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新型電力系統(tǒng)需技術政策“雙輪”推動

科技日報發(fā)布時間:2023-08-08 09:41:50  作者:王延斌

  “在‘雙碳’目標下,新能源替代常規(guī)機組發(fā)電,將給新型電力系統(tǒng)帶來三大挑戰(zhàn)。”中國電科院名譽院長、中國工程院院士郭劍波認為,新型電力系統(tǒng)必須加強科技創(chuàng)新和推廣應用。

  郭劍波是在首屆“稷下電氣論壇”上作了上述發(fā)言。8月5日,由中國電機工程學會電力系統(tǒng)專業(yè)委員會和山東大學聯(lián)合主辦的首屆“稷下電氣論壇”吸引了五位“兩院”院士參與。在“電連萬物,碳索未來”主題下,國內(nèi)能源領域眾多專家圍繞我國能源發(fā)展與新型電力系統(tǒng)構建展開研討。

  新型電力系統(tǒng)面臨“三角形”挑戰(zhàn)

  據(jù)了解,新型電力系統(tǒng)的構建是一個演化過程。從概念提出、開始構建到全面建成,實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,不同階段有其不同的主要矛盾和關鍵要素。但長期存在的主要矛盾是如何破解經(jīng)濟—安全—環(huán)境這一“矛盾三角形”。

  郭劍波認為,新型電力系統(tǒng)是以電力系統(tǒng)為樞紐平臺的多行業(yè)和多能源耦合協(xié)同的信息物理社會復雜巨系統(tǒng),也是在現(xiàn)有電力系統(tǒng)基礎上新舊技術結合,用新政策法規(guī)、新體制機制、新標準規(guī)范、新產(chǎn)業(yè)基礎構建的賦予新定義和新理念的系統(tǒng)。

  在“雙碳”目標下,我國風電、光伏發(fā)電等綠色電力高速發(fā)展。按照中國科學院院士周孝信的推算:在碳中和階段,我國將實現(xiàn)高比例非化石能源對化石能源電力的“綠電替代”;其中,綠氫發(fā)電可能與風光綠色相配合,在提供長時儲能和靈活調(diào)節(jié)方面替代化石能源發(fā)電;可以預期對傳統(tǒng)化石能源的“綠電替代”和“綠氫替代”將作為實現(xiàn)新型能源系統(tǒng)碳中和目標的關鍵舉措,將在未來新型能源電力系統(tǒng)建設中發(fā)揮決定性作用。

  郭劍波認為,新能源替代常規(guī)機組發(fā)電,將給新型電力系統(tǒng)帶來的三大挑戰(zhàn)——新能源資源具有隨機性、波動性、低密度、分散性,使其發(fā)電出力時空分布極度不均衡且“高裝機、低電量”,帶來充裕性挑戰(zhàn);新能源發(fā)電設備具有低抗擾、弱支撐性,輸出快速可控與能力受限矛盾突出;新能源對能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境高貢獻與對充裕安全低貢獻的矛盾,需要協(xié)調(diào)多個利益主體(多行業(yè)、多系統(tǒng)、多能源、多電源)責權利平衡安全—經(jīng)濟—環(huán)境關系,帶來體制機制挑戰(zhàn)。他指出,安全、經(jīng)濟、環(huán)境都是政策和技術相關性指標,需要技術和政策雙輪協(xié)同推進。

  直面挑戰(zhàn),政產(chǎn)學研都有責任

  8月的濟南天氣炎熱,但院士們的發(fā)言卻指向了若干關鍵詞——直面挑戰(zhàn),冷靜應對。正如中國工程院院士、山東大學校長李術才所言:首次舉辦“稷下電氣論壇”,是對標時代要求,強化責任擔當,以教育之力支撐中國式現(xiàn)代化的深入探索和生動實踐。

  隨著我國電力系統(tǒng)迅速發(fā)展,裝機容量不斷增大,網(wǎng)架結構聯(lián)系更加緊密,短路電流超標問題逐漸突出,對系統(tǒng)及設備的安全運行產(chǎn)生影響。中國科學院院士陳維江介紹了基于電網(wǎng)拓撲瞬態(tài)重構的短路電流柔性抑制方法的基本原理、關鍵技術及示范工程應用情況,為解決上述問題提供了新思路、新辦法。

  新形勢下配電系統(tǒng)是可再生能源消納的支撐平臺、多元海量信息集成的數(shù)據(jù)平臺、多利益主體參與的交易平臺、電氣化交通發(fā)展的支撐與服務平臺,其發(fā)展面臨靈活性、韌性、可靠性、可控性等時間維度和空間維度的多個技術挑戰(zhàn)。

  中國工程院院士王成山認為,應對上述挑戰(zhàn),新型配電系統(tǒng)將發(fā)展并呈現(xiàn)低碳化、分布化、去中心化和數(shù)字化等重要特征。

  為此,開展百家爭鳴、百花齊放的學術研討是非常必要的。中國電機工程學會秘書長王剛認為,推進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,是政府、企業(yè)、學協(xié)會、科研機構的共同責任,需要各方共同努力、深化合作,在加快科技和體制機制創(chuàng)新的同時,進行廣泛的技術交流和經(jīng)驗共享。

  來源:科技日報 記者 王延斌


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