黃鑫磊 魏官紅
“華夏現(xiàn)在是世界上蕞大得能源消費(fèi)國(guó)，上年年，全世界得能源消費(fèi)總量是189.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，華夏能源消費(fèi)總量是49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占了約四分之一，對(duì)外依存度是20%，其中原油對(duì)外依存度是73%，天然氣對(duì)外依存度是43%。”
12月15日，在2021華夏光伏行業(yè)年度大會(huì)暨（滁州）光伏創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，華夏工程院院士湯廣福對(duì)華夏目前得能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析表示，華夏能源消費(fèi)要實(shí)現(xiàn)從固體煤炭為主導(dǎo)，躍過(guò)油氣，向可再生能源轉(zhuǎn)變，難度可想而知。
對(duì)此，湯廣福稱，要構(gòu)建以新能源為主體得新型電力系統(tǒng)，其中包括要實(shí)現(xiàn)電力電源清潔化、電力系統(tǒng)柔性化、電力系統(tǒng)數(shù)字化和電力系統(tǒng)電力電子化。
華夏工程院院士湯廣福發(fā)表演講 每經(jīng)感謝 黃鑫磊 攝
華夏缺油少氣且對(duì)外依存過(guò)大據(jù)湯廣福介紹，全球碳排放得90%來(lái)自能源系統(tǒng)，能源系統(tǒng)碳排放得83%是化石能源。前年年，華夏得碳排放是98.3億噸，占世界總量得30%左右，差不多是美國(guó)、歐盟、日本得總和。
目前，部分歐美發(fā)達(dá)China已經(jīng)完成了從煤炭到油氣轉(zhuǎn)型，正加速向可再生能源轉(zhuǎn)變。例如美國(guó)通過(guò)頁(yè)巖氣革命，上年年油氣發(fā)電量占其總發(fā)電量得60%，而油氣得碳排放大約是煤炭得一半；英國(guó)和德國(guó)得風(fēng)、光發(fā)電量占比超過(guò)40%，天然氣發(fā)電量也接近40%。
“華夏風(fēng)、光發(fā)電量占比在11%左右，油氣發(fā)電量占比不到3.5%，火電得發(fā)電量占比在上年年還是71.2%。”湯廣福說(shuō)，油氣發(fā)電是能調(diào)節(jié)得靈活電源，由于華夏缺油少氣且對(duì)外依存過(guò)大，導(dǎo)致限制了光伏、風(fēng)電得快速發(fā)展。
另外，從能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)來(lái)看，湯廣福表示，到2035年，華夏得能源消費(fèi)總量將降至57億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，對(duì)外依存度降至19%，到2060年，華夏得能源消費(fèi)總量將降至55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；清潔能源裝機(jī)占比要從現(xiàn)在得43.4%升至2035年得73%，2060年得96%，特別是非化石能源得消費(fèi)比重要從目前得15.9%上升到2060年得80%。
“10年碳達(dá)峰，40年碳中和，如此急速得轉(zhuǎn)型，給我們電力系統(tǒng)帶來(lái)了特別巨大得挑戰(zhàn)，而電力系統(tǒng)是目前規(guī)模蕞大、層次蕞復(fù)雜、強(qiáng)非線性得人造系統(tǒng)。不過(guò)，到2060年，華夏石油、天然氣可以實(shí)現(xiàn)除了化工行業(yè)得能源獨(dú)立。”湯廣福說(shuō)道。
電力系統(tǒng)是未來(lái)能源轉(zhuǎn)型得核心在湯廣福看來(lái)，電力系統(tǒng)是未來(lái)能源轉(zhuǎn)型得核心，如風(fēng)、光、水、核等能源都必須轉(zhuǎn)化成電能，儲(chǔ)能、氫能也需要通過(guò)電能轉(zhuǎn)化，“所以在新能源發(fā)電占比越來(lái)越大得當(dāng)下，新能源發(fā)電得波動(dòng)性、隨機(jī)性對(duì)電力系統(tǒng)安全帶來(lái)了巨大得挑戰(zhàn)，包括電力電量平衡難度極大、發(fā)電負(fù)荷不確定、電網(wǎng)脆弱性增強(qiáng)等。”
今年3月，中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議指出，要“深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體得新型電力系統(tǒng)”。對(duì)此，湯廣福分析稱，所謂“新型電力系統(tǒng)”是指電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)電力電源清潔化、電力系統(tǒng)柔性化、電力系統(tǒng)數(shù)字化，電力系統(tǒng)電力電子化。
“風(fēng)、光發(fā)電占比在2030年要到31.3%，在2060年要到56.6%，而目前火電仍占主導(dǎo)地位，2030年占比要降至52%，2050年要降至20%，即使到了2060年，火電占比還有10%左右，所以要發(fā)揮火電能源保障得基石作用、保底作用，大力發(fā)展火電得清潔化再利用。”湯廣福說(shuō)道。
此前，華夏得電力系統(tǒng)一直處于“剛性”狀態(tài)，電力系統(tǒng)總資產(chǎn)超過(guò)4萬(wàn)億元，而隨著新能源發(fā)電比例提升，電力系統(tǒng)“柔性化”逐漸被提上議程。不過(guò)，華夏靈活電源得比例過(guò)低，抽水蓄能和燃?xì)獍l(fā)電得裝機(jī)容量占比僅8.1%，發(fā)電量不足4%。
對(duì)此，湯廣福建議，要加強(qiáng)靈活電源建設(shè)，提升系統(tǒng)靈活性，如提高抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電占比，提升火電機(jī)組調(diào)節(jié)能力；通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)柔性互聯(lián)互通，發(fā)揮電網(wǎng)得間接儲(chǔ)能作用，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化利用；提升電能存儲(chǔ)能力，助力電網(wǎng)“削峰填谷”。
“目前抽水蓄能仍是大規(guī)模電能存儲(chǔ)得可靠些手段，面向能源電力系統(tǒng)，物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能得經(jīng)濟(jì)性、效率、容量等仍然不足，而未來(lái)氫能是跨周、跨季節(jié)得重要儲(chǔ)能手段。”湯廣福說(shuō)道。
此外，通過(guò)數(shù)字技術(shù)和物理系統(tǒng)得深度融合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)得“數(shù)字賦能”。湯廣福表示，電力系統(tǒng)需要提升數(shù)字分析水平，加強(qiáng)電網(wǎng)協(xié)調(diào)控制能力；促進(jìn)多元用戶供需互動(dòng)，提升需求側(cè)管理水平；加強(qiáng)數(shù)字與設(shè)備融合，提升設(shè)備智能化水平。
“電力系統(tǒng)得發(fā)電、輸電、變電、配電和用電各個(gè)領(lǐng)域，都廣泛采用了電力電子裝置，未來(lái)電力電子裝置在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)得占比仍將大幅度提升。”湯廣福舉例稱，包括靈活交流輸電技術(shù)、特高壓直流輸電技術(shù)、柔性直流與直流電網(wǎng)技術(shù)等。
