汤广福院士：构建以新能源为主体的新型电力系统要实现“四化”

在中国工程院院士汤广福看来，电力系统是未来动力转型的中心，“所以在新动力发电占比越来越大的当下，新动力发电的波动性、随机性对电力系统安全带来了巨大的应战，包含电力电量平衡难度极大、发电负荷不确定、电网脆弱性增强等。”

◎中央财经委员会第九次会议指出，要“深化电力体制改革，构建以新动力为主体的新式电力系统”。对此，汤广福剖析称，所谓“新式电力系统”是指电力系统要完结电力电源清洁化、电力系统柔性化、电力系统数字化，电力系统电力电子化。

每经记者黄鑫磊每经编辑魏官红

“我国现在是国际上最大的动力消费国，2020年，全国际的动力消费总量是189.9亿吨标准煤，我国动力消费总量是49.8亿吨标准煤，占了约四分之一，对外依存度是20%，其间原油对外依存度是73%，天然气对外依存度是43%。”

12月15日，在2021中国光伏职业年度大会暨（滁州）光伏创新开展高峰论坛上，中国工程院院士汤广福对我国现在的动力消费结构剖析表明，中国动力消费要完结从固体煤炭为主导，跃过油气，向可再生动力改变，难度可想而知。

对此，汤广福称，要构建以新动力为主体的新式电力系统，其间包含要完结电力电源清洁化、电力系统柔性化、电力系统数字化和电力系统电力电子化。

中国工程院院士汤广福发表讲演图片来源：每经记者黄鑫磊摄

我国缺油少气且对外依存过大

据汤广福介绍，全球碳排放的90%来自动力系统，动力系统碳排放的83%是化石动力。2019年，我国的碳排放是98.3亿吨，占国际总量的30%左右，差不多是美国、欧盟、日本的总和。

现在，部分欧美发达国家现已完结了从煤炭到油气转型，正加快向可再生动力改变。例如美国通过页岩气革新，2020年油气发电量占其总发电量的60%，而油气的碳排放大约是煤炭的一半；英国和德国的风、光发电量占比超越40%，天然气发电量也挨近40%。

“我国风、光发电量占比在11%左右，油气发电量占比不到3.5%，火电的发电量占比在2020年仍是71.2%。”汤广福说，油气发电是能调度的活络电源，由于我国缺油少气且对外依存过大，导致约束了光伏、风电的快速开展。

另外，从动力转型方针来看，汤广福表明，到2035年，我国的动力消费总量将降至57亿吨标准煤，对外依存度降至19%，到2060年，我国的动力消费总量将降至55亿吨标准煤；清洁动力装机占比要从现在的43.4%升至2035年的73%，2060年的96%，特别是非化石动力的消费比重要从现在的15.9%上升到2060年的80%。

“10年碳达峰，40年碳中和，如此急速的转型，给我们电力系统带来了特别巨大的应战，而电力系统是现在规划最大、层次最杂乱、强非线性的人工系统。不过，到2060年，我国石油、天然气可以完结除了化工职业的动力独立。”汤广福说道。

电力系统是未来动力转型的中心

在汤广福看来，电力系统是未来动力转型的中心，如风、光、水、核等动力都必须转化成电能，储能、氢能也需求通过电能转化，“所以在新动力发电占比越来越大的当下，新动力发电的波动性、随机性对电力系统安全带来了巨大的应战，包含电力电量平衡难度极大、发电负荷不确定、电网脆弱性增强等。”

本年3月，中央财经委员会第九次会议指出，要“深化电力体制改革，构建以新动力为主体的新式电力系统”。对此，汤广福剖析称，所谓“新式电力系统”是指电力系统要完结电力电源清洁化、电力系统柔性化、电力系统数字化，电力系统电力电子化。

“风、光发电占比在2030年要到31.3%，在2060年要到56.6%，而现在火电仍占主导地位，2030年占比要降至52%，2050年要降至20%，即便到了2060年，火电占比还有10%左右，所以要发挥火电动力确保的基石效果、保底效果，大力开展火电的清洁化再使用。”汤广福说道。

此前，我国的电力系统一直处于“刚性”状况，电力系统总资产超越4万亿元，而随着新动力发电比例进步，电力系统“柔性化”逐渐被提上议程。不过，我国活络电源的比例过低，抽水蓄能和燃气发电的装机容量占比仅8.1%，发电量缺少4%。

对此，汤广福建议，要加强活络电源建造，进步系统活络性，如进步抽水蓄能、燃气发电占比，进步火电机组调度才干；通过区域电网柔性互联互通，发挥电网的直接储能效果，完结资源优化使用；进步电能存储才干，助力电网“削峰填谷”。

“现在抽水蓄能仍是大规划电能存储的最佳手法，面向动力电力系统，物理储能、电化学储能的经济性、功率、容量等依然缺少，而未来氢能是跨周、跨时节的重要储能手法。”汤广福说道。

此外，通过数字技能和物理系统的深度融合，可完结对电力系统的“数字赋能”。汤广福表明，电力系统需求进步数字剖析水平，加强电网和谐操控才干；促进多元用户供需互动，进步需求侧管理水平；加强数字与设备融合，进步设备智能化水平。

“电力系统的发电、输电、变电、配电和用电各个领域，都广泛采用了电力电子装置，未来电力电子装置在电力系统各环节的占比仍将大幅度进步。”汤广福举例称，包含活络沟通输电技能、特高压直流输电技能、柔性直流与直流电网技能等。