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聚力“雙碳”目標(biāo) 共話能源互聯(lián)網(wǎng)
日期:2021-11-09   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_shenlu 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
我國(guó)是世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),如何從能源生產(chǎn)、消費(fèi)、市場(chǎng)等環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力,改變以煤、油、氣為主體的能源格局,成為我們面臨的時(shí)代課題。作為全球能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最具影響力的年度學(xué)術(shù)盛會(huì),日前召開的第五屆IEEE能源互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)集成國(guó)際會(huì)議吸引了1000多位國(guó)內(nèi)外知名專家學(xué)者,大家全方位、多角度探索了能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展新技術(shù)和新路徑,并就在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)增加了哪些新的內(nèi)涵發(fā)表了真知灼見。

“水風(fēng)光”打捆開發(fā),讓水電工程助力新能源消納

實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),要求生態(tài)環(huán)境治理模式實(shí)現(xiàn)從末端治理向源頭防治的轉(zhuǎn)變,同時(shí)也倒逼我國(guó)持續(xù)提高可再生能源裝機(jī)容量和發(fā)電量,實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)的深刻轉(zhuǎn)型。對(duì)此,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院教授級(jí)工程師陳祖煜提出:“水電是與風(fēng)、光等可再生能源配合效果最好的電源品種,應(yīng)當(dāng)把‘水風(fēng)光’打捆開發(fā),充分挖掘現(xiàn)有可開發(fā)大中型水電站的潛力,建設(shè)大中型‘水風(fēng)光’一體化電源基地,讓水電工程助力新能源消納。”

目前,隨著新能源裝機(jī)容量的不斷增加,一方面新能源電量占比不斷提高,但另一方面利用率卻在逐漸下降,新能源消納的問題究竟出在哪兒?我們應(yīng)該怎樣去破解這個(gè)難題?

陳祖煜認(rèn)為,太陽能在我們國(guó)家戈壁灘取之不盡、用之不竭,但是太陽能要并入電網(wǎng),遇到了非常嚴(yán)峻的困難。電網(wǎng)發(fā)了電就要送出去,是根據(jù)負(fù)荷決定的,太陽能是根據(jù)天氣決定的,我們面臨的問題就是怎么讓電網(wǎng)去消納這些電。目前來看現(xiàn)實(shí)可行的主要有三條路徑。第一條路是把我國(guó)現(xiàn)在的水能資源抓緊開發(fā)出來,總體來說,我國(guó)目前的水力發(fā)電只開發(fā)了一半;第二條路是怎么用水力發(fā)電去支持光伏發(fā)電;第三條路就是想辦法讓光伏就地消化,農(nóng)戶家里裝一個(gè)光伏板,平時(shí)自己用不花錢,富余的光伏發(fā)電就可以賣給電網(wǎng)。

如何圍繞現(xiàn)有的大中型水電站建設(shè)一體化的“水光風(fēng)”電源基地,也就是說把水電站作為一個(gè)風(fēng)電、光電的巨型“充電寶”,對(duì)此,陳祖煜表示,我們現(xiàn)在已經(jīng)有一些很好的經(jīng)驗(yàn),也很成功了。

“1+1>2”,這樣的效應(yīng)時(shí)有發(fā)生,而“水光互補(bǔ)”模式正是其中之一。陳祖煜認(rèn)為,“水光互補(bǔ)”對(duì)電網(wǎng)貢獻(xiàn)巨大,比如全球最大的“水光互補(bǔ)”項(xiàng)目——85萬千瓦龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站,項(xiàng)目投運(yùn)后,水電站年利用小時(shí)由原單體水電運(yùn)行設(shè)計(jì)的4621小時(shí)提高至5078小時(shí),提高了10%,一年可發(fā)電14.94億千瓦時(shí),對(duì)應(yīng)到火力發(fā)電,相當(dāng)于一年節(jié)約標(biāo)煤49.3萬噸,減少二氧化碳排放約123.2萬噸、二氧化硫約419.1萬噸、氮氧化合物364.87萬噸。“水光互補(bǔ)”模式不僅優(yōu)化了光伏發(fā)電電能質(zhì)量,還解決了光伏電量消納瓶頸問題,為我國(guó)清潔能源利用提供了一種新的科學(xué)發(fā)展模式。

陳祖煜強(qiáng)調(diào):“山西是黃土高原,有一大片白紙讓我們?nèi)ギ嬜蠲赖膱D畫,所以說,我們需要在山西找到能源轉(zhuǎn)化的一個(gè)新的切入點(diǎn),不僅僅是為了能源,而是為了實(shí)現(xiàn)黃土高原生態(tài)保護(hù),把一片片黃土地變成牧場(chǎng),變成花果山。”

改革能源管理模式,用一種互聯(lián)網(wǎng)的思維去改造我們傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)

清華大學(xué)電機(jī)系教授郭慶來在論壇上提出了多能流綜合能源管理系統(tǒng),以此形成能源互聯(lián)網(wǎng)的大腦,那么能源管理將會(huì)發(fā)生一個(gè)什么樣的變化呢?

郭慶來認(rèn)為,要改變現(xiàn)在我們對(duì)能源一種比較割裂的管理方式,熱電冷氣,其相對(duì)來說是不同的管理主體,有不同的管理軟件及管理模式去控制,我們希望將來能充分利用這些不同能源形式的互補(bǔ)特性,一方面提高整體能效,使得我們的用能成本下降,另一方面也可以發(fā)揮靈活性去消納更多的可再生能源。

能源互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)能源系統(tǒng)相比,最大的區(qū)別究竟是什么?

郭慶來介紹說,我們說的能源互聯(lián)網(wǎng),實(shí)際上更多強(qiáng)調(diào)它是一種新的能源生態(tài),強(qiáng)調(diào)用一種互聯(lián)網(wǎng)的思維,對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行一場(chǎng)技術(shù)上和體制上的變革,使得我們的能源系統(tǒng)變得更加智慧、更加開放、更加共享,其目標(biāo)就是要構(gòu)建安全、高效、綠色、低碳和開放共享的能源生態(tài)。

推進(jìn)1+3+N試點(diǎn),期待與山西本地高校和科研院所形成互動(dòng)

清華大學(xué)在全國(guó)率先成立了能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院,山西抓緊能源互聯(lián)網(wǎng)這一能源革命新機(jī)遇,邀請(qǐng)清華大學(xué)孫宏斌教授來到太原理工大學(xué)組建研究團(tuán)隊(duì),創(chuàng)建山西自己的能源互聯(lián)網(wǎng)研究院。孫宏斌團(tuán)隊(duì)參與了山西能源互聯(lián)網(wǎng)1+3+N試點(diǎn)建設(shè)方案的設(shè)計(jì),1+3+N的含義就是建設(shè)1個(gè)省域能源互聯(lián)網(wǎng)中心,大同、朔州、運(yùn)城3個(gè)城市級(jí)試點(diǎn)和N個(gè)企業(yè)級(jí)試點(diǎn)園區(qū)。

從1到3再到N,這樣一個(gè)構(gòu)架能對(duì)能源的清潔高效智能化發(fā)展起到什么樣的促進(jìn)作用?

作為孫宏斌團(tuán)隊(duì)成員之一,郭慶來介紹說:“1+3+N,其實(shí)更多地想強(qiáng)調(diào)一個(gè)分層模式,但是同時(shí)又有協(xié)同推進(jìn)的思維方式。1指的是一個(gè)省域的中心,實(shí)際上目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)一種協(xié)同。3指的是市一級(jí)中心的建設(shè),其實(shí)是指3個(gè)試點(diǎn)城市,這3個(gè)試點(diǎn)城市分別有各自的特色。其中,朔州試點(diǎn)的重點(diǎn)在共享儲(chǔ)能,可能會(huì)建一個(gè)非常大規(guī)模的共享儲(chǔ)能項(xiàng)目,希望通過這種辦法探討未來如何找到一種儲(chǔ)能投資、利用和運(yùn)行的新商業(yè)模式。大同關(guān)注的是煤基產(chǎn)業(yè),比如說一個(gè)現(xiàn)代化的煤礦怎么樣進(jìn)行改造和利用。運(yùn)城則具有非常典型的受端電網(wǎng)的特點(diǎn),我們很關(guān)注其工業(yè)側(cè)和用戶側(cè)的一些應(yīng)用。N最終強(qiáng)調(diào)的是一種規(guī)模效應(yīng),希望這種技術(shù)將來能覆蓋到盡可能多的規(guī)上企業(yè)和園區(qū),如果都完整建立起來,可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)自上而下分布,既有分布自治,同時(shí)又有互動(dòng)和協(xié)同管理的架構(gòu),使得整個(gè)山西全面建成一個(gè)省域能源互聯(lián)網(wǎng),從全世界的范圍來看,將會(huì)是一個(gè)非常了不起的進(jìn)步。”

郭慶來告訴記者:“孫宏斌曾經(jīng)提到過一個(gè)觀點(diǎn),未來衡量能源互聯(lián)網(wǎng)是否成功,唯一一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)就是看我們的能源互聯(lián)網(wǎng)能否像現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)一樣成為一個(gè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土,有沒有越來越多的年輕人參與進(jìn)來。所以,我們希望能夠和山西本地高校和科研院所形成一種非常好的互動(dòng),并生成一種合作創(chuàng)新機(jī)制,在先行試點(diǎn)的探索中,找到一種最佳解決辦法。”

原標(biāo)題:聚力“雙碳”目標(biāo) 共話能源互聯(lián)網(wǎng) 
 
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