“在‘雙碳’目標下，新能源替代常規機組發(fā)電，將給新型電力系統帶來(lái)三大挑戰。”中國電科院名譽(yù)院長(cháng)、中國工程院院士郭劍波認為，新型電力系統必須加強科技創(chuàng )新和推廣應用。

       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，由中國電機工程學(xué)會(huì )電力系統專(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，國內能源領(lǐng)域眾多專(zhuān)家圍繞我國能源發(fā)展與新型電力系統構建展開(kāi)研討。

        新型電力系統面臨“三角形”挑戰

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

       郭劍波認為，新型電力系統是以電力系統為樞紐平臺的多行業(yè)和多能源耦合協(xié)同的信息物理社會(huì )復雜巨系統，也是在現有電力系統基礎上新舊技術(shù)結合，用新政策法規、新體制機制、新標準規范、新產(chǎn)業(yè)基礎構建的賦予新定義和新理念的系統。

       在“雙碳”目標下，我國風(fēng)電、光伏發(fā)電等綠色電力高速發(fā)展。按照中國科學(xué)院院士周孝信的推算：在碳中和階段，我國將實(shí)現高比例非化石能源對化石能源電力的“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(cháng)時(shí)儲能和靈活調節方面替代化石能源發(fā)電;可以預期對傳統化石能源的“綠電替代”和“綠氫替代”將作為實(shí)現新型能源系統碳中和目標的關(guān)鍵舉措，將在未來(lái)新型能源電力系統建設中發(fā)揮決定性作用。

       郭劍波認為，新能源替代常規機組發(fā)電，將給新型電力系統帶來(lái)的三大挑戰——新能源資源具有隨機性、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、低電量”，帶來(lái)充裕性挑戰;新能源發(fā)電設備具有低抗擾、弱支撐性，輸出快速可控與能力受限矛盾突出;新能源對能源轉型和環(huán)境高貢獻與對充裕安全低貢獻的矛盾，需要協(xié)調多個(gè)利益主體(多行業(yè)、多系統、多能源、多電源)責權利平衡安全—經(jīng)濟—環(huán)境關(guān)系，帶來(lái)體制機制挑戰。他指出，安全、經(jīng)濟、環(huán)境都是政策和技術(shù)相關(guān)性指標，需要技術(shù)和政策雙輪協(xié)同推進(jìn)。

       直面挑戰，政產(chǎn)學(xué)研都有責任

       8月的濟南天氣炎熱，但院士們的發(fā)言卻指向了若干關(guān)鍵詞——直面挑戰，冷靜應對。正如中國工程院院士、山東大學(xué)校長(cháng)李術(shù)才所言：首次舉辦“稷下電氣論壇”，是對標時(shí)代要求，強化責任擔當，以教育之力支撐中國式現代化的深入探索和生動(dòng)實(shí)踐。

       隨著(zhù)我國電力系統迅速發(fā)展，裝機容量不斷增大，網(wǎng)架結構聯(lián)系更加緊密，短路電流超標問(wèn)題逐漸突出，對系統及設備的安全運行產(chǎn)生影響。中國科學(xué)院院士陳維江介紹了基于電網(wǎng)拓撲瞬態(tài)重構的短路電流柔性抑制方法的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)及示范工程應用情況，為解決上述問(wèn)題提供了新思路、新辦法。

       新形勢下配電系統是可再生能源消納的支撐平臺、多元海量信息集成的數據平臺、多利益主體參與的交易平臺、電氣化交通發(fā)展的支撐與服務(wù)平臺，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。

       中國工程院院士王成山認為，應對上述挑戰，新型配電系統將發(fā)展并呈現低碳化、分布化、去中心化和數字化等重要特征。

       為此，開(kāi)展百家爭鳴、百花齊放的學(xué)術(shù)研討是非常必要的。中國電機工程學(xué)會(huì )秘書(shū)長(cháng)王剛認為，推進(jìn)能源綠色低碳轉型，是政府、企業(yè)、學(xué)協(xié)會(huì )、科研機構的共同責任，需要各方共同努力、深化合作，在加快科技和體制機制創(chuàng )新的同時(shí)，進(jìn)行廣泛的技術(shù)交流和經(jīng)驗共享。