新能源+產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展 微電網(wǎng)助力新型電力系統建設

“雙碳”目標下，新能源迎來(lái)爆發(fā)式增長(cháng)。截至今年3月底，太陽(yáng)能發(fā)電裝機容量約6.6億千瓦，同比增長(cháng)55.0%;風(fēng)電裝機容量約4.6億千瓦，同比增長(cháng)21.5%。然而，風(fēng)光資源間歇性、不穩定性的特點(diǎn)也給電力系統的調度和平衡帶來(lái)了不小的挑戰。4月24日，“清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院成立九周年院慶暨第二屆能源智庫高質(zhì)量發(fā)展論壇”在北京召開(kāi)，多位行業(yè)人士表示，未來(lái)，荷隨源動(dòng)、源荷互動(dòng)將成為電力系統電力平衡的重要手段，而微電網(wǎng)是其中的重要抓手。

會(huì )議現場(chǎng)

近兩年，國家大力推動(dòng)沙戈荒新能源大基地建設，根據國家相關(guān)規劃，至2030年我國將規劃建設風(fēng)光基地總裝機超過(guò)4.55億千瓦，其中2/3外送和1/3本地消納。

電力規劃設計總院清潔能源研究院副院長(cháng)饒建業(yè)表示，新能源迎來(lái)爆發(fā)式增長(cháng)的同時(shí)，消費側也要做好能源互聯(lián)、能源自洽。他建議，應統籌考慮能源、產(chǎn)業(yè)和生態(tài)等關(guān)鍵要素，打造新能源基地、地區電源電網(wǎng)、重大產(chǎn)業(yè)布局、生態(tài)治理等多要素協(xié)同的新能源就地消納利用體系，努力做到新能源基地開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。數據中心溫冷業(yè)務(wù)(東數西算)、綠氫、工業(yè)硅等行業(yè)未來(lái)增長(cháng)空間和用能需求都很大，并可以適應新能源的波動(dòng)性調節負荷，這些產(chǎn)業(yè)可以考慮向西部轉移，和新能源大基地配套布局。

北京綠交所碳交易中心業(yè)務(wù)部副經(jīng)理姜海鳳表示，自愿碳市場(chǎng)可以促進(jìn)低碳項目融資，從而助力“雙碳”目標實(shí)現。下階段，我國自愿碳市場(chǎng)將走向市場(chǎng)化、金融化、國際化。一方面，要大力培育國內碳抵銷(xiāo)市場(chǎng)和碳信用市場(chǎng)，為與全球碳市場(chǎng)聯(lián)結做好準備;另一方面，也應與國際各方一起推動(dòng)全球自愿碳交易和碳市場(chǎng)建設。

我國工業(yè)領(lǐng)域能源消費占總量三分之二左右，碳排放占比達到70%，是未來(lái)實(shí)現雙碳目標的重中之重。在新型電力系統建設背景下，我國新能源快速發(fā)展，新能源總裝機已經(jīng)超過(guò)10億千瓦，外送通道緊張以及源網(wǎng)建設不匹配已經(jīng)導致局部地區新能源消納出現一定的困難。

清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院孟垚博士表示，隨著(zhù)工業(yè)領(lǐng)域的數字化、智能化，工業(yè)負荷的靈活調節能力將被進(jìn)一步挖掘，成為實(shí)現電力系統靈活調節的重要資源，工業(yè)綠色微電網(wǎng)就是其中的重要抓手。構建工業(yè)綠色微電網(wǎng)主要包含6大類(lèi)關(guān)鍵技術(shù)，包括新型儲能、智慧能源的管控系統、碳管理技術(shù)、熱電耦合、先進(jìn)電力電子技術(shù)、綠氫制備與利用技術(shù)。

“目前，我國化石能源與新能源在“三北”地區重點(diǎn)盆地高度重疊。‘雙碳’目標驅動(dòng)下，我國能源超級盆地建設迎來(lái)重要窗口期。”中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院能源戰略研究所所長(cháng)張國生表示，以鄂爾多斯為例，未來(lái)將以“五大工程”建設為抓手，力爭用十年左右時(shí)間將鄂爾多斯盆地建設成我國清潔能源低碳開(kāi)發(fā)利用的先行示范區、我國能源安全保障區、西部大開(kāi)發(fā)戰略新高地。

“五大工程”包括：十億噸級煤炭清潔生產(chǎn)利用工程、億噸級石油天然氣綠色生產(chǎn)工程、億千瓦級風(fēng)光電光伏開(kāi)發(fā)利用工程、億噸級CCUS和CCS產(chǎn)業(yè)示范工程、能源戰略?xún)湔{節樞紐建設工程。

作為碳排放“大戶(hù)”，鋼鐵行業(yè)低碳轉型迫在眉睫。清華大學(xué)電機工程與應用電子技術(shù)系教授程林表示，綠氫冶金已經(jīng)成為破解高比例可再生能源消納難題和推動(dòng)冶金行業(yè)低碳轉型的重要抓手。利用氫代替碳作為冶金過(guò)程燃料和還原劑，可以從根本上減少碳排放，實(shí)現清潔生產(chǎn)目標。

華北電力大學(xué)教授丁肇豪表示，數據中心和電力系統具有協(xié)同優(yōu)化的潛力。“算力-電力”優(yōu)化調度可以實(shí)現不依賴(lài)于電網(wǎng)的電力負荷轉移，數據中心可以通過(guò)算力調度快速響應電力系統運行調節需求，提升電力系統靈活調節能力和可再生能源消納能力。另一方面，“算力-電力”優(yōu)化調度還可以降低數據中心運行成本，提升業(yè)務(wù)市場(chǎng)競爭力，助力綠色低碳品牌效益，降低數據中心碳排放。

為響應“加快構建全國一體化算力網(wǎng)”的國家戰略，服務(wù)算力和綠色能源協(xié)同建設，打造中國式現代化數字基座。會(huì )議當天，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院成立“算力-電力協(xié)同研究團隊”并舉行揭牌儀式?；浉郯拇鬄硡^大數據研究院理事長(cháng)/能源算力融合(哈密)研究院院長(cháng)陳學(xué)義、清華大學(xué)電子工程系主任汪玉、清華大學(xué)電機工程與應用電子技術(shù)系主任康重慶、清華大學(xué)計算機系副研究員蘇航揭牌。

揭牌儀式