實現(xiàn)碳達峰,、碳中和,,是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。根據(jù)國際能源署統(tǒng)計,,2019年中國碳排放總量113億噸,,能源領域碳排放量98億噸,,占全國總量的87%,其中電力行業(yè)碳排放42億噸,,占全國總量的37%,。推進綠色低碳發(fā)展,能源電力行業(yè)任務最重,、責任最大,,承擔著主力軍作用,。
當前,我國電力行業(yè)綠色低碳轉型面臨哪些挑戰(zhàn),?如何構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),?經(jīng)濟日報記者近日專訪了中國工程院院士,中國華能集團有限公司黨組書記,、董事長舒印彪,。
記者:“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要提出,推進能源革命,,建設清潔低碳,、安全高效的能源體系,提高能源供給保障能力,。近年來,,我國電力行業(yè)低碳轉型成效如何?未來發(fā)展方向是什么,?
舒印彪:近年來,,我國積極推進電力低碳轉型,新能源實現(xiàn)快速發(fā)展,。截至2020年底,,中國風電、太陽能發(fā)電裝機分別達到2.8億千瓦,、2.5億千瓦,,占世界裝機總量的34%、33%,,且均居世界首位,;清潔能源大規(guī)模開發(fā)利用,電能替代步伐加快,,2016年以來累計電能替代電量超過9000億千瓦時,;煤電清潔高效利用效果突出,86%的煤電機組完成超低排放改造,,全國供電煤耗降至305克/千瓦時,,過去10年下降28克/千瓦時,相當于年減少煤炭消耗1.4億噸,、減排二氧化碳4億噸,;特高壓技術實現(xiàn)大規(guī)模應用,電力市場化改革深入推進,,低碳轉型取得顯著成效,。
我國是世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國,要如期實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標,,電力行業(yè)肩負著重要的歷史使命,。對此,我國能源電力行業(yè)要加快形成多元化清潔能源供應體系,,支撐未來能源轉型,。堅持集中式和分布式并舉,大力發(fā)展陸上新能源,;破解整體規(guī)劃,、技術創(chuàng)新、政策支持等問題,,加快發(fā)展海上風電,;加快華龍一號等國產(chǎn)化三代壓水堆技術推廣,推進四代高溫氣冷堆示范工程,,在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電,;積極開發(fā)水電,打造流域“水風光”互補開發(fā)模式,;發(fā)揮煤電兜底保供和應急備用調峰作用,,持續(xù)降低煤電占比;加快大容量,、長壽命、高安全,、低成本電化學儲能研發(fā)和推廣,,推動儲能規(guī)模化應用,。
記者:“十四五”時期是實現(xiàn)碳達峰目標的關鍵期,,應如何構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)?
舒印彪:過去100多年來,,電力系統(tǒng)形成了以化石能源為主體的技術體系,,隨著新能源快速發(fā)展,電力系統(tǒng)的結構形態(tài)將發(fā)生變化,,從高碳電力系統(tǒng)向以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)轉變,。
當前,我國構建新型電力系統(tǒng),,要統(tǒng)籌發(fā)展與安全,,保障電力持續(xù)可靠供應,并充分利用數(shù)字技術和智慧能源技術,,在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎上,,增強靈活性和柔性,提高資源優(yōu)化配置能力,實現(xiàn)多能互補,、源網(wǎng)荷儲高效協(xié)同,。
以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)將具有四個方面基本特征:一是加強電網(wǎng)互聯(lián)互通,發(fā)揮大電網(wǎng)優(yōu)勢,,實現(xiàn)各類發(fā)電資源充分共享,、互為備用;二是提升智能化互動化水平,,推進現(xiàn)代信息通信技術與電力技術深度融合,,由部分感知、單向控制轉變?yōu)楦叨雀兄�,、雙向互動,、智能高效;三是實現(xiàn)靈活柔性,,提高新能源發(fā)電品質,,主動平抑出力波動,成為友好型電源,,增強電網(wǎng)平衡調節(jié)能力,,提高抗擾動能力,保障多能互補,,更好適應新能源發(fā)展需要,;四是確保安全可控,推進交流與直流,、各電壓等級協(xié)調發(fā)展,,建設新一代調控系統(tǒng),筑牢安全“三道防線”,,有效防范大面積停電風險,。
記者:做好碳達峰、碳中和這道必答題,,我國能源電力發(fā)展的重點工作有哪些,?
舒印彪:實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,,實施再電氣化是關鍵路徑,。再電氣化就是以電為中心、電力系統(tǒng)為平臺,,清潔化,、電氣化、數(shù)字化,、標準化為方向,,構建清潔低碳安全高效的能源體系,在傳統(tǒng)電氣化基礎上,實現(xiàn)高度電氣化社會,。
清潔化意味著大力發(fā)展新能源,,加快發(fā)展水電,安全推進核電建設,,推動煤電從電力保障設施向生態(tài)環(huán)保平臺轉變,;電氣化主要體現(xiàn)在工業(yè)、建筑和交通領域的大規(guī)模電氣化替代,,力爭到2060年,,三者電氣化水平分別由目前的26%、40%和4%,,提高到70%,、80%、50%以上,;推進電力數(shù)字化建設,,提升電力系統(tǒng)智慧化水平,則要求加強電力數(shù)字化基礎設施建設改造,,充分挖掘系統(tǒng)資源,,實現(xiàn)多能互補、靈活調節(jié),、主動響應,、協(xié)調互動,提升電力系統(tǒng)安全和效率,;同時,,加快碳減排標準體系建設,推動建立與國際接軌的碳減排制度體系,,是促進相關行業(yè)自主控碳減碳的有效途徑。我們要加強能源標準國際合作,,構建與國際接軌的“標準+檢測”服務體系,,拓展國際合作空間。
記者:我國電力系統(tǒng)的清潔低碳轉型還存在哪些核心技術問題亟待突破,?在發(fā)揮科技創(chuàng)新引領方面,,作為能源電力領域的龍頭企業(yè),華能集團有哪些做法,?
舒印彪:改革開放以來,,我國發(fā)電技術實現(xiàn)跨越式發(fā)展,自主創(chuàng)新能力大幅提升,,系統(tǒng)集成,、工程化技術和關鍵核心技術取得突破,多項技術實現(xiàn)了“領跑”和“并跑”。但發(fā)電領域的控制芯片,、基礎材料及一些關鍵部件的核心技術尚未完全掌握,,電力基礎設施網(wǎng)絡安全還未做到完全自主可控,需進一步加強自主創(chuàng)新,,盡快取得重大原創(chuàng)性,、引領性成果,增強產(chǎn)業(yè)鏈韌性,。
華能作為能源電力領域的龍頭企業(yè),,始終堅持企業(yè)的創(chuàng)新主體作用,以重大科技項目為牽引,,聯(lián)合高等院校,、科研院所和行業(yè)上下游企業(yè),組建任務型,、體系化的創(chuàng)新團隊,,攻關“卡脖子”關鍵共性技術難題,打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈,,帶動行業(yè)技術進步,。
以DCS(分散控制系統(tǒng))為例,長期以來,,國內(nèi)DCS所使用的CPU和操作系統(tǒng)等軟,、硬件依賴進口,存在巨大安全隱患,。由華能西安熱工院為總牽頭,,聯(lián)合中國電子、中國電科,、南瑞繼保公司組成聯(lián)合攻關團隊,,充分發(fā)揮福州電廠和玉環(huán)電廠多年來的運行檢修經(jīng)驗,組成了DCS總體設計,、國產(chǎn)芯片,、操作系統(tǒng)、電子元器件,、組態(tài)軟件,、改造和運行一條龍的高水平強強聯(lián)合團隊,為研發(fā)應用的高起點,、高速度奠定基礎,,成功研制出全國產(chǎn)化的DCS系統(tǒng)——華能睿渥,標志著我國發(fā)電領域工業(yè)控制系統(tǒng)完全實現(xiàn)自主可控,,并在國內(nèi)首次成功應用于35萬千瓦和百萬千瓦火電機組,,成為新型舉國體制下自主創(chuàng)新的典型范例,。
記者:未來科技創(chuàng)新對構建新型電力系統(tǒng),持續(xù)推動我國電力能源領域的綠色轉型將發(fā)揮什么樣的作用,?能源電力行業(yè)中的大中小企業(yè)該怎么做,?
舒印彪:能源行業(yè)綠色轉型是全球面臨的共同挑戰(zhàn),需要各國科技界,、企業(yè)界開展更加廣泛的國際合作,,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領作用,加快突破關鍵核心技術,。在基礎前瞻領域,,重點攻關高效率高安全大容量儲能、氫能及燃料電池,、高效率光伏發(fā)電材料,、新型絕緣材料、超導材料,、寬禁帶電力電子器件等技術,。在工程應用領域,重點攻關CCUS(碳捕獲,、利用與封存),、高效率低成本新能源發(fā)電、大規(guī)模海上風電,、虛擬電廠,、源網(wǎng)荷儲協(xié)調運行、主動需求響應,、綜合能源系統(tǒng)等技術,。
中國華能將積極推進新型電力系統(tǒng)建設,加強低碳技術研發(fā),,完善產(chǎn)業(yè)政策和技術標準,,為實現(xiàn)碳達峰、碳中和作出積極貢獻,。而對能源電力行業(yè)中的中小企業(yè)而言,,很多關鍵核心技術具有較高的研發(fā)風險和產(chǎn)業(yè)化成本,需要上下游企業(yè),、單位聯(lián)合集成創(chuàng)新,。針對此類問題,,華能計劃在海上風電等領域組建體系化,、任務型創(chuàng)新聯(lián)合體,加大海上風電,、鈣鈦礦,、異質結光伏等前沿技術投入,,并提供大規(guī)模示范應用場景。以重大工程和重點項目為牽引,,帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游大中小企業(yè),、單位協(xié)同創(chuàng)新,發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈集成優(yōu)勢,,提高技術水平和競爭力,,助推產(chǎn)業(yè)轉型升級發(fā)展。(經(jīng)濟日報-中國經(jīng)濟網(wǎng)記者 郭靜原)