“我們認(rèn)為數(shù)字化技術(shù)在未來(lái)能源電力系統(tǒng)的發(fā)展當(dāng)中會(huì)成為一種基礎(chǔ)性的技術(shù)，不是某個(gè)小的技術(shù)領(lǐng)域，而且大家都會(huì)用。”
8月14日，2024四川網(wǎng)信“數(shù)智領(lǐng)航”第十三期·川網(wǎng)聯(lián)“走進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力前沿”系列活動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)專場(chǎng)在成都舉行，清華大學(xué)電機(jī)系教授、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務(wù)副院長(zhǎng)魯宗相在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)，透露上述觀點(diǎn)。
魯宗相認(rèn)為，能源轉(zhuǎn)型已成為共識(shí)，近期國(guó)家出臺(tái)多項(xiàng)相關(guān)政策，意味著轉(zhuǎn)型正在不斷推進(jìn)落地，而數(shù)字化技術(shù)是其中的關(guān)鍵。
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能源轉(zhuǎn)型加快
談到能源轉(zhuǎn)型，背后最核心的原因是氣候變化。“氣候變化問(wèn)題是所有行業(yè)、所有產(chǎn)業(yè)都繞不過(guò)去的基本背景。”魯宗相說(shuō)。
聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)古特雷斯7月25日表示，今年7月21日、22日和23日是有記錄以來(lái)最熱的三天，全球平均氣溫分別達(dá)到17.09、17.16、17.15攝氏度，是歷史同期最高溫度。
據(jù)英國(guó)氣候網(wǎng)站Carbon Brief統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，2024年有95%的概率比2023年更熱。極端高溫背后是溫室氣體排放，減排成為控制全球變暖的重要手段。
中國(guó)早已在2020年提出“雙碳”目標(biāo)，即2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。目前，中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主，根據(jù)規(guī)劃，到2025年非化石能源消費(fèi)占比將達(dá)到20%、2030年達(dá)到25%。
電力是能源消費(fèi)主體。魯宗相提到，目前中國(guó)電力結(jié)構(gòu)仍以火電為主，未來(lái)將大力發(fā)展風(fēng)電、光伏、核電等清潔能源。據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)數(shù)據(jù)，2023年，中國(guó)煤電裝機(jī)容量比重已降至40%以下。
近期又有兩項(xiàng)政策出臺(tái)，意味著能源轉(zhuǎn)型正在加快。
8月11日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》，其中提到要穩(wěn)妥推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，包括加強(qiáng)化石能源清潔高效利用、大力發(fā)展非化石能源、加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等。
8月6日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局、國(guó)家數(shù)據(jù)局聯(lián)合印發(fā)《加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2024—2027年)》。新型電力系統(tǒng)高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備特性日益凸顯，該行動(dòng)方案聚焦加強(qiáng)電網(wǎng)主網(wǎng)架、提升新型主體涉網(wǎng)性能、持續(xù)提升電能質(zhì)量等。
魯宗相表示，在能源轉(zhuǎn)型方面，風(fēng)光資源比較多的省份發(fā)展較好，并且數(shù)字化程度也在提升。例如新疆大力推廣算電融合(算力和電力融合)，風(fēng)電和光伏發(fā)的電就地提供給數(shù)據(jù)中心使用，然后以算力形式對(duì)外輸出，做成算力產(chǎn)業(yè)。
數(shù)字化是關(guān)鍵
國(guó)家發(fā)改委、能源局等部門(mén)已經(jīng)明確，要加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。魯宗相認(rèn)為，一定要以數(shù)字化工具作為基礎(chǔ)，去打造新型電力系統(tǒng)，虛擬電廠是數(shù)字化技術(shù)在能源電力行業(yè)應(yīng)用的最好案例。
虛擬電廠是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的實(shí)體電廠不同，虛擬電廠不直接生產(chǎn)電能，而是通過(guò)智能管理和調(diào)度分散的能源資源，來(lái)提供電力供應(yīng)和需求側(cè)的平衡。
魯宗相提到，虛擬電廠并不是一個(gè)新概念，很早以前電力系統(tǒng)就研究過(guò)虛擬電廠技術(shù)，但當(dāng)時(shí)電源電網(wǎng)端有足夠的調(diào)節(jié)能力，虛擬電廠的功能暫時(shí)無(wú)法發(fā)揮，另外當(dāng)時(shí)4G、5G技術(shù)還不成熟，通信成本較高。
而現(xiàn)在，4G、5G技術(shù)已經(jīng)非常成熟，“我們開(kāi)玩笑說(shuō)，光纖基本上是白菜價(jià)”，有條件去實(shí)施了。更重要的是，現(xiàn)在電源電網(wǎng)的調(diào)節(jié)資源幾乎已經(jīng)用盡，必須要挖掘新的技術(shù)和資源，所以虛擬電廠變得越來(lái)越關(guān)鍵。
但虛擬電廠不只是技術(shù)上的事情，更復(fù)雜的問(wèn)題在于需要海量用戶參與和協(xié)調(diào)。魯宗相舉例，比如現(xiàn)在空調(diào)需要參與電力調(diào)解，規(guī)定只能設(shè)定為26度，甚至減少開(kāi)啟時(shí)間，一定程度上會(huì)影響用戶的舒適性。“這樣就涉及愿不愿意的問(wèn)題，因?yàn)椴荒軓?qiáng)加于人，只能鼓勵(lì)和協(xié)商。”
他認(rèn)為，建設(shè)虛擬電廠需要政府出面協(xié)調(diào)，通過(guò)政府引導(dǎo)管理和第三方技術(shù)公司支撐共同完成。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)同樣存在挑戰(zhàn)。新型電力系統(tǒng)中新能源電力占主導(dǎo)，魯宗相表示，根據(jù)測(cè)算，到2035年左右，中國(guó)可再生能源裝機(jī)將超過(guò)50%，成為裝機(jī)主體;2050年左右發(fā)電量超過(guò)50%，成為發(fā)電主體。
從成為裝機(jī)主體到成為發(fā)電主體，中間15年的過(guò)渡期怎么辦?魯宗相提出這樣一個(gè)問(wèn)題。
他表示，此前火電是主力電源，又是主力調(diào)節(jié)手段，又是所有的支撐，一個(gè)火電廠所有的功能都滿足。但現(xiàn)在新能源電站能力相對(duì)偏弱，很難單獨(dú)完成，只能各種方式一起協(xié)調(diào)，才能順利過(guò)渡。
另外魯宗相還提到，AI在能源領(lǐng)域也將有較多的應(yīng)用場(chǎng)景，包括智能電網(wǎng)、需求響應(yīng)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、可再生能源預(yù)測(cè)、能源存儲(chǔ)、碳捕捉利用和存儲(chǔ)、能源交易、石油和天然氣勘探、核電站監(jiān)控等。
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