“在‘雙碳’目標(biāo)下，新能源替代常規(guī)機(jī)組發(fā)電，將給新型電力系統(tǒng)帶來(lái)三大挑戰(zhàn)?！敝袊?guó)電科院名譽(yù)院長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士郭劍波認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)必須加強(qiáng)科技創(chuàng)新和推廣應(yīng)用。

郭劍波是在首屆“稷下電氣論壇”上作了上述發(fā)言。8月5日，由中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)和山東大學(xué)聯(lián)合主辦的首屆“稷下電氣論壇”吸引了五位“兩院”院士參與。在“電連萬(wàn)物，碳索未來(lái)”主題下，國(guó)內(nèi)能源領(lǐng)域眾多專(zhuān)家圍繞我國(guó)能源發(fā)展與新型電力系統(tǒng)構(gòu)建展開(kāi)研討。

新型電力系統(tǒng)面臨“三角形”挑戰(zhàn)

據(jù)了解，新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建是一個(gè)演化過(guò)程。從概念提出、開(kāi)始構(gòu)建到全面建成，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，不同階段有其不同的主要矛盾和關(guān)鍵要素。但長(zhǎng)期存在的主要矛盾是如何破解經(jīng)濟(jì)—安全—環(huán)境這一“矛盾三角形”。

郭劍波認(rèn)為，新型電力系統(tǒng)是以電力系統(tǒng)為樞紐平臺(tái)的多行業(yè)和多能源耦合協(xié)同的信息物理社會(huì)復(fù)雜巨系統(tǒng)，也是在現(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)建的賦予新定義和新理念的系統(tǒng)。

在“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電等綠色電力高速發(fā)展。按照中國(guó)科學(xué)院院士周孝信的推算：在碳中和階段，我國(guó)將實(shí)現(xiàn)高比例非化石能源對(duì)化石能源電力的“綠電替代”;其中，綠氫發(fā)電可能與風(fēng)光綠色相配合，在提供長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能和靈活調(diào)節(jié)方面替代化石能源發(fā)電;可以預(yù)期對(duì)傳統(tǒng)化石能源的“綠電替代”和“綠氫替代”將作為實(shí)現(xiàn)新型能源系統(tǒng)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵舉措，將在未來(lái)新型能源電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮決定性作用。

郭劍波認(rèn)為，新能源替代常規(guī)機(jī)組發(fā)電，將給新型電力系統(tǒng)帶來(lái)的三大挑戰(zhàn)——新能源資源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、低密度、分散性，使其發(fā)電出力時(shí)空分布極度不均衡且“高裝機(jī)、低電量”，帶來(lái)充裕性挑戰(zhàn);新能源發(fā)電設(shè)備具有低抗擾、弱支撐性，輸出快速可控與能力受限矛盾突出;新能源對(duì)能源轉(zhuǎn)型和環(huán)境高貢獻(xiàn)與對(duì)充裕安全低貢獻(xiàn)的矛盾，需要協(xié)調(diào)多個(gè)利益主體(多行業(yè)、多系統(tǒng)、多能源、多電源)責(zé)權(quán)利平衡安全—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境關(guān)系，帶來(lái)體制機(jī)制挑戰(zhàn)。他指出，安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境都是政策和技術(shù)相關(guān)性指標(biāo)，需要技術(shù)和政策雙輪協(xié)同推進(jìn)。

直面挑戰(zhàn)，政產(chǎn)學(xué)研都有責(zé)任

8月的濟(jì)南天氣炎熱，但院士們的發(fā)言卻指向了若干關(guān)鍵詞——直面挑戰(zhàn)，冷靜應(yīng)對(duì)。正如中國(guó)工程院院士、山東大學(xué)校長(zhǎng)李術(shù)才所言：首次舉辦“稷下電氣論壇”，是對(duì)標(biāo)時(shí)代要求，強(qiáng)化責(zé)任擔(dān)當(dāng)，以教育之力支撐中國(guó)式現(xiàn)代化的深入探索和生動(dòng)實(shí)踐。

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)迅速發(fā)展，裝機(jī)容量不斷增大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)聯(lián)系更加緊密，短路電流超標(biāo)問(wèn)題逐漸突出，對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生影響。中國(guó)科學(xué)院院士陳維江介紹了基于電網(wǎng)拓?fù)渌矐B(tài)重構(gòu)的短路電流柔性抑制方法的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)及示范工程應(yīng)用情況，為解決上述問(wèn)題提供了新思路、新辦法。

新形勢(shì)下配電系統(tǒng)是可再生能源消納的支撐平臺(tái)、多元海量信息集成的數(shù)據(jù)平臺(tái)、多利益主體參與的交易平臺(tái)、電氣化交通發(fā)展的支撐與服務(wù)平臺(tái)，其發(fā)展面臨靈活性、韌性、可靠性、可控性等時(shí)間維度和空間維度的多個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)。

中國(guó)工程院院士王成山認(rèn)為，應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，新型配電系統(tǒng)將發(fā)展并呈現(xiàn)低碳化、分布化、去中心化和數(shù)字化等重要特征。

為此，開(kāi)展百家爭(zhēng)鳴、百花齊放的學(xué)術(shù)研討是非常必要的。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王剛認(rèn)為，推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，是政府、企業(yè)、學(xué)協(xié)會(huì)、科研機(jī)構(gòu)的共同責(zé)任，需要各方共同努力、深化合作，在加快科技和體制機(jī)制創(chuàng)新的同時(shí)，進(jìn)行廣泛的技術(shù)交流和經(jīng)驗(yàn)共享。