“雙碳”背后，新型能源科技正發(fā)力

“要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，能源電力必須實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型。”近日，2022年中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)主會(huì)場(chǎng)上，中國工程院院士、中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)舒印彪指出，“實(shí)現(xiàn)能源電力轉(zhuǎn)型，必須將科技創(chuàng)新作為根本動(dòng)力。”

 

本次活動(dòng)在湖北省武漢市舉行，來自各地的行業(yè)專家圍繞“科技創(chuàng)新支撐新型能源體系構(gòu)建”主題展開交流研討。其中“雙碳”話題備受關(guān)注。

 

氫能將在減碳中發(fā)揮重要作用

 

在主旨報(bào)告環(huán)節(jié)，中國科學(xué)院院士、南京大學(xué)教授鄒志剛作了題為《國家“雙碳”目標(biāo)下的新能源發(fā)展——機(jī)遇與挑戰(zhàn)》的報(bào)告。

 

鄒志剛指出，隨著新一代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的深入，“雙碳”戰(zhàn)略構(gòu)建新發(fā)展格局和推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展，新能源和數(shù)字經(jīng)濟(jì)深度融合，我們的生產(chǎn)生活方式加速轉(zhuǎn)向綠色化、智能化……能源體系和發(fā)展模式正在進(jìn)入非化石能源主導(dǎo)的嶄新階段。

 

他認(rèn)為，氫能作為零碳綠色的二次能源，具有能量密度大、轉(zhuǎn)化效率高、來源豐富和應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，是現(xiàn)代能源體系的重要組成部分，是最具發(fā)展前景的高效替代能源，正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的最重要載體之一，將深刻影響中國能源應(yīng)用前景。

 

“氫能利用橫跨電力、供熱和燃料動(dòng)力3個(gè)領(lǐng)域，因此氫能與燃料電池技術(shù)發(fā)展在目前全球能源結(jié)構(gòu)變革中占有重要地位。”鄒志剛說，“在‘十四五’乃至更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，氫能源將在減碳進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。隨著我國可再生能源發(fā)電量逐年增多、裝機(jī)容量占比不斷增大，氫儲(chǔ)能系統(tǒng)可參與并網(wǎng)消納，有效減少棄風(fēng)棄光棄水率，提高可再生能源綜合收益。”

 

應(yīng)對(duì)減排挑戰(zhàn)，新能源占主體地位

 

“今天，我們正在經(jīng)歷一場(chǎng)新能源革命。”中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽明高在報(bào)告中指出。

 

他這樣描述新能源革命與碳中和的關(guān)系：“在碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程中，能源活動(dòng)是主體。中國的二氧化碳排放，能源活動(dòng)就占了100億噸；全球支撐碳減排的主要技術(shù)路徑，新能源又占50%以上。因此，在應(yīng)對(duì)減排的挑戰(zhàn)中，新能源無疑占據(jù)主體地位。”

 

歐陽明高指出，中國在新能源發(fā)展方向上已經(jīng)具備全球優(yōu)勢(shì)：可再生能源裝機(jī)總量全球第一，光伏出口量占全球70%，新能源汽車銷售量連續(xù)7年全球第一，動(dòng)力電池產(chǎn)量接近全球產(chǎn)量的70%并大量出口。“數(shù)字背后，是真正的技術(shù)革命。”他說。

 

迅猛發(fā)展的同時(shí)，挑戰(zhàn)無處不在。在歐陽明高看來，挑戰(zhàn)集中體現(xiàn)在新能源動(dòng)力系統(tǒng)和新能源電力系統(tǒng)。而這兩個(gè)系統(tǒng)的問題最終體現(xiàn)于一個(gè)核心瓶頸——新型電力系統(tǒng)的電網(wǎng)靈活性。

 

“出路在哪里？就是靠氫能、儲(chǔ)能、智能。”歐陽明高說。他重點(diǎn)介紹了長(zhǎng)周期可再生能源的氫儲(chǔ)能技術(shù)、短周期電化學(xué)電池儲(chǔ)能技術(shù)和分布式車網(wǎng)互動(dòng)電動(dòng)汽車智慧儲(chǔ)能技術(shù)，并介紹了清華大學(xué)新能源動(dòng)力系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)在這3方面取得的技術(shù)進(jìn)展。

 

為建設(shè)新型電力系統(tǒng)構(gòu)建良好生態(tài)

 

中國工程院院士、國家電網(wǎng)有限公司一級(jí)顧問郭劍波則在“雙碳”目標(biāo)的背景下，對(duì)新型電力系統(tǒng)的建立進(jìn)行了深入剖析和闡述。

 

“在新型電力系統(tǒng)的演進(jìn)過程中，保供應(yīng)、保安全、促消納，與電網(wǎng)、電力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)及社會(huì)系統(tǒng)有緊密的交互關(guān)系。”郭劍波說。

 

他指出，從社會(huì)系統(tǒng)看，社會(huì)價(jià)值取向和政策法規(guī)是決定電力系統(tǒng)演進(jìn)路徑的最關(guān)鍵因素——不僅決定了電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的速度和節(jié)奏，還決定了電力系統(tǒng)的生態(tài)、“安全-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境矛盾三角形”的平衡態(tài)，以及體制機(jī)制和技術(shù)創(chuàng)新等。反之，電力發(fā)展也將直接影響社會(huì)系統(tǒng)發(fā)展。因此，建設(shè)“好生態(tài)”是電力和社會(huì)系統(tǒng)的共同責(zé)任和要求。

 

從能源系統(tǒng)看，能源低碳靠電力，電力安全靠能源。新型電力系統(tǒng)的發(fā)展與能源新技術(shù)革命是分不開的。

 

從電力系統(tǒng)看，平臺(tái)樞紐作用越來越突出，是矛盾的焦點(diǎn)和解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)。必須加快科技和體制機(jī)制創(chuàng)新，主動(dòng)支撐社會(huì)和能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型；必須加強(qiáng)與政府、能源企業(yè)的溝通，形成共識(shí)，有序推進(jìn)演進(jìn)；必須調(diào)動(dòng)系統(tǒng)多利益主體和多層級(jí)市場(chǎng)的積極性，共同應(yīng)對(duì)豐饒和短缺交織的市場(chǎng)和安全性挑戰(zhàn)。

 

“我們需要?jiǎng)?chuàng)建的新型電力系統(tǒng)，是一個(gè)在現(xiàn)有電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上新舊技術(shù)結(jié)合，用新政策法規(guī)、新體制機(jī)制、新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、新產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)構(gòu)建的，被賦予新理念的系統(tǒng)；是一個(gè)多系統(tǒng)交互、多能源耦合的系統(tǒng)或體系。”郭劍波在報(bào)告中總結(jié)道。

 

據(jù)悉，2022年中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)自去年11月啟動(dòng)，采取線上線下相結(jié)合的方式，先后組織舉行了學(xué)術(shù)報(bào)告發(fā)布會(huì)、清潔高效發(fā)電技術(shù)協(xié)作網(wǎng)年會(huì)等主題活動(dòng)，并由直流輸電與電力電子、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、清潔低碳發(fā)電、電力工程經(jīng)濟(jì)、電工數(shù)學(xué)等專委會(huì)承辦了8場(chǎng)專題活動(dòng)。