周孝信:構(gòu)建新型電力系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的基本保證

發(fā)布日期:2021-10-14 瀏覽次數(shù):
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“‘雙碳’目標(biāo)下的兩大重要舉措,就是要構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,構(gòu)建以新能源為主體的新型能源系統(tǒng)”。在10月11日舉行的全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、美國(guó)國(guó)家工程院外籍院士周孝信對(duì)雙碳目標(biāo)下我國(guó)能源電力系統(tǒng)發(fā)展前景和儲(chǔ)能需求做了相關(guān)報(bào)告。
周孝信表示,“雙碳”目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略目標(biāo)高度一致,兩個(gè)構(gòu)建是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的根本措施,。在報(bào)告中,周孝信圍繞新型電力系統(tǒng)的主要特征及核心指標(biāo)、2030年電力發(fā)展的儲(chǔ)能需求等方面進(jìn)行了分享。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)
新型電力系統(tǒng)即以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),周孝信將其歸結(jié)為五個(gè)主要特征和五項(xiàng)核心指標(biāo)。
五個(gè)主要特征分別為高比例可再生能源電力系統(tǒng)、高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)、多能互補(bǔ)的綜合能源電力系統(tǒng)、數(shù)字化智能化智慧能源電力系統(tǒng)、清潔高效低碳零碳電力系統(tǒng)。
五個(gè)核心指標(biāo)則包括非化石能源在一次能源消費(fèi)中的比重、非化石能源發(fā)電量在總發(fā)電量中的比重、電能在終端消費(fèi)中的比重、系統(tǒng)總體能源利用效率、化石能源的二氧化碳排放。
周孝信提到,根據(jù)“雙碳”目標(biāo)要求,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源電力安全的要求和能源電力技術(shù)的要求主要主要體現(xiàn)在一次能源消費(fèi)總量下降、非化石能源消費(fèi)占比提升等方面。
根據(jù)預(yù)測(cè),一次能源消費(fèi)總量將在2030年達(dá)到峰值后穩(wěn)步下降。而非化石能源消費(fèi)占比變化情況的規(guī)劃主要分為三個(gè)階段,第一階段是2021年到2030年,這10年間增長(zhǎng)較為緩慢;第二階段2030年到2050年是關(guān)鍵時(shí)期,非化石能源占比要以較高的速度增長(zhǎng),2030年以后,要求非化石能源占比已經(jīng)具備相應(yīng)的技術(shù)條件和電力系統(tǒng)的基礎(chǔ),平均每年要增加2.5個(gè)百分點(diǎn);第三階段,2050年以后,非化石能源占比將以平緩的變化趨勢(shì)配合碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于未來40年新型電力系統(tǒng)發(fā)展前景的分析,周孝信從裝機(jī)容量和發(fā)電量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)行了呈現(xiàn)。
周孝信說到,裝機(jī)容量方面,2025年非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比將超過50%,“十四五”結(jié)束之后,2035年風(fēng)光裝機(jī)容量超過總裝機(jī)容量50%,這是兩個(gè)很重要的點(diǎn),而且2025年到2030年期間,風(fēng)電光伏裝機(jī)容量也超過煤電。
發(fā)電量方面,生產(chǎn)目標(biāo)下的情景分析表明,2035年風(fēng)電光伏裝機(jī)容量超過總裝機(jī)容量50%,2045年到2050年風(fēng)光發(fā)電量超過總發(fā)電量50%。
非化石能源代替化石能源是未來電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),但風(fēng)能、太陽能發(fā)電也帶來波動(dòng)性、間歇性、隨機(jī)性等問題,在此背景下,儲(chǔ)能成為了未來能源體系的重要課題。
綠色儲(chǔ)能代替化石能源儲(chǔ)能
當(dāng)電動(dòng)汽車成為汽車市場(chǎng)主力,在社會(huì)生活中發(fā)揮重要角色的同時(shí),電動(dòng)汽車也被期望能夠起到儲(chǔ)能作用,為電力系統(tǒng)提供儲(chǔ)能安排。
針對(duì)儲(chǔ)能領(lǐng)域,周孝信表示:“長(zhǎng)期儲(chǔ)能過去是儲(chǔ)煤、儲(chǔ)天然氣、儲(chǔ)石油,將來作為非化石能源,在完全綠色的情況下,儲(chǔ)氫以及利用氫和二氧化碳合成做的一些能源的產(chǎn)品和化工原料,我覺得這一點(diǎn)非常重要。”
周孝信認(rèn)為,可再生能源電解水制氫的生產(chǎn)過程,作為電力系統(tǒng)可快速調(diào)節(jié)負(fù)荷,可成為應(yīng)對(duì)風(fēng)電、光伏發(fā)電波動(dòng)性、間歇性的有效措施,部分替代燃料電池的調(diào)節(jié)作用。綠色能源產(chǎn)品,甲烷、甲醇、氨等,以其便于運(yùn)輸易于儲(chǔ)存的特性,既可作為化工原料,也可作為以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)中長(zhǎng)期能源電力供需不平衡的一種儲(chǔ)能介質(zhì)。
周孝信用數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)了電力系統(tǒng)如何為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)作出貢獻(xiàn):“能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)二氧化碳排放均可實(shí)現(xiàn)2030年前達(dá)峰,能源系統(tǒng)二氧化碳排放量將在2050年和2060年分別降低為峰值的28%、10.5%,而電力系統(tǒng)分別降低為峰值的25.4%和1.6%,這就為2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)做出了電力系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。”
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