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隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出，加快構(gòu)建以新能源為主的新型電力系統(tǒng)，破解從以煤電為主的傳統(tǒng)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向以新能源為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的制約因素，正影響著我國(guó)能源低碳轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。

“實(shí)現(xiàn)‘雙碳’目標(biāo)，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍。電力行業(yè)要加快形成以新能源為主體的電力供應(yīng)格局。”日前，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)黨委書記、常務(wù)副理事長(zhǎng)楊昆在第五屆中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展年會(huì)上如是表示。

電力行業(yè)成碳減排主力軍

“十四五”及未來一段時(shí)間，我國(guó)經(jīng)濟(jì)雙循環(huán)發(fā)展新格局、新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和電氣化進(jìn)程加快，將推動(dòng)電力需求保持剛性增長(zhǎng)。

楊昆預(yù)計(jì)，2025年、2030年、2035年，我國(guó)全社會(huì)用電量將分別達(dá)到9.5萬(wàn)億千瓦時(shí)、11.3萬(wàn)億千瓦時(shí)、12.6萬(wàn)億千瓦時(shí)。“十四五”“十五五”“十六五”期間年均增速分別是4.8%、3.6%、2%。

隨著全社會(huì)電氣化水平提升，更多碳排放從終端用能行業(yè)轉(zhuǎn)移到電力行業(yè)。電力行業(yè)碳減排壓力持續(xù)加大，建設(shè)以電為中心的現(xiàn)代能源體系成為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的必由之路。

楊昆告訴中國(guó)城市報(bào)記者，電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，要大力發(fā)展以風(fēng)電、太陽(yáng)能為主體的新能源，這是綠色電力的基礎(chǔ)。同時(shí)，要推進(jìn)電氣化并力推以電為中心的綜合能源服務(wù)，打造智慧能源平臺(tái)。

中國(guó)能源研究會(huì)理事長(zhǎng)史玉波表達(dá)了相似的觀點(diǎn)：“未來一段時(shí)間，為實(shí)現(xiàn)綠色低碳的發(fā)展目標(biāo)，優(yōu)化資源配置、提高利用效率，促進(jìn)電量消納是可再生能源高比例發(fā)展的迫切需求，客觀上要求建立與之相適應(yīng)的新型電力系統(tǒng)。”

一組數(shù)據(jù)說明了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的緊迫性。2020年我國(guó)能源消費(fèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放中，電力行業(yè)占能源行業(yè)二氧化碳排放總量的42.5%左右，電力行業(yè)的碳達(dá)峰、碳中和進(jìn)度將直接影響整個(gè)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。

關(guān)于構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，國(guó)家層面也在不斷加碼。

今年3月召開的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議提出，要構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型

面臨諸多挑戰(zhàn)

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)面臨哪些挑戰(zhàn)？業(yè)內(nèi)人士介紹，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，以風(fēng)電、光伏為主的新能源將成為新增電能供應(yīng)的主體，但新能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性對(duì)持續(xù)可靠供電帶來挑戰(zhàn)。

具體而言，由于風(fēng)光等新能源發(fā)電不確定性大，風(fēng)電發(fā)電量主要集中在春冬兩季，光伏發(fā)電量主要集中在夏秋兩季；風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)、光伏利用小時(shí)數(shù)相差很大，對(duì)持續(xù)可靠供電提出更高要求。

除保證持續(xù)可靠供電外，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)還難在如何保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

上述人士表示，新能源具有廣泛的接入優(yōu)勢(shì)，但存在動(dòng)態(tài)無(wú)功支撐不足、系統(tǒng)電壓穩(wěn)定問題突出的難點(diǎn)。大規(guī)模新能源接入使系統(tǒng)不確定性增加，對(duì)電網(wǎng)安全構(gòu)成威脅。

構(gòu)建新型電力系統(tǒng)

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是關(guān)鍵

受訪專家認(rèn)為，新能源發(fā)電的間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性特征明顯。其高比例接入電網(wǎng)系統(tǒng)，需要電網(wǎng)系統(tǒng)在智能化、靈活性方面發(fā)生根本性變化，以適應(yīng)其特征。

在國(guó)家電網(wǎng)公司一級(jí)顧問、中國(guó)能源研究會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)孫正運(yùn)看來，數(shù)字化技術(shù)在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。電能的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換和消費(fèi)在瞬間完成，傳統(tǒng)的電力技術(shù)手段難以應(yīng)對(duì)新能源的間斷性、波動(dòng)性、隨機(jī)性，以及電力電子化帶來的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量降低。

解決問題的關(guān)鍵是什么？孫正運(yùn)認(rèn)為，要保持電力天平平衡，必須將數(shù)字化技術(shù)與傳統(tǒng)電力技術(shù)深度融合，通過信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等手段，預(yù)判新能源波動(dòng)、統(tǒng)籌源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源、保持電力瞬態(tài)穩(wěn)定、預(yù)控電網(wǎng)輸變電設(shè)備的潛在風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)電能高質(zhì)量可靠供應(yīng)與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

數(shù)字化賦能到底能給電力系統(tǒng)帶來什么？以電網(wǎng)數(shù)字化為例，根據(jù)南方電網(wǎng)發(fā)布的《數(shù)字電網(wǎng)白皮書》，電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型后，以“電力+算力”為核心驅(qū)動(dòng)大規(guī)?？稍偕茉磪f(xié)同調(diào)度，形成新能源可觀、可測(cè)、可控的數(shù)字化平臺(tái)，有利于加大風(fēng)光水火儲(chǔ)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度，最大限度消納清潔能源。

也有業(yè)內(nèi)人士指出，數(shù)字化轉(zhuǎn)型的薄弱環(huán)節(jié)在于網(wǎng)絡(luò)安全。

同樣以電網(wǎng)數(shù)字化為例，隨著大、云、物、移、智、鏈等技術(shù)在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用，大量異構(gòu)終端被接入電網(wǎng)，使電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)邊界模糊、數(shù)據(jù)交互多元，同時(shí)由于現(xiàn)有的防護(hù)體系尚未能完全應(yīng)對(duì)逐漸升級(jí)的攻擊手段與安全風(fēng)險(xiǎn)，數(shù)字化電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題成為當(dāng)下主要挑戰(zhàn)之一。

原標(biāo)題：“雙碳”目標(biāo)下，如何構(gòu)建新型電力系統(tǒng)