——訪全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長、中國工程院院士湯廣福
“我國能源低碳轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)很大，但同時也意味著電力系統(tǒng)在未來創(chuàng)新的機遇也更多?！痹?020世界青年科學家峰會未來能源論壇上，全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長、中國工程院院士湯廣福接受《中國電力報》記者專訪，從能源轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)、如何打造高效智慧能源系統(tǒng)等方面闡述了他的見解。
中國電力報：當前，能源發(fā)展已進入轉(zhuǎn)型變革的關(guān)鍵時期。在這樣的大背景下，您認為電力系統(tǒng)面臨著哪些機遇與挑戰(zhàn)？
湯廣福：能源清潔化轉(zhuǎn)型是全球已達成共識的一致目標。尤其是在我國面臨著能源轉(zhuǎn)型和能源自主安全可控的雙重壓力下，加速轉(zhuǎn)型尤其迫切。值得注意的是，在清潔化轉(zhuǎn)型的過程中，風電、光伏的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)帶來巨大挑戰(zhàn)。不同于常規(guī)的燃煤發(fā)電機組，風電光伏是一種波動性、間歇性的能源，這就需要從電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)來解決、適應(yīng)這種波動性。因此要實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，首先電力系統(tǒng)的發(fā)展方式和電網(wǎng)形態(tài)必須要進行轉(zhuǎn)變。
從發(fā)電側(cè)看，要實現(xiàn)間歇性和波動性顯著的風電、光伏消納，電力系統(tǒng)必須要增加一些可以靈活快速調(diào)節(jié)的電源作為支撐。然而，我國低碳化的靈活電源，如氣電、抽水蓄能裝機比例過低，所以在這方面需要進一步挖掘潛力，加速靈活電源建設(shè)和改造，以配套新能源的發(fā)展。
從電網(wǎng)側(cè)來看，一方面要提升電網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制能力，增加電網(wǎng)運行的靈活性，通過區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)互通，發(fā)揮相聯(lián)電網(wǎng)的間接儲能作用，以實現(xiàn)資源優(yōu)化利用，并減少系統(tǒng)總成本，同時還要通過集中式和分布式儲能相結(jié)合，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)來增加電網(wǎng)調(diào)峰能力。
從用戶側(cè)來看，當前，電力系統(tǒng)的負荷已不同于傳統(tǒng)相對穩(wěn)定的負荷。隨著電動汽車、空調(diào)等大量波動性負荷的發(fā)展，如何通過對負荷側(cè)與電源側(cè)協(xié)同控制來平抑電力系統(tǒng)的波動，如何保證電源和用戶之間的友好互動、負荷和負荷之間的友好互動，必須要加大數(shù)字化技術(shù)和電網(wǎng)技術(shù)的深度融合。
總之，不同于歐美發(fā)達國家，我國能源低碳轉(zhuǎn)型和發(fā)展所面臨的壓力與挑戰(zhàn)更大，但同時，也給電力系統(tǒng)的創(chuàng)新帶來了更多的機遇。對科學界、學術(shù)界、工業(yè)界而言，如何進行電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)、新型電力裝備的研發(fā)，都是迫切需要開展的工作。
2020年9月22日，習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會上鄭重承諾，要在2030年力爭碳排放達到峰值，2060年實現(xiàn)碳中和。針對這個艱巨的任務(wù)，我們必須要從現(xiàn)在做起，從電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)做起，來配合能源轉(zhuǎn)型進行創(chuàng)新和發(fā)展。
中國電力報：支撐可再生能源大規(guī)模利用，打造以電網(wǎng)為核心的安全高效智慧能源系統(tǒng)，還需要做哪些系統(tǒng)性思考與基礎(chǔ)性研究？
湯廣福：智慧能源系統(tǒng)就是在原來智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進一步的延伸，涵蓋電、熱、冷、氣、氫等多種能源的智慧化、綜合性系統(tǒng)。在能源轉(zhuǎn)型的背景下，如何打造以電網(wǎng)為核心的智慧能源系統(tǒng)，是實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵問題。
一是，要建立系統(tǒng)化的思考方式。能源轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的，也不是簡單的通過幾個舉措就能順利完成的，能源轉(zhuǎn)型是一個長期而復(fù)雜的過程。為此，必須要從大能源觀的思路入手，不能局限于某一種能源的發(fā)展，也不能局限于某一種技術(shù)手段的應(yīng)用，而是要從化石能源、可再生能源、能源輸送、能源轉(zhuǎn)化、能源消費等多個方面著手，通過清潔能源規(guī)?；?、化石能源清潔化、多種能源綜合化的開發(fā)和利用，共同支撐能源轉(zhuǎn)型。
二是，在未來智慧能源的發(fā)展建設(shè)方面，要充分考慮能源系統(tǒng)中各個領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)配合。例如考慮化石電源和清潔電源發(fā)展規(guī)劃布局之間的協(xié)調(diào)配合，電網(wǎng)建設(shè)與靈活電源布局之間的協(xié)調(diào)配合，電網(wǎng)中不同輸送方式之間的協(xié)調(diào)配合，電網(wǎng)與氣網(wǎng)、熱網(wǎng)之間的協(xié)調(diào)配合，用戶側(cè)與電源側(cè)、用戶側(cè)與用戶側(cè)之間的協(xié)調(diào)配合，電力與交通、工業(yè)、居民等不同行業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合。
三是，在具體的發(fā)展方向上，要實現(xiàn)以電為中心，電、熱、冷、氣多種能源之間的互聯(lián)互通，以及多種能源之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，必須要重視基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。因為能源轉(zhuǎn)型需要很多新的技術(shù)和新的裝置，這些技術(shù)和裝置的研發(fā)離不開一些基本理論、基礎(chǔ)材料、核心器件、關(guān)鍵技術(shù)的支撐。同時，還要重視將現(xiàn)代的信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)同電網(wǎng)技術(shù)深度融合，從而打造一個新型的能源生態(tài)系統(tǒng)。
作者：莫非 王怡 支彤 郭志宏 金朦朦
