打贏電力行業綠色低碳轉型硬仗
本文轉自【經濟日報】；
實現碳達峯、碳中和，是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。根據國際能源署統計，2019年中國碳排放總量113億噸，能源領域碳排放量98億噸，佔全國總量的87%，其中電力行業碳排放42億噸，佔全國總量的37%。推進綠色低碳發展，能源電力行業任務最重、責任最大，承擔着主力軍作用。
當前，我國電力行業綠色低碳轉型面臨哪些挑戰？如何構建以新能源為主體的新型電力系統？經濟日報記者近日專訪了中國工程院院士，中國華能集團有限公司黨組書記、董事長舒印彪。
記者：“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要提出，推進能源革命，建設清潔低碳、安全高效的能源體系，提高能源供給保障能力。近年來，我國電力行業低碳轉型成效如何？未來發展方向是什麼？
舒印彪：近年來，我國積極推進電力低碳轉型，新能源實現快速發展。截至2020年底，中國風電、太陽能發電裝機分別達到2.8億千瓦、2.5億千瓦，佔世界裝機總量的34%、33%，且均居世界首位；清潔能源大規模開發利用，電能替代步伐加快，2016年以來累計電能替代電量超過9000億千瓦時；煤電清潔高效利用效果突出，86%的煤電機組完成超低排放改造，全國供電煤耗降至305克/千瓦時，過去10年下降28克/千瓦時，相當於年減少煤炭消耗1.4億噸、減排二氧化碳4億噸；特高壓技術實現大規模應用，電力市場化改革深入推進，低碳轉型取得顯著成效。
我國是世界上最大的能源生產國和消費國，要如期實現2030年前碳達峯、2060年前碳中和的目標，電力行業肩負着重要的歷史使命。對此，我國能源電力行業要加快形成多元化清潔能源供應體系，支撐未來能源轉型。堅持集中式和分佈式並舉，大力發展陸上新能源；破解整體規劃、技術創新、政策支持等問題，加快發展海上風電；加快華龍一號等國產化三代壓水堆技術推廣，推進四代高温氣冷堆示範工程，在確保安全的前提下積極有序發展核電；積極開發水電，打造流域“水風光”互補開發模式；發揮煤電兜底保供和應急備用調峯作用，持續降低煤電佔比；加快大容量、長壽命、高安全、低成本電化學儲能研發和推廣，推動儲能規模化應用。
記者：“十四五”時期是實現碳達峯目標的關鍵期，應如何構建以新能源為主體的新型電力系統？
舒印彪：過去100多年來，電力系統形成了以化石能源為主體的技術體系，隨着新能源快速發展，電力系統的結構形態將發生變化，從高碳電力系統向以新能源為主體的新型電力系統轉變。
當前，我國構建新型電力系統，要統籌發展與安全，保障電力持續可靠供應，並充分利用數字技術和智慧能源技術，在傳統電力系統基礎上，增強靈活性和柔性，提高資源優化配置能力，實現多能互補、源網荷儲高效協同。
以新能源為主體的新型電力系統將具有四個方面基本特徵：一是加強電網互聯互通，發揮大電網優勢，實現各類發電資源充分共享、互為備用；二是提升智能化互動化水平，推進現代信息通信技術與電力技術深度融合，由部分感知、單向控制轉變為高度感知、雙向互動、智能高效；三是實現靈活柔性，提高新能源發電品質，主動平抑出力波動，成為友好型電源，增強電網平衡調節能力，提高抗擾動能力，保障多能互補，更好適應新能源發展需要；四是確保安全可控，推進交流與直流、各電壓等級協調發展，建設新一代調控系統，築牢安全“三道防線”，有效防範大面積停電風險。
記者：做好碳達峯、碳中和這道必答題，我國能源電力發展的重點工作有哪些？
舒印彪：實現碳達峯、碳中和目標，實施再電氣化是關鍵路徑。再電氣化就是以電為中心、電力系統為平台，清潔化、電氣化、數字化、標準化為方向，構建清潔低碳安全高效的能源體系，在傳統電氣化基礎上，實現高度電氣化社會。
清潔化意味着大力發展新能源，加快發展水電，安全推進核電建設，推動煤電從電力保障設施向生態環保平台轉變；電氣化主要體現在工業、建築和交通領域的大規模電氣化替代，力爭到2060年，三者電氣化水平分別由目前的26%、40%和4%，提高到70%、80%、50%以上；推進電力數字化建設，提升電力系統智慧化水平，則要求加強電力數字化基礎設施建設改造，充分挖掘系統資源，實現多能互補、靈活調節、主動響應、協調互動，提升電力系統安全和效率；同時，加快碳減排標準體系建設，推動建立與國際接軌的碳減排制度體系，是促進相關行業自主控碳減碳的有效途徑。我們要加強能源標準國際合作，構建與國際接軌的“標準+檢測”服務體系，拓展國際合作空間。
記者：我國電力系統的清潔低碳轉型還存在哪些核心技術問題亟待突破？在發揮科技創新引領方面，作為能源電力領域的龍頭企業，華能集團有哪些做法？
舒印彪：改革開放以來，我國發電技術實現跨越式發展，自主創新能力大幅提升，系統集成、工程化技術和關鍵核心技術取得突破，多項技術實現了“領跑”和“並跑”。但發電領域的控制芯片、基礎材料及一些關鍵部件的核心技術尚未完全掌握，電力基礎設施網絡安全還未做到完全自主可控，需進一步加強自主創新，儘快取得重大原創性、引領性成果，增強產業鏈韌性。
華能作為能源電力領域的龍頭企業，始終堅持企業的創新主體作用，以重大科技項目為牽引，聯合高等院校、科研院所和行業上下游企業，組建任務型、體系化的創新團隊，攻關“卡脖子”關鍵共性技術難題，打通上下游產業鏈，帶動行業技術進步。
以DCS（分散控制系統）為例，長期以來，國內DCS所使用的CPU和操作系統等軟、硬件依賴進口，存在巨大安全隱患。由華能西安熱工院為總牽頭，聯合中國電子、中國電科、南瑞繼保公司組成聯合攻關團隊，充分發揮福州電廠和玉環電廠多年來的運行檢修經驗，組成了DCS總體設計、國產芯片、操作系統、電子元器件、組態軟件、改造和運行一條龍的高水平強強聯合團隊，為研發應用的高起點、高速度奠定基礎，成功研製出全國產化的DCS系統——華能睿渥，標誌着我國發電領域工業控制系統完全實現自主可控，並在國內首次成功應用於35萬千瓦和百萬千瓦火電機組，成為新型舉國體制下自主創新的典型範例。
記者：未來科技創新對構建新型電力系統，持續推動我國電力能源領域的綠色轉型將發揮什麼樣的作用？能源電力行業中的大中小企業該怎麼做？
舒印彪：能源行業綠色轉型是全球面臨的共同挑戰，需要各國科技界、企業界開展更加廣泛的國際合作，充分發揮科技創新的引領作用，加快突破關鍵核心技術。在基礎前瞻領域，重點攻關高效率高安全大容量儲能、氫能及燃料電池、高效率光伏發電材料、新型絕緣材料、超導材料、寬禁帶電力電子器件等技術。在工程應用領域，重點攻關CCUS（碳捕獲、利用與封存）、高效率低成本新能源發電、大規模海上風電、虛擬電廠、源網荷儲協調運行、主動需求響應、綜合能源系統等技術。
中國華能將積極推進新型電力系統建設，加強低碳技術研發，完善產業政策和技術標準，為實現碳達峯、碳中和作出積極貢獻。而對能源電力行業中的中小企業而言，很多關鍵核心技術具有較高的研發風險和產業化成本，需要上下游企業、單位聯合集成創新。針對此類問題，華能計劃在海上風電等領域組建體系化、任務型創新聯合體，加大海上風電、鈣鈦礦、異質結光伏等前沿技術投入，並提供大規模示範應用場景。以重大工程和重點項目為牽引，帶動產業鏈上下游大中小企業、單位協同創新，發揮產業鏈集成優勢，提高技術水平和競爭力，助推產業轉型升級發展。