爐具網(wǎng)訊：“構建清潔低碳安全高效的能源體系和以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，是我國未來能源轉型和實現(xiàn)碳中和目標的重中之重。”近日，中國科學院院士周孝信說，我國擁有多項降碳技術，如何將其組合起來應用到工程實踐中，是未來發(fā)展的重點。那么，在碳達峰和碳中和目標之下，能源轉型如何實現(xiàn)？新型電力系統(tǒng)的主要特征、核心指標和關鍵技術有哪些？

        釋放數(shù)字化轉型紅利

        最新數(shù)據(jù)顯示，2020年我國煤電裝機占整個電力系統(tǒng)裝機容量的49.1%，年發(fā)電量占比保持在60%。預計到2030年，煤電裝機占比將下降到32.3%，但發(fā)電量占比仍維持在46%左右。

        對此，周孝信提出，我國能源轉型戰(zhàn)略的目標是實現(xiàn)碳達峰和碳中和，而實施路徑就是 “兩個構建”：首先是構建清潔低碳安全高效的能源體系，其次是構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

        對于如何落實“兩個構建”，周孝信提出了自己的看法：“首先，要大力開發(fā)利用可再生能源，發(fā)展核能、生物質、地熱等非化石能源的綜合利用，在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)以非化石能源為主的電源結構，這是實現(xiàn)能源轉型的關鍵；其次，要積極推動煤電靈活性轉型，為高比例可再生能源電力系統(tǒng)運行提供靈活調節(jié)能力，探索煤電資源的綜合利用，實現(xiàn)煤電向低碳無碳化轉型；再次，要持續(xù)推進終端用能的電氣化以及加強電力電子和儲能等關鍵技術創(chuàng)新；最后，還要完善各項政策，堅持市場化改革方向，加快完善碳交易市場，助力國家應對氣候變化目標的實現(xiàn)。”

        周孝信表示，要通過數(shù)字化轉型，推動新一代輸配電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)建設，適應高比例可再生能源電力消納，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。

        注重電力系統(tǒng)的整體效率

        在周孝信看來，新型代電力系統(tǒng)有幾大特征屬性：高比例可再生能源電力系統(tǒng)、高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)、多能互補綜合能源電力系統(tǒng)、數(shù)字化智能化的智慧能源電力系統(tǒng)、低碳零碳的電力系統(tǒng)。

        這就意味著，要形成以清潔為主導，以電為中心的能源供應和消費體系，同時新能源要具備主動支撐能力，大電網(wǎng)要做到規(guī)模合理，構建安全防御體系。同時，還要做到高度的數(shù)字化、智慧化、網(wǎng)絡化，實現(xiàn)對海量分散發(fā)供用電對象的智能協(xié)調控制，實現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲”各要素友好協(xié)同。

        “非化石能源在一次能源消費中的比重、非化石能源發(fā)電量在全部發(fā)電量中的比重、電能在終端消費中的比重、系統(tǒng)總體能源效率、能源電力系統(tǒng)中二氧化碳的總排放量，是考核新型電力系統(tǒng)是否合格的核心指標。”周孝信表示。

        周孝信解釋稱，在以電力為核心的能源系統(tǒng)中，非化石能源占一次能源消費的比重，體現(xiàn)了其對電力系統(tǒng)的貢獻；電能在終端消費中的比重，決定了終端消費中到底有多少能源由電力供應；對于系統(tǒng)總體能源利用效率來說，單純提高能源的利用效率并非最重要，而是要注重核算電力系統(tǒng)的整體效率。

        實現(xiàn)多種關鍵技術融合發(fā)展

        無論是構建清潔低碳安全高效的能源體系，還是構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，都需要技術“底座”的支撐。

        周孝信認為，對能源電力系統(tǒng)全局產(chǎn)生影響的關鍵技術包括：高效低成本的電網(wǎng)支持型新能源發(fā)電和綜合利用技術、高可靠性低損耗率新型電力電子元器件裝置和系統(tǒng)技術、新型綜合電力系統(tǒng)規(guī)劃運行和控制保護技術、清潔高效低成本氫能生產(chǎn)儲運轉化和應用技術、安全高效低成本壽命新型儲能技術、數(shù)字化智能化和能源互聯(lián)網(wǎng)技術、新型輸電和超導綜合輸能技術、綜合能源電力市場技術等。

        這些關鍵技術如何共融發(fā)展，形成合力？對此，周孝信提出了綜合能源生產(chǎn)單元（IEPU)解決方案，即利用燃煤電廠或者燃煤混燒生物質電廠進行二氧化碳捕集，利用火電或者新能源電力進行電解水制氫，利用生產(chǎn)出來的二氧化碳和氫合成甲烷或甲醇，從而解決氫氣儲運安全性的難題。

        “綜合能源生產(chǎn)單元解決方案具有高靈活調節(jié)能力，可作為火電低碳零碳轉型的一種路徑，助力構建零碳電力系統(tǒng)，支撐高滲透可再生能源電力系統(tǒng)安全可靠運行。”周孝信說，“綜合能源生產(chǎn)單元解決方案與數(shù)字化智能化技術相結合，可構成未來能源基地的智慧型基本單元，這將對電網(wǎng)的靈活性及調度模式產(chǎn)生重要影響。”

        原標題：周孝信院士：“兩個構建”是能源領域碳中和的根本路徑