“電力系統(tǒng)也要轉(zhuǎn)型，它的轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的核心。”11月23日，在2017中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)上，中國(guó)電力科學(xué)研究院名譽(yù)院長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士周孝信接受本報(bào)記者專訪，提出電力系統(tǒng)由以化石能源為主向低碳可再生能源為主轉(zhuǎn)型，將對(duì)能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起關(guān)鍵作用。
一次能源消費(fèi)中非化石能源主要來自一次電力
“四個(gè)革命，一個(gè)合作”重大戰(zhàn)略思想為我國(guó)能源發(fā)展改革指明了方向。以可再生能源逐步替代化石能源，實(shí)現(xiàn)可再生能源等清潔能源在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占更大份額，實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系是我國(guó)新一輪能源革命的核心目標(biāo)。
電力系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型中起到什么樣的作用呢？
周孝信表示，非化石能源在一次能源消費(fèi)中占比是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的主要指標(biāo)。而一次能源消費(fèi)中非化石能源主要來自一次電力。我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，非化石能源比例逐年遞增，從2011年占比7.4%增長(zhǎng)至2016年13%，其中非化石能源發(fā)電占總發(fā)電量的比例達(dá)28.4%。
大幅提高非化石能源電力占比，形成非化石能源為主的電源結(jié)構(gòu)，是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容。2016年我國(guó)非化石能源電量1.7萬(wàn)億千瓦時(shí)，當(dāng)年火電平均供電煤耗312克/千瓦時(shí)，折合一次能源5.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全年一次能源消費(fèi)總量43.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的12.4%。有學(xué)者研究，2016年我國(guó)非化石能源占比13%，其中電力貢獻(xiàn)了12.4%，也就是說90%以上的非化石能源占比指標(biāo)是由非化石能源的電力所提供的。
新一代電力系統(tǒng)構(gòu)成新一代能源系統(tǒng)核心
周孝信提出，始于本世紀(jì)初的我國(guó)第三代電力系統(tǒng)基于可再生能源和清潔能源，是推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展、構(gòu)成新一代能源系統(tǒng)核心的新一代電力系統(tǒng)。高比例可再生能源、高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)、多能互補(bǔ)綜合能源以及信息物理深度融合智能化是新一代電力系統(tǒng)的顯著技術(shù)特征。
2016年底，全國(guó)并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到1.4864億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)到7742萬(wàn)千瓦，新能源裝機(jī)容量占全國(guó)總裝機(jī)容量的13.7%，而我國(guó)西部、北部省份新能源裝機(jī)占比可達(dá)20%以上。2017年，我國(guó)光伏領(lǐng)域特別是分布式光伏發(fā)展非常快，而這樣的發(fā)展還在繼續(xù)。
另外，隨著我國(guó)直流輸電快速發(fā)展，電力電子裝備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛。大量的可再生能源、大規(guī)模西電東送要依靠電力電子裝備接入電網(wǎng)。這是新一代電力系統(tǒng)本質(zhì)的革命性變化。
在多能互補(bǔ)綜合能源電力系統(tǒng)內(nèi)涵中，周孝信表示，“我們要大力實(shí)施西電東送戰(zhàn)略，但從長(zhǎng)期目標(biāo)來看西電東送的容量或可因?yàn)榈匦蜗拗频纫蛩厥艿接绊?。所以，我們提倡在西部建設(shè)源端基地綜合能源電力系統(tǒng)。”周孝信指出，從輸電角度講，西部的水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電通過直流輸電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)向中東部輸電，可使西電東送效率大幅提高。而另一層含義，電力就地供熱制冷、產(chǎn)業(yè)耗電，通過多種途徑就地消納；電解制氫、制甲烷就地利用或天然氣管道東送，也可以充分利用西部寶貴資源，為國(guó)家未來能源目標(biāo)服務(wù)。與源端對(duì)應(yīng)的，在終端消費(fèi)綜合能源電力系統(tǒng)中，則可通過基于各類清潔能源滿足多用戶需求的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)和清潔能源微網(wǎng)，主動(dòng)配電網(wǎng)架構(gòu)下直接面向各類用戶的分布式能源加各類儲(chǔ)能和新能源微電網(wǎng)，基于天然氣和清潔電力的分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)等方式消納可再生能源，大幅度提高能源利用效率。
新一代電力系統(tǒng)還具有信息物理融合智能化的技術(shù)特征。電力系統(tǒng)要承擔(dān)能源互聯(lián)網(wǎng)的主體作用。其物理基礎(chǔ)是多能互補(bǔ)的能源網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)手段是信息物理能源系統(tǒng)，并通過能源運(yùn)營(yíng)模式創(chuàng)新創(chuàng)造價(jià)值。周孝信強(qiáng)調(diào)：“電力系統(tǒng)要擴(kuò)大服務(wù)范圍，如建立綜合能源服務(wù)公司是非常重大的決策，要適應(yīng)能源發(fā)展未來的方向?！?/p>
