张运洲|张运洲：电力系统推动双碳目标，作用越来越大_目标|电力|发电|小时数|煤电

【整理/观察者网刘惠】
非常荣幸有机会和各位行业专家分享我们在电力研究领域初步的研究成果，现在气候应对与碳达峰、碳中和任务是非常热门的话题，我们作为能源电力的研究者、研究员，也做了一些初步的研究工作。
在我们国家推进碳达峰、碳中和任务当中，我们认为电力领域的任务非常重。之前在交流时发现，有观点认为，碳就是电，电就是网。我们觉得这个观点不是很全面，只能说能源电力行业在未来双碳目标推进当中，承担的责任非常重。
因为实现碳中和的核心就是控制碳排放，我国主要的能源活动占到碳排放88%的水平，占比非常高，电力系统的碳排放也占到40%的水平。
电力系统占到全国碳排放占到1/3的比例。所以，电力系统是实现碳达峰、碳中和非常重要的组成部分，但它并不是全部，推动碳中和还需要各行各业，包括工业、建筑、交通、电力能源各个领域共同承担责任，推动目标的实现。
碳达峰之后，会看到其他的行业还会为了减少化石能源的利用，把一些电力需求转移到电力行业，相当于把能源排放转移到电力行业，我们还要承担这部分的电力需求。
用电需求的达峰可能在2030年之后，虽然碳达峰做到了，但电力增长还会持续一段时间，根据预算，电力增长到2040年才会进入到相对饱和的状态。能看到电力系统未来承担碳中和、碳达峰任务当中，任务非常重。
现在推动能源清洁、低碳转型是加快非化石能源的发展，减少化石能源的利用，尤其风能和太阳能作为新能源未来要充分利用。
现在95%左右的非化石能源都得转化为电来加以利用，所以，电力系统未来一定会推动终端电力化率指标会大幅上升，电在工业生产和人民生活当中将承担更重要的作用。
【张运洲|张运洲：电力系统推动双碳目标，作用越来越大】电网在电力系统里连接着发电端（生产端）和消费端，起到清洁能源优化平台的作用，同时又保障着整个电力系统，我们要承担着保障安全，保障供电，还承担着降低成本的挑战和责任。
因此，我认为未来电力系统需要做的工作还有很多。需要在哪几方面发力呢？国家也提出来了，前面也提到了，构建以新能源为主体的新型能源系统，这是我们电力系统未来发展的方向。
从几方面来看，发电侧肯定是以构建新能源为主体的发电清洁供应体系，需要强调构建多元化的清洁供应体系，主要是指风电和太阳能发电，风电和太阳能发电的随机性、波动性、不确定性非常大，对电力系统的特性、稳定机理、平衡控制都带来了非常大的挑战。

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白色风车转出绿色能源。图片来源：视觉中国
我们用电的时候，新能源不一定能供给上，比如电力系统常说的“双峰” ，上午的高峰和晚上的高峰，到晚上的高峰时没有太阳，光伏发电没有了，或者，晚上半夜第一轮用电的时候风电要发，你不让它也不行。所以，电力系统运行特点发生的改变是很大的。
所以，发电侧还是希望构建多元化的清洁供应体系，以新能源为主体，同时还要发展清洁能源包括水电、抽水蓄能、化学储能、核电等等整个清洁能源供应体系。
煤电项目，我们下一步肯定要严格控制。过去电力系统发电一直以煤电为主体，现在装机也占到50%的水平，发电量高，占比更高。煤电在未来是电量下降趋势的大头，要控制好这个趋势。

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张家口煤电发电厂。图片来源：视觉中国
同时，煤电对电力系统安全稳定的作用还是不能忽视的。煤电对新能源的补充，起到备用电源、应急电源、电力调节的作用。随着新的发展，还要上CCUS、碳捕捉技术，实现自身的碳减排、碳中和。
新能源从现在装机占比已经不小了，截至到2020年，已经有22亿装机，新能源风电和太阳能占到5.3亿，超过了20%的比例。
从电量上看，是大装机小电量，装机占到20% ，但整体发电量占到10%多一点，发电小时数达不到煤电那么高，煤电目前小时利用率可以达到4000多小时，新能源、风电一般在2000多小时，太阳能在1000多小时这样的水平。未来新能源不仅在装机上占主体，也要在发电量上占主体。
新能源在电量占主体的同时，对电力系统承担的责任也要占主体，包括电力系统的调频、调压、稳定、提供转换电量等，以前新能源在这方面都是涉网性能不足，未来新能源也希望提高涉网性能，这是发电侧的一些思考。
从用户侧、电力系统来看，按理说我们电力系统的责任，用户有用电的需求，我们则全额保障，满足用电需求，安全可靠地用电。未来电力系统是非常灵活的电力系统，新能源上来之后，电力系统的灵活性会大幅提升，响应新能源的波动。
我们希望会有更多的用户侧资源参与到电力系统平衡当中来，参与到电力系统电力电量的平衡，包括可中断的负荷、可调节的负荷，尤其在尖峰供需紧张时，用户的资源、大型商场空调温度可以调一调，比如用电紧张时从22度调到25度，或者短时间把尖峰作为一种平衡的手段参与到电力系统中来。
未来的电网是连接着发电端和用户侧，系统内把它叫“源网荷储” ，作为清洁能源的资源发配的平台，起到电力输送和运输的作用，也起到让整个电力系统稳定运行，保供电、保安全的责任。未来的电网，一定是能大范围优化配置资源的大电网和微电网共同融合的状态。
未来微电网在配电侧会有大量分布式新能源上来，包括分布式光伏、电动汽车，未来电动汽车发展也很快，这都会接在我们配电网上。所以，未来电网形态一定是集中式、分散式、分布式并举的局面，大电网和微电网并存，共同融合发展的局面。
当然，这也仅仅是我们目前初步的研究，这里面还有更多的双碳技术发展，包括电网侧，大电网的运行控制和高比例新能源大规模并网和降低成本，以及柔性输电技术，在未来的电网中，包括CCUS碳捕捉、封存技术，都是未来电力系统实现碳达峰、碳中和目标路径，需要提前安排、布局的关键技术。
关于促进新能源发展，我们认为，重要的是要构建全国统一的电力市场机制，近期主要在辅助服务上，在现货市场和中长期市场上，加强融合，共同促进全国统一电力市场的发展，促进和保障新能源的生产和消纳。
从中远期来看，新能源还不能保障达到完全利用。中远期来看，我们认为还是要构建跨能源领域碳循环经济，不仅仅通过电力系统消纳新能源，未来可以通过绿电制氢等方式，火电厂通过安装CCUS捕捉收集二氧化碳，去组合生成甲醇、甲烷等气体作为工业原料，扩大碳循环经济领域，保证可持续发展。
这是我们在落实双碳目标里提到的一些初步研究，和各个行业的专家一起分享，供各位专家批评指正。
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张运洲|张运洲：电力系统推动双碳目标，作用越来越大

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