以新型电力系统为载体,推动碳达峰碳中和
发布者:cspplaza | 来源:中国能源报 | 0评论 | 1527查看 | 2024-01-12 16:54:55    

人类社会正加速迈入实现绿色可持续的新阶段,能源作为人类文明进步的源动力,仍是碳排放的主力来源。党的二十大报告明确提出,推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。积极稳妥推进碳达峰碳中和。深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系。新型电力系统作为新型能源体系的关键组成部分,是推动能源绿色低碳转型的“主动脉”,更是实现碳达峰碳中和的重要抓手。当下,新型电力系统建设步入加速转型期,电力供需不平衡等困境仍待纾解。


支撑应对“双碳”目标的挑战


清洁低碳、安全高效的能源电力系统是实现碳达峰碳中和的关键。新型电力系统具有清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能等技术与管理特征,通过优化能源结构、提高能源消纳、强化电网数字化智能化建设等内在机制推动“增绿减碳”,坚持节能与提效“双轮驱动”,从供给与消费“两端发力”。供给端“清洁化”与需求端“电气化”是新型电力系统的基础,这两方面仍存在一些矛盾与困境。


能源供给端“清洁化”之痛——新能源出力呈现随机性和波动性,可控性低。“双碳”目标之下,新型电力系统的供给结构从以化石能源发电为主体向新能源提供可靠电力支撑转变。风、光发电装机将成为清洁电源装机增量主体,根据全球能源互联网发展合作组织测算,2025—2030年间,新增电力需求全部由清洁能源满足,其中85%以上由风、光装机支撑。然而,受天气、环境等自然环境条件约束,风、光发电出力呈现出较高的随机波动性,电力电量时空分布的均衡性极低,新能源出力波动的幅度和频率基本无规律可循。


能源消费端“电气化”之困——用电场景多元化,尖峰负荷持续攀升。终端能源消费种类中,电能替代是实现碳中和的主要手段之一,按照全球能源互联网发展合作组织测算,预计到2060年电力占终端能源消费比重将提升至70%。同时,全社会用电量持续提升,用电尖峰负荷水涨船高,对电力系统的安全稳定与灵活调度水平提出更高要求。另外,随着电能替代举措的陆续落实,以新能源充电桩为代表的多类电能替代产品从负荷端接入,用电场景的多元化多极化发展给电网带来更大冲击,增加了负荷端的随机性与不稳定性。


支撑“双碳”目标的内在逻辑


构建新型电力系统与实现碳达峰碳中和目标是国家迈入新发展征程后两个一脉相承的战略举措。两项战略部署的同向推进,一方面立足于我国迈入高质量发展阶段的现实国情,另一方面有利于满足人民群众美好生活总体需求,增进人类福祉,这是新型电力系统助力实现碳达峰碳中和目标的重要基础与根本逻辑。纵然供需矛盾有待化解,新型电力系统仍可从技术、管理、产业等多维度贡献数字化和绿色化应对之策,支撑碳达峰碳中和务期必成。


从产业逻辑看,新型电力系统本身是呈现绿色低碳特征的复杂系统,与碳达峰碳中和目标同频共振。纵观人类社会变迁史,人类的经济活动总体沿着农业社会—工业社会—信息社会—低碳社会的轨迹演进,呈现产业结构更“绿”的趋势。我们愈发聚焦长期可持续目标,以期最大程度削减对环境与气候的负面影响。第三产业内,产业结构沿着传统型服务业、生产型服务业、信息与知识产业的方向演进。新型电力系统是“产业结构增绿”的必然结果,具有低消耗、低排放、清洁化、高效率等特征,契合可持续发展理念,其建设将牵引相关产业和技术的发展与转型,如新能源设备制造、智能电网、储能技术等,形成新的经济增长极,推动经济社会绿色低碳转型。因此,立足产业逻辑视角,新型电力系统可引领产业绿色转型,释放节能增效的碳减排潜力。


从技术逻辑看,新型电力系统通过系列数字化与绿色化技术革新,赋能传统用能产业结构转型与效率升级。数字化技术提升电力系统的智能化和精细化运营,为可再生能源并网、调度和运行提供新思路。绿色化技术则促进电力行业清洁低碳转型,发展新能源和其他非化石能源发电,推动“电—能—材—化”转换。建设新型电力系统,应抓住主要矛盾,从电力、工业、交通、建筑等入手,规划和试验新型低碳、零碳、负碳技术,提升电气化技术水平,促进能源经济社会转型。同时,持续积极推动清洁能源发展,提高可再生能源的转换效率和稳定性,优化能源结构,推动能源电力行业的绿色低碳转型。


从管理逻辑看,碳达峰碳中和目标的实现过程,本质是一个管理、控制、评价与改进的闭环系统,新型电力系统的构建有助于形成系统完备、运行高效、科学规范的管理系统,推动“双碳”目标实现。首先,新型电力系统积极推动政府与企业之间的协同管理。政府引导电力系统向清洁、低碳、高效转型,企业响应并加强技术研发和创新。双向闭环的协同管理机制有助于“增绿减碳”,促进经济社会的可持续发展。其次,通过引入和优化市场机制,促进电力行业有序开放,调动市场活力,还原电力能源如电力现货、碳期货等商品属性。大力推动碳市场和绿证交易市场的建设,发挥出绿色低碳的价值属性。另外,依托智能化和数字化管理方式,可实现电力系统的实时监测、分析和优化,提高管理效率和准确性。


支撑“双碳”目标的实践路径


以新型电力系统为载体,推动碳达峰碳中和目标,是一项庞大的系统工程,需要把握并处理好当下与长远、局部与全局、效益和质量、特定与一般等多种关系。结合我国碳达峰碳中和目标与新型电力系统发展规划,应考虑从如下三个方面统筹并有序推进,确保新型电力系统推动碳达峰碳中和的大计行稳致远。


首先,纲举目张,健全新型电力系统和“双碳”目标协同推进的顶层设计。


新型电力系统与碳达峰碳中和目标协同推进,需系统谋划、持续修缮顶层设计体系。其一,要从国家战略高度出发,确保新型电力系统和碳达峰碳中和在任务目标和标准规范上同频。搭建长期稳定的政策框架和标准框架,设计协同发展路线,提供坚实保障。同时,须打破行业壁垒,加强跨部门、跨领域的协调合作,以新型电力系统为载体,实现各类资源共享和优势互补。从安全稳定、节能减碳、清洁高效等方面,推进电能替代、储能、节能、碳排放等领域相关标准制修订,建立标准的映射关系。其二,深化研究与解析新型电力系统推进“双碳”目标逻辑过程,为顶层设计提供科学支撑。


其次,创新为基,加大数字技术和绿色技术协同的科技创新。


能源电力转型不断深入,面对能源发展的“不可能三角”,技术革新仍是破题之义。数字化与绿色化技术的协同创新成为能源领域的主流趋势,为经济社会的可持续发展提供强有力支持。应从源网荷储各环节挖掘绿色化数字化发展潜力,推动从“源网荷储”到“源网荷储数”的转变,加快数字化绿色化技术装备自主可控,深入研究与开发数字化绿色化技术在新型电力系统中的应用,布局“绿色算力”,持续构筑“绿色模型即服务”框架,加快算力产业低碳转型。通过综合利用大数据、人工智能和新一代智能技术,为新型电力系统建设提供充足的“算法+算力”支撑。提升数字化转型效率效能,打造高弹性、数字化、智能化的电力系统“大脑”。此外,强化数字化与绿色化创新的知识产权综合保护和政策法规协同服务,提供双化技术的知识保障。


再次,聚链成群,集成新型电力系统绿色转型的产业互补力量。


能源央企应积极发挥各领域产业链“链长”责任,积极承担产业链管理责任,协调规范产业链上企业经营行为,强化产业链企业在推动碳达峰碳中和目标上的协同联动作用,推动产业融通带动,不断完善产业生态,引领产业绿色低碳发展。运用物联网、大数据、人工智能等先进技术赋能传统产业,发挥工业互联网平台角色,推动产业数字化和数字产业化。以联合研发、资源共享、品牌合作等链上协同方式,落实碳达峰碳中和目标,打造绿色产业链、低碳供应链,推广绿色标准、绿色环保工艺等,探索绿色“塑链”方案,激发产业链绿色新动能。


凡益之道,与时偕行。为实现经济社会可持续的“质”与合理增长的“量”相统一,在生态环境质量从量变到质变的关键时期,新型电力系统是关键一环。以数惠碳,向绿而行,以数字化绿色化技术推动新型电力系统建设,助推实现碳达峰碳中和目标,将是一场伟大而非凡的工程。

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