電力碳中和新方案有望每年“省”1.2萬(wàn)億元

近日，華中科技大學(xué)電氣學(xué)院教授陳新宇課題組與哈佛大學(xué)研究人員在《焦耳》發(fā)表了關(guān)于碳中和的最新聯(lián)合研究成果。該研究通過(guò)電力能源系統數字孿生平臺分析，給出最優(yōu)碳中和轉型路徑，預計可降低年化成本1.2萬(wàn)億元。

聯(lián)合團隊經(jīng)過(guò)6年攻關(guān)，形成了電力能源系統數字孿生平臺。平臺包含超過(guò)40年的高精度陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電和光伏發(fā)電歷史資源評估，全國超過(guò)5000臺火電機組的詳細的地理位置和運行情況，全國所有規模以上水電機組的流量信息與運行特性，全國跨省輸電線(xiàn)網(wǎng)架數據，全國各省電網(wǎng)實(shí)際運行的小時(shí)級負荷需求，以及目前主流的儲能技術(shù)和最具前景的幾種電解水制氫技術(shù)的性能和造價(jià)預測等數據?；谠撈脚_，形成了全年8760小時(shí)、60個(gè)不同場(chǎng)景小時(shí)級精度運行模擬和最優(yōu)投資計劃。

研究顯示，不同減排路徑之間年化投資和運營(yíng)總成本相差2.3萬(wàn)億元。研究提供的最優(yōu)碳中和轉型路徑不僅技術(shù)可行，而且經(jīng)濟性?xún)?yōu)于傳統化石燃料為主的能源系統。該方案相比各省單獨推進(jìn)碳中和轉型方案，可降低年化成本1.2萬(wàn)億元。

該研究分析了實(shí)現80%可再生能源滲透率目標下全國統籌規劃與各省分別規劃的投資和運行結果，強調了統籌規劃輸電線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、加強各省電力系統聯(lián)系的重要性。全國統籌規劃中，跨省區輸電網(wǎng)絡(luò )的加大投資能夠有效促進(jìn)可再生能源的消納，利用大空間范圍削弱可再生能源的波動(dòng)性，大幅降低儲能投資，并在很大程度上緩解我國負荷和資源分布極端不均勻的問(wèn)題。

由中國科學(xué)院院士程時(shí)杰與美國哈佛大學(xué)教授Michael McElroy領(lǐng)銜的科研團隊建議，應加強電力能源系統轉型路徑的科學(xué)頂層設計，缺乏科學(xué)規劃會(huì )給能源的安全穩定運行帶來(lái)挑戰。同時(shí)，需統籌規劃全國跨省輸電網(wǎng)的格局，通過(guò)發(fā)展區域內和區域間的特高壓輸電技術(shù)，降低全國總投資費用。此外，海上風(fēng)電將成為遠期我國東南沿海負荷中心低成本脫碳的最大來(lái)源，需進(jìn)一步加強對海上風(fēng)電的投資和研發(fā)力度。