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【院士訪談錄】中國(guó)工程院院士湯廣福:以國(guó)家戰(zhàn)略科技力量支撐清潔能源發(fā)展

2021年08月14日 05:04   來(lái)源:經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)   本報(bào)記者 姜天驕

  當(dāng)前,世界范圍內(nèi)的能源發(fā)展面臨日益嚴(yán)重的資源緊缺、環(huán)境污染、氣候變化等問(wèn)題。我國(guó)提出爭(zhēng)取在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”、2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo),為全球應(yīng)對(duì)氣候變化作出積極貢獻(xiàn)。發(fā)展清潔能源是助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)的有效途徑。我們應(yīng)該如何構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系?就相關(guān)話題,經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者專訪了中國(guó)工程院院士、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)湯廣福。

  記者:世界各國(guó)有哪些能源發(fā)展路徑?世界對(duì)于能源的可持續(xù)發(fā)展達(dá)成了哪些共識(shí)?

  湯廣福:從歐美發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,美國(guó)自20世紀(jì)70年代的兩次石油危機(jī)后,開(kāi)始推進(jìn)能源獨(dú)立戰(zhàn)略;歐盟則大力開(kāi)發(fā)可再生能源,并在全球范圍內(nèi)率先開(kāi)啟了去煤化、去核化的進(jìn)程;日本能源發(fā)展戰(zhàn)略是節(jié)能優(yōu)先,發(fā)展能源新技術(shù)。同時(shí),日本大力發(fā)展氫能、儲(chǔ)能等能源新技術(shù),搶占技術(shù)制高點(diǎn),以提高能源自給能力。如今,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家能源已進(jìn)入石油、天然氣主導(dǎo)的時(shí)代,并向可再生能源時(shí)代快速轉(zhuǎn)型。

  未來(lái)能源從高碳向低碳、從低效向高效、從污染到清潔已是發(fā)展的必然規(guī)律,也是世界各國(guó)對(duì)于能源可持續(xù)發(fā)展形成的共識(shí)。

  記者:我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的路徑和轉(zhuǎn)型突破口在哪里?

  湯廣福:目前我國(guó)能源消費(fèi)仍以煤炭為主,還處于固態(tài)時(shí)代。我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的路徑要想從固態(tài)越過(guò)油氣主導(dǎo)(液態(tài))直接進(jìn)入可再生能源主導(dǎo)的時(shí)代,其難度和挑戰(zhàn)可想而知。

  要實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和“碳中和”的目標(biāo),從能源供給側(cè)看,未來(lái)接近70%的能源將由可再生能源替代,其中水能、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源,又都必須轉(zhuǎn)化為電能才能加以利用。從能源需求側(cè)看,大約70%的用能場(chǎng)景將會(huì)是電力消費(fèi),例如交通行業(yè)的電動(dòng)車。因此,電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中將起到核心作用。考慮到我國(guó)石油和天然氣的對(duì)外依存度,以及我們所面臨的能源國(guó)際環(huán)境,必須大力發(fā)揮電力系統(tǒng)在能源轉(zhuǎn)型中的核心作用,電力系統(tǒng)應(yīng)率先在2050年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。

  記者:構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),科技可以發(fā)揮什么作用?

  湯廣福:電網(wǎng)企業(yè)需要解放思想,主動(dòng)變革。如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)發(fā)展電網(wǎng),未來(lái)很有可能面臨局部推倒重建,造成社會(huì)資源的浪費(fèi)。因此,當(dāng)務(wù)之急就是要盡快轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式,大幅提升電網(wǎng)靈活性和可控性。譬如,加強(qiáng)柔性電網(wǎng)建設(shè),通過(guò)區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化利用;通過(guò)大范圍的風(fēng)、光、水等互補(bǔ),提高系統(tǒng)電能的穩(wěn)定性和資源的利用效率。

  此外,要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,提升電網(wǎng)支撐能力。隨著能源轉(zhuǎn)型發(fā)展,電網(wǎng)需要開(kāi)發(fā)更多的新器件、新裝備,電網(wǎng)的智能化控制水平也需要大幅度提升,因此必須開(kāi)展基礎(chǔ)性支撐技術(shù)的研發(fā)。開(kāi)發(fā)人工智能、電力芯片、大功率電力電子器件、電工新材料等,促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)水平大幅提升,提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源消納和對(duì)能源轉(zhuǎn)型的支撐能力。

  當(dāng)然,我們也不能忽略電網(wǎng)轉(zhuǎn)型帶來(lái)的用能成本提高等問(wèn)題,這也是世界慣例。應(yīng)認(rèn)識(shí)到,能源轉(zhuǎn)型不是輕輕松松就能實(shí)現(xiàn)的。“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建不是一蹴而就的事,必須經(jīng)歷一個(gè)漸變的過(guò)程,電網(wǎng)企業(yè)要盡快啟動(dòng)戰(zhàn)略規(guī)劃和專題研究,做到謀定而后動(dòng)。

  記者:實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo),構(gòu)建起高質(zhì)量的清潔低碳安全高效的能源體系,需從哪些方面著力?需要國(guó)家層面、企業(yè)和個(gè)人如何形成合力?

  湯廣福:實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)是社會(huì)共同的目標(biāo),不是個(gè)體行為能夠解決的事,也不是一個(gè)企業(yè)能夠解決的事。政府、企業(yè)和社會(huì)各界都要發(fā)揮各自的力量。

  政府要做到有序引導(dǎo),制定合理的政策。企業(yè)要主動(dòng)作為,電網(wǎng)企業(yè)面臨著安全生產(chǎn)、穩(wěn)定供給的壓力,同時(shí)要瞄準(zhǔn)“卡脖子”和“補(bǔ)短板”技術(shù),集中優(yōu)勢(shì)科技資源進(jìn)行攻關(guān)。在基礎(chǔ)研究方面,很多重大、遠(yuǎn)期戰(zhàn)略科技創(chuàng)新需要國(guó)家集中優(yōu)勢(shì)科技資源打造戰(zhàn)略科技力量。另外,國(guó)家還要調(diào)動(dòng)全民積極性,鼓勵(lì)老百姓參與進(jìn)來(lái),慢慢養(yǎng)成符合“雙碳”目標(biāo)的生活方式。

  記者:新型電力系統(tǒng)將會(huì)給生活帶來(lái)哪些改變?

  湯廣福:新型電力系統(tǒng)是一種供需互動(dòng)的智慧能源系統(tǒng),是電力市場(chǎng)機(jī)制、數(shù)字化技術(shù)與電網(wǎng)的深度融合。許多現(xiàn)在的示范項(xiàng)目將來(lái)都會(huì)變成現(xiàn)實(shí),形成新型電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分。比如隨著新能源汽車越來(lái)越多,大規(guī)模新能源汽車充放電設(shè)施參與供需互動(dòng)以及地區(qū)性的調(diào)峰調(diào)頻就有可能實(shí)現(xiàn)。

  新型電力系統(tǒng)還會(huì)打通電與其他能源的協(xié)同,比如車聯(lián)網(wǎng)已讓電和交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)協(xié)同。另外,將來(lái)峰谷電價(jià)可能會(huì)差別很大。通過(guò)一些手段,家庭可以采用多種措施多用谷電;在工業(yè)園區(qū),晚上也可以利用低谷電制熱制冷,然后儲(chǔ)存起來(lái),白天再加以利用。這樣一方面可以實(shí)現(xiàn)削峰填谷,另一方面又有利于新能源的消納。(經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)-中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 姜天驕)

(責(zé)任編輯:馮虎)