隨著未來風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高,迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)
數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前我國能源行業(yè)
碳排放占全國總量的80%以上,
電力行業(yè)碳排放在能源行業(yè)中的占比超過40%。據(jù)測算,到2060年,我國直接電力消費占整體能源消費的70%,加上間接電力消費,這個比例將達到90%。實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),能源是主戰(zhàn)場,電力是主力軍,大力發(fā)展風(fēng)能、太陽能等新能源是關(guān)鍵。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)有助于確保碳達峰、
碳中和目標(biāo)實現(xiàn)。
核電、水電、風(fēng)電、光伏等清潔能源,主要通過電網(wǎng)傳遞到終端用戶。杜祥琬認(rèn)為,未來以新能源為主體的能源轉(zhuǎn)型涉及能源系統(tǒng)整體,電網(wǎng)對于整個清潔能源的消納將發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此,風(fēng)、光電裝機大幅增加的同時,能否輸出高質(zhì)量、又滿足供需平衡的電力,是亟待解決的
問題。光伏和風(fēng)電的發(fā)展顛覆了過去我國能源資源稟賦不足的發(fā)展劣勢,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)展的稟賦依據(jù)正在發(fā)生巨大變化,新型電力系統(tǒng)規(guī)劃要順應(yīng)時代發(fā)展趨勢。
中國工程院院士、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長湯廣福說,從能源供給側(cè)看,未來接近70%的能源將由可再生能源替代,其中水能、核能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源,又都必須轉(zhuǎn)化為電能才能加以利用。從能源需求側(cè)看,大約70%的用能場景將會是電力消費,例如
交通行業(yè)的電動車。因此,電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中將起到核心作用。考慮到我國石油和天然氣的對外依存度,以及我們所面臨的能源國際環(huán)境,必須大力發(fā)揮電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中的核心作用。現(xiàn)行電力系統(tǒng)是以穩(wěn)定的火力發(fā)電為主導(dǎo),我國可再生能源資源稟賦較好,適合大力發(fā)展以光伏、風(fēng)電為主導(dǎo)的清潔能源體系。隨著未來風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電占比越來越高,我們迫切需要發(fā)展以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
中國工程院院士、中國南方電網(wǎng)公司專家委員會主任委員李立浧認(rèn)為,新型電力系統(tǒng)設(shè)計需要適應(yīng)風(fēng)、光等可再生能源資源分散,具有隨機性、間歇性等特點。未來我國風(fēng)、光電裝機容量非常龐大,電力系統(tǒng)將會發(fā)生根本性的變化。構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),需要充分考慮新能源這些特性。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)可選擇什么樣的技術(shù)路徑?湯廣福認(rèn)為,以光伏、風(fēng)電為代表的清潔能源發(fā)電的重要特點是具有波動性和間歇性,要想大力發(fā)展清潔低碳能源,新型電力系統(tǒng)需要適應(yīng)高比例清潔能源發(fā)電的特性和要求,技術(shù)上必須突出柔性化和靈活性。一方面,我國未來的能源體系以清潔能源為主體,具備靈活調(diào)
節(jié)能力的煤電和氣電是補償風(fēng)電、光伏間歇性的重要手段,靈活的發(fā)電方式必然需要靈活的電力系統(tǒng)作為支撐;另一方面,電力系統(tǒng)的柔性化是指推動以柔性直流為代表的柔性輸電方式廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)方式相比,柔性直流技術(shù)就像一個完全可控的水泵,能夠精準(zhǔn)控制水流的方向、速度和流量。通過對電力系統(tǒng)的柔性化改造,使得調(diào)控更加靈活,確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行,更適合清潔能源大規(guī)模接入。