8月12～19日，2022國(guó)際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇暨第七屆紫金論電國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)在江蘇南京舉辦。研討會(huì)由中國(guó)工程院主辦，中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院有限公司(南瑞集團(tuán)有限公司)等承辦，在主論壇以外設(shè)9個(gè)分論壇。與會(huì)專家學(xué)者圍繞“電力系統(tǒng)主動(dòng)支撐碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)”主題，就新型電力系統(tǒng)構(gòu)建、電力系統(tǒng)安全運(yùn)行等領(lǐng)域最新研究成果展開交流，加快推動(dòng)能源電力科技創(chuàng)新。
電力系統(tǒng)是能源轉(zhuǎn)型主戰(zhàn)場(chǎng)，應(yīng)將系統(tǒng)觀念貫穿支撐“雙碳”目標(biāo)全過(guò)程
2020年9月，我國(guó)明確提出力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。我國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，2021年，清潔能源發(fā)電裝機(jī)超過(guò)11億千瓦，占比達(dá)47%;年發(fā)電量突破3萬(wàn)億千瓦時(shí)，占比達(dá)35%，能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。
在此次研討會(huì)上，專家學(xué)者一致認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)深刻的能源變革、技術(shù)變革、產(chǎn)業(yè)變革和社會(huì)變革，能源電力行業(yè)既要保障供應(yīng)安全，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，又要實(shí)現(xiàn)全面綠色轉(zhuǎn)型。
中國(guó)工程院院士、中國(guó)工程院院長(zhǎng)李曉紅表示，能源轉(zhuǎn)型要做好節(jié)能提效和兜底應(yīng)急，要號(hào)召社會(huì)各界踐行綠色低碳理念，大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)，做好化石能源兜底應(yīng)急，在保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)有序運(yùn)轉(zhuǎn)和能源資源供應(yīng)安全的前提下，梯次有序推動(dòng)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。
專家學(xué)者一致認(rèn)為，作為能源轉(zhuǎn)型的主戰(zhàn)場(chǎng)和主力軍，電力系統(tǒng)需要堅(jiān)持立足國(guó)情、先立后破，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，將系統(tǒng)觀念貫穿支撐碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)全過(guò)程。必須錨定“雙碳”目標(biāo)，按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、綠色低碳、創(chuàng)新引領(lǐng)等發(fā)展要求，把握好推進(jìn)能源電力轉(zhuǎn)型的著力點(diǎn)?？傮w而言，要從兩端發(fā)力，在電力生產(chǎn)側(cè)實(shí)現(xiàn)清潔化，打造深度低碳零碳電力系統(tǒng);在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)施再電氣化，建設(shè)高度電氣化社會(huì)。
為服務(wù)“雙碳”目標(biāo)落實(shí)，新型電力系統(tǒng)建設(shè)持續(xù)推進(jìn)。中國(guó)工程院院士、國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)薛禹勝在研討會(huì)上提出：“新型電力系統(tǒng)主動(dòng)支撐能源轉(zhuǎn)型及‘雙碳’任務(wù)的優(yōu)化是典型的復(fù)雜問題，涉及多學(xué)科、多尺度、高維時(shí)變非線性的時(shí)空物的動(dòng)態(tài)交互。”
在本次紫金論電“復(fù)雜系統(tǒng)認(rèn)識(shí)論的探討”專場(chǎng)活動(dòng)上，薛禹勝首次發(fā)布他的最新研究成果——整體還原論，在傳統(tǒng)的、各自成體系的整體論與還原論兩種思維模式之間架起一座橋梁。他將這項(xiàng)理論作為認(rèn)識(shí)和研究復(fù)雜系統(tǒng)需要具備的科學(xué)思維和系統(tǒng)觀念，以及開展創(chuàng)新工作所要遵循的根本邏輯。
他認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)的“新”在于必須自適應(yīng)各相關(guān)領(lǐng)域中的外部狀態(tài)和偶然事件中的大量強(qiáng)不確定性、協(xié)調(diào)大量異型的廣域控制措施，以及滿足不同領(lǐng)域的多目標(biāo)優(yōu)化需求。目前，他正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在能源的信息物理社會(huì)系統(tǒng)(CPSSE)框架下開展自適應(yīng)停電防御系統(tǒng)和生態(tài)變革路徑優(yōu)化等科學(xué)問題的研究和核心技術(shù)攻關(guān)。
能源轉(zhuǎn)型引領(lǐng)科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，能源電力企業(yè)要進(jìn)一步激發(fā)創(chuàng)新發(fā)展動(dòng)能
當(dāng)前，能源轉(zhuǎn)型引領(lǐng)著全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革。“雙碳”目標(biāo)下，傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)優(yōu)化升級(jí)，清潔發(fā)電、電化學(xué)儲(chǔ)能、新能源汽車、碳捕集利用與封存、生物質(zhì)能-碳捕集與封存、氫能等新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
參加本次研討會(huì)的專家學(xué)者普遍認(rèn)為，能源電力企業(yè)要抓住全球科技產(chǎn)業(yè)變革歷史機(jī)遇，進(jìn)一步激發(fā)能源創(chuàng)新發(fā)展新動(dòng)能，瞄準(zhǔn)能源領(lǐng)域原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、顛覆性技術(shù)，推動(dòng)跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的協(xié)同創(chuàng)新，更好地引領(lǐng)未來(lái)全球能源轉(zhuǎn)型變革。
專家學(xué)者圍繞新型電力系統(tǒng)分析與運(yùn)行控制、面向碳中和能源互聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)優(yōu)化與控制方法、電動(dòng)交通與電網(wǎng)融合等具體技術(shù)課題，開展了充分的交流研討。
國(guó)家電力調(diào)度控制中心主任李明節(jié)在主旨演講中深度分析了新型電力系統(tǒng)構(gòu)建高度依賴的仿真技術(shù)。他表示，新型電力系統(tǒng)對(duì)仿真維度、深度、廣度和精度提出了更高要求，同時(shí)，高性能計(jì)算、云計(jì)算、人工智能等信息通信新技術(shù)的出現(xiàn)為研發(fā)更先進(jìn)的仿真技術(shù)提供了支撐。國(guó)家電網(wǎng)積極構(gòu)建以全維度、全場(chǎng)景、全要素、全過(guò)程為特征的新型電力系統(tǒng)仿真體系，以仿真技術(shù)引領(lǐng)新型電力系統(tǒng)科學(xué)構(gòu)建。
本次研討會(huì)分論壇之一“碳視角下的電力系統(tǒng)規(guī)劃與運(yùn)行研討會(huì)”提出，要突破一系列針對(duì)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)各個(gè)環(huán)節(jié)的支撐性技術(shù)，從規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)、從發(fā)電側(cè)到用電側(cè)，推動(dòng)構(gòu)建功能強(qiáng)大、運(yùn)行靈活、更有韌性且可持續(xù)發(fā)展的新型電力系統(tǒng)。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高認(rèn)為，新能源革命的主體是新能源動(dòng)力系統(tǒng)和新能源電力系統(tǒng)，二者的共同技術(shù)難點(diǎn)和共性核心技術(shù)都是儲(chǔ)能技術(shù);以儲(chǔ)能技術(shù)為抓手推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和新型電力系統(tǒng)建設(shè)，是新能源革命的重要技術(shù)路徑。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能和氫能是最有前景的儲(chǔ)能方式。以鋰離子電池為主的電化學(xué)儲(chǔ)能適用于短周期、小規(guī)模的場(chǎng)景;氫能適用于長(zhǎng)周期、大規(guī)模的場(chǎng)景。
他表示，基于成本競(jìng)爭(zhēng)力的儲(chǔ)能技術(shù)分析表明，電化學(xué)儲(chǔ)能和氫能在2030年后在多數(shù)頻域時(shí)段具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，車網(wǎng)互動(dòng)分布式儲(chǔ)能將具有巨大的應(yīng)用潛力。2040年，我國(guó)電動(dòng)汽車的電池總?cè)萘考s為200億千瓦時(shí)，車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)將成為一種新型電網(wǎng)儲(chǔ)能方式，相比于固定式儲(chǔ)能電站，具有成本低、安全性高的優(yōu)勢(shì)。
專家學(xué)者還在“電動(dòng)交通與電網(wǎng)融合”分論壇上進(jìn)一步研討了“雙碳”目標(biāo)下車網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的進(jìn)展，分析了電網(wǎng)融合和充電設(shè)施的發(fā)展現(xiàn)狀等。
持續(xù)提升能源電力安全防控能力，守牢電力安全可靠供應(yīng)底線
推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型須以保障能源安全為前提。與會(huì)專家紛紛表示，必須全方位強(qiáng)化科技創(chuàng)新，持續(xù)提升能源電力安全防控能力。
中國(guó)工程院院士、湖南大學(xué)教授羅安在研討會(huì)上提出，2035年前是新型電力系統(tǒng)的建設(shè)期，既要全面加快轉(zhuǎn)型，也要保障轉(zhuǎn)型過(guò)程中電力安全可靠供應(yīng)，同時(shí)還要加快顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)需要。
他在主旨演講中介紹了新型配電網(wǎng)智能檢測(cè)面臨的三大技術(shù)挑戰(zhàn)，以及開環(huán)磁調(diào)制電流檢測(cè)和閉環(huán)磁調(diào)制零磁通檢測(cè)原理，闡述了高精度、寬量程、寬頻帶檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并結(jié)合芯片化技術(shù)重點(diǎn)闡述磁調(diào)制檢測(cè)技術(shù)在直流漏電檢測(cè)、電能質(zhì)量在線診斷方面的應(yīng)用。他指出，自主研發(fā)智能化傳感芯片、處理芯片和微型化檢測(cè)模組，并應(yīng)用到智能斷路器中，可為精益化管控新能源電源大規(guī)模接入配電網(wǎng)提供有效的技術(shù)手段。
大型電力變壓器是電網(wǎng)的核心主設(shè)備，數(shù)量龐大、分布面廣。保障大型電力變壓器的安全運(yùn)行對(duì)于新型電力系統(tǒng)建設(shè)至關(guān)重要。如何盡早識(shí)別并有效處理大型電力變壓器嚴(yán)重缺陷，是電力行業(yè)面對(duì)的世界性難題。
國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院副院長(zhǎng)、總工程師鄭玉平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)專注攻堅(jiān)該項(xiàng)難題，此次在研討會(huì)上提出要構(gòu)建大型電力變壓器安全運(yùn)行三道防線。他提出，建立基于發(fā)熱、繞組變形、局部放電等缺陷監(jiān)測(cè)的變壓器安全運(yùn)行裕度、短時(shí)過(guò)載能力的評(píng)估方法;掌握嚴(yán)重放電缺陷快速發(fā)展至高能量電弧故障的多物理場(chǎng)參量特征規(guī)律，提出多參量融合的主動(dòng)保護(hù)方法和基于產(chǎn)氣體積、速率、組分等特征的數(shù)字式輕瓦斯保護(hù)技術(shù)。他還提出基于漏磁對(duì)稱性特征的輕微匝間保護(hù)技術(shù)，認(rèn)為該技術(shù)可以與現(xiàn)有的變壓器保護(hù)技術(shù)共同構(gòu)成大型變壓器安全運(yùn)行的第三道防線。
美國(guó)工程院院士、美國(guó)田納西大學(xué)教授劉奕路認(rèn)為，隨著傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的退役，保持電網(wǎng)電壓支撐強(qiáng)度正成為一個(gè)日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。該問題不能像頻率問題那樣通過(guò)在少數(shù)母線上注入功率來(lái)解決，而當(dāng)前的新能源變流器控制方案可能會(huì)進(jìn)一步加劇電壓弱支撐問題。
她提出，電網(wǎng)電壓弱支撐問題是向低碳未來(lái)過(guò)渡的過(guò)程中必須解決的問題，必須盡早識(shí)別潛在的薄弱位置并制訂相應(yīng)策略，建議采用傳統(tǒng)措施強(qiáng)化電力系統(tǒng)，包括安裝同步調(diào)相機(jī)或者增加輸電線路等方式;充分利用新能源并網(wǎng)變流器對(duì)電網(wǎng)的支撐能力，通過(guò)改進(jìn)變流器的控制方法和性能參數(shù)來(lái)提高電網(wǎng)支撐強(qiáng)度。
多位專家學(xué)者還在“大型電力變壓器安全運(yùn)行與主動(dòng)保護(hù)”分論壇上進(jìn)一步探討了大型電力變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)與主動(dòng)保護(hù)方面的現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)，提出推動(dòng)構(gòu)建在線監(jiān)測(cè)與主動(dòng)保護(hù)統(tǒng)籌的變壓器全鏈條保護(hù)與安全運(yùn)行體系。“新能源發(fā)電自組網(wǎng)與運(yùn)行控制技術(shù)”分論壇則研討了新能源發(fā)電組網(wǎng)方案及系統(tǒng)安全穩(wěn)定性、振蕩風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和多電源協(xié)調(diào)控制策略等，以推動(dòng)新能源發(fā)電系統(tǒng)安全穩(wěn)定和電網(wǎng)主動(dòng)支撐關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和示范應(yīng)用。（李曉星 葉善堃）
評(píng)論