)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)電量在全部發(fa)電量中的比(bi)重(zhong)、電能(neng)在終(zhong)端消費中的比(bi)重(zhong)、系統(tong)總體能(neng)源(yuan)(yuan)效率、能(neng)源(yuan)(yuan)電力系統(tong)中二氧化(hua)碳的總排放量，是考核新型電力系統(tong)是否合格的核心(xin)指標。”周(zhou)孝信表示。

周孝信解(jie)釋稱，在以電力為核(he)心的(de)能(neng)源系(xi)統(tong)中，非化石能(neng)源占(zhan)一次能(neng)源消費(fei)的(de)比(bi)重(zhong)，體(ti)現了其對(dui)電力系(xi)統(tong)的(de)貢(gong)獻；電能(neng)在終端消費(fei)中的(de)比(bi)重(zhong)，決定了終端消費(fei)中到底有多(duo)少能(neng)源由(you)電力供應(ying)；對(dui)于系(xi)統(tong)總體(ti)能(neng)源利(li)用(yong)效率來說，單(dan)純提高(gao)能(neng)源的(de)利(li)用(yong)效率并非最重(zhong)要，而(er)是要注重(zhong)核(he)算電力系(xi)統(tong)的(de)整體(ti)效率。

實現多種關鍵技術融合發展

無論是構(gou)建(jian)清潔(jie)低碳安全(quan)高效的(de)能源體(ti)系(xi)，還是構(gou)建(jian)以(yi)新能源為主體(ti)的(de)新型電力系(xi)統，都(dou)需要技術“底座”的(de)支撐。

周孝信認為，對能(neng)源電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)全(quan)局(ju)產生影響的關鍵技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)包括：高(gao)效(xiao)(xiao)低成(cheng)本(ben)(ben)的電(dian)(dian)網支持型(xing)(xing)新(xin)能(neng)源發電(dian)(dian)和(he)綜合(he)(he)利用技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、高(gao)可靠性低損(sun)耗率新(xin)型(xing)(xing)電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子元器件裝(zhuang)置和(he)系(xi)統(tong)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、新(xin)型(xing)(xing)綜合(he)(he)電(dian)(dian)力(li)系(xi)統(tong)規(gui)劃運行和(he)控制保(bao)護技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、清潔高(gao)效(xiao)(xiao)低成(cheng)本(ben)(ben)氫能(neng)生產儲運轉化(hua)和(he)應用技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、安全(quan)高(gao)效(xiao)(xiao)低成(cheng)本(ben)(ben)壽命(ming)新(xin)型(xing)(xing)儲能(neng)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、數字化(hua)智(zhi)能(neng)化(hua)和(he)能(neng)源互聯(lian)網技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、新(xin)型(xing)(xing)輸電(dian)(dian)和(he)超導(dao)綜合(he)(he)輸能(neng)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、綜合(he)(he)能(neng)源電(dian)(dian)力(li)市場(chang)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)。

這些關鍵技(ji)術如何共(gong)融發(fa)展，形成合力(li)？對此，周孝(xiao)信提出(chu)了(le)綜合能(neng)源生(sheng)產單(dan)元（IEPU)解(jie)決方案，即利用燃煤電(dian)(dian)廠或(huo)(huo)者(zhe)燃煤混燒生(sheng)物質(zhi)電(dian)(dian)廠進行(xing)二氧(yang)化(hua)碳捕集，利用火電(dian)(dian)或(huo)(huo)者(zhe)新能(neng)源電(dian)(dian)力(li)進行(xing)電(dian)(dian)解(jie)水制氫，利用生(sheng)產出(chu)來的二氧(yang)化(hua)碳和(he)氫合成甲烷或(huo)(huo)甲醇，從(cong)而(er)解(jie)決氫氣儲運安全(quan)性的難題。

“綜(zong)合能(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產單(dan)(dan)元(yuan)解決方(fang)案具有高靈(ling)(ling)活(huo)調(diao)節能(neng)力，可作為火(huo)電(dian)(dian)(dian)低碳(tan)零碳(tan)轉型的(de)一種路徑，助力構建零碳(tan)電(dian)(dian)(dian)力系統，支撐(cheng)高滲透(tou)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)力系統安全可靠運行。”周孝信說，“綜(zong)合能(neng)源(yuan)(yuan)生(sheng)產單(dan)(dan)元(yuan)解決方(fang)案與(yu)數(shu)字(zi)化智能(neng)化技術相結合，可構成未來能(neng)源(yuan)(yuan)基(ji)地的(de)智慧型基(ji)本(ben)單(dan)(dan)元(yuan)，這將(jiang)對電(dian)(dian)(dian)網的(de)靈(ling)(ling)活(huo)性及調(diao)度模式產生(sheng)重要影響。”