“我們認為數(shù)字化技術在未來能源電力系統(tǒng)的發(fā)展當中會成為一種基礎性的技術,不是某個小的技術領域,而且大家都會用。”
8月14日,2024四川網(wǎng)信“數(shù)智領航”第十三期·川網(wǎng)聯(lián)“走進新質(zhì)生產(chǎn)力前沿”系列活動能源互聯(lián)網(wǎng)專場在成都舉行,清華大學電機系教授、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院常務副院長魯宗相在接受《每日經(jīng)濟新聞》記者采訪時,透露上述觀點。
魯宗相認為,能源轉(zhuǎn)型已成為共識,近期國家出臺多項相關政策,意味著轉(zhuǎn)型正在不斷推進落地,而數(shù)字化技術是其中的關鍵。
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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。“氣候變化問題是所有行業(yè)、所有產(chǎn)業(yè)都繞不過去的基本背景。”魯宗相說。
聯(lián)合國秘書長古特雷斯7月25日表示,今年7月21日、22日和23日是有記錄以來最熱的三天,全球平均氣溫分別達到17.09、17.16、17.15攝氏度,是歷史同期最高溫度。
據(jù)英國氣候網(wǎng)站Carbon Brief統(tǒng)計預測,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。
中國早已在2020年提出“雙碳”目標,即2030年實現(xiàn)碳達峰、2060年實現(xiàn)碳中和。目前,中國的能源結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主,根據(jù)規(guī)劃,到2025年非化石能源消費占比將達到20%、2030年達到25%。
電力是能源消費主體。魯宗相提到,目前中國電力結(jié)構(gòu)仍以火電為主,未來將大力發(fā)展風電、光伏、核電等清潔能源。據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù),2023年,中國煤電裝機容量比重已降至40%以下。
近期又有兩項政策出臺,意味著能源轉(zhuǎn)型正在加快。
8月11日,國務院印發(fā)《關于加快經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》,其中提到要穩(wěn)妥推進能源綠色低碳轉(zhuǎn)型,包括加強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,國家發(fā)改委、國家能源局、國家數(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備特性日益凸顯,該行動方案聚焦加強電網(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,然后以算力形式對外輸出,做成算力產(chǎn)業(yè)。
數(shù)字化是關鍵
國家發(fā)改委、能源局等部門已經(jīng)明確,要加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。魯宗相認為,一定要以數(shù)字化工具作為基礎,去打造新型電力系統(tǒng),虛擬電廠是數(shù)字化技術在能源電力行業(yè)應用的最好案例。
虛擬電廠是一種新型電源協(xié)調(diào)管理系統(tǒng),與傳統(tǒng)的實體電廠不同,虛擬電廠不直接生產(chǎn)電能,而是通過智能管理和調(diào)度分散的能源資源,來提供電力供應和需求側(cè)的平衡。
魯宗相提到,虛擬電廠并不是一個新概念,很早以前電力系統(tǒng)就研究過虛擬電廠技術,但當時電源電網(wǎng)端有足夠的調(diào)節(jié)能力,虛擬電廠的功能暫時無法發(fā)揮,另外當時4G、5G技術還不成熟,通信成本較高。
而現(xiàn)在,4G、5G技術已經(jīng)非常成熟,“我們開玩笑說,光纖基本上是白菜價”,有條件去實施了。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和資源,所以虛擬電廠變得越來越關鍵。
但虛擬電廠不只是技術上的事情,更復雜的問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)定只能設定為26度,甚至減少開啟時間,一定程度上會影響用戶的舒適性。“這樣就涉及愿不愿意的問題,因為不能強加于人,只能鼓勵和協(xié)商。”
他認為,建設虛擬電廠需要政府出面協(xié)調(diào),通過政府引導管理和第三方技術公司支撐共同完成。
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,魯宗相表示,根據(jù)測算,到2035年左右,中國可再生能源裝機將超過50%,成為裝機主體;2050年左右發(fā)電量超過50%,成為發(fā)電主體。
從成為裝機主體到成為發(fā)電主體,中間15年的過渡期怎么辦?魯宗相提出這樣一個問題。
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,一個火電廠所有的功能都滿足。但現(xiàn)在新能源電站能力相對偏弱,很難單獨完成,只能各種方式一起協(xié)調(diào),才能順利過渡。
另外魯宗相還提到,AI在能源領域也將有較多的應用場景,包括智能電網(wǎng)、需求響應、預測性維護、可再生能源預測、能源存儲、碳捕捉利用和存儲、能源交易、石油和天然氣勘探、核電站監(jiān)控等。
每日經(jīng)濟新聞
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