2017年9月15日，由中國可再生能源學會可再生能源發(fā)電并網(wǎng)專委會主辦的第一屆可再生能源并網(wǎng)技術(shù)與政策論壇在北京隆重召開，會議以“新能源與電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展”為主題，圍繞戰(zhàn)略與規(guī)劃、政策與機制、并網(wǎng)和消納、儲能及應用等議題，探討可再生能源快速發(fā)展中的熱點問題與對策，促進我國可再生能源事業(yè)快速發(fā)展。本屆論壇邀請國家能源局等政府部門領(lǐng)導、能源電力領(lǐng)域院士和資深專家就再生能源發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策、技術(shù)等問題發(fā)表主旨演講。橙電網(wǎng)電力網(wǎng)全程直播本屆論壇。

 會上，中國電力科學研究院周孝信院士主題分享《我國新一代電力系統(tǒng)的發(fā)展前景》。周孝信主要從四方面進行闡述：1)實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型是我國能源革命的關(guān)鍵；2）能源轉(zhuǎn)型與電力能源結(jié)構(gòu)演化；3）新一代電力系統(tǒng)的主要技術(shù)特征；4）總結(jié)。

中國電力科學研究院周孝信院士

 以下為電力頭條APP為您帶來的致辭實錄：

 第一個先說一下能源轉(zhuǎn)型，我認為能源轉(zhuǎn)型是我國實現(xiàn)能源革命的關(guān)鍵，實際上就是以可再生能源逐步替代化石能源，實現(xiàn)可再生能源等清潔能源在一次能源生產(chǎn)和消費中占更大份額，推動能源轉(zhuǎn)型，建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，這是能源革命要實現(xiàn)的一個目標。

 剛杜院士已談到，去年年底公布，《2016到2030能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略》，對2050年能源消費總量基本穩(wěn)定，非化石能源超過一半，超過50%，這個指標應該說要實現(xiàn)起來，我看還是有一定難度，但是實際上既然國家戰(zhàn)略提出來，當然就應該努力把它實現(xiàn)。

 能源轉(zhuǎn)型實際上主要是三種，一個是油一個是煤氣一個是化石，三個能源怎么演化。左邊就是根據(jù)我們剛才能源消費革命的戰(zhàn)略，最終到2050年要50%這樣非化石能源的情況。倒推回去，包括2010年的數(shù)，2015年的數(shù)都是實際的數(shù)據(jù)，2020年、2030年根據(jù)我國以前都有的，包括能源消費革命提的一些指標，把它畫出來。你看從煤的消費來說，從2010年70%降到2020年60%，2030年50%，這個我看幾個研究，有幾個研究結(jié)果，大家都是一致的，基本上是一致的。

 但是到了2050年就不同，這個數(shù)是很難確切的說。那么這個圖是20%煤碳，最近也有一個研究是認為40%。所以20%到40%差距還是比較大，但我個人理解，既然要實現(xiàn)50%的非化石能源的比例，那么40%煤碳就不可能了，必須降，降到20%到30%，剛才杜院士講30%以下，所以我同意這個看法，我這里畫的圖是20%。

 這個能源轉(zhuǎn)型的宏觀這些指標，這些數(shù)據(jù)和我們電力結(jié)構(gòu)，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型是一個什么關(guān)系，這個我覺得是應該仔細做分析，實際上我是用2015年、2016年的數(shù)來看，這個數(shù)非化石能源電量，這兩年電量都有，就是風電、太陽能、水電還有核電加起來。2015年的1.5萬億，我們國內(nèi)大家都用的一個方法來換算，就是一次能源14.725億噸標準煤，占全年一次能源消費總量43億噸標準煤的11%。也就是說90%以上的非化石能源占比，是由我們電力來提供的，什么電力？非化石能源電力。2016年也是這個數(shù)，算下來也是這個，12.3%，那么實際上大家在說的這個數(shù)是13.3%，差一個百分點，90%以上是非化石能源，所以電力能源結(jié)構(gòu)和一次能源結(jié)構(gòu)關(guān)系看的很清楚。

 那么，根據(jù)這樣一個一次能源結(jié)構(gòu)的一些數(shù)，還有其他社會經(jīng)濟發(fā)展的一些參數(shù)，包括未來的一些目標，那么怎么去推這個，我們將來這個能源的發(fā)電這個容量的結(jié)構(gòu)和電量的結(jié)構(gòu)，搞的很簡單計算模型。

 算下來電量非化石能源電量占比48%，在這里面提出是50%。2050年這個數(shù)可能差別比較大，但是我覺得是要下降的。

 下面在這樣的背景之下，我們電力系統(tǒng)是什么影響，什么樣的影響？電力系統(tǒng)能不能運行起來，這個我覺得是很大的問題。首先說一下新一帶，能源轉(zhuǎn)型過程中基本上能夠?qū)崿F(xiàn)的這樣一個轉(zhuǎn)型的一個過程，包括發(fā)電能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型的過程中，實現(xiàn)了這樣一個目標，這個電力系統(tǒng)我認為將來就是所謂的新一代電力系統(tǒng)，一個說法。那么給能源轉(zhuǎn)型帶來一些變化，第一就是高比例可再生能源的電力系統(tǒng)，第二是高比例電力電子裝備系統(tǒng)，和第一個相關(guān)的，大部分都是電力電子裝備，包括風電、太陽能也都是電力電子裝備。

 第三條多能互補的綜合能源電力系統(tǒng)，基本上是電力思維，搞一個綜合能源，近兩年一直在宣傳這個理念，我特別希望我們電網(wǎng)公司能夠扛起這個旗幟來，將來的話就綜合能源系統(tǒng)，在用戶側(cè)，在終端能夠作為一個電力系統(tǒng)不可分割的部分，這個是我們應該實現(xiàn)的目標，這是我的觀點。

 還有能源互聯(lián)網(wǎng)，再往遠處看，哪幾項技術(shù)可能帶來顛覆性影響，一些突破。我就不細說了。再說一下為什么叫新一代電力系統(tǒng)，幾年前提出一個三代電網(wǎng)這個概念，所謂第三代電網(wǎng)，實際上這個電網(wǎng)是一個廣義電網(wǎng)，還是一個電力系統(tǒng)的概念。那么他主要特征，第三代就是可再生能源和清潔能源發(fā)電為主，主到什么程度，從電量來說要60%到70%，骨干電源分布式電源要結(jié)合的，這個怎么結(jié)合，分布式占多少，主干占多少，這個還沒有一個仔細的研究，沒有見到國內(nèi)做這方面分析的，我覺得這個將來要看，可能要與時俱進，到底是怎么比例。第三個主干電網(wǎng)和配網(wǎng)，這個是怎么個情況，宏觀的說說可以的，具體到什么程度，現(xiàn)在很難說清楚，還要隨著技術(shù)的發(fā)展，隨著我們工作的進展。當然這個目標是應該肯定的。

 高比例可再生能源，可再生能源占的比例還是很低的，從電量來說不過是5%、6%不到。我們局部地區(qū)還是高比例的，譬如甘肅，去年年底是風電+光伏全省總裝機41%，電量不知道是多少，大概沒有這么高了。但是從電網(wǎng)運行來說，他是遇到一個高比例的情況。其他像西部、北部其他省份也是這個情況。這是甘肅的例子，但是將來這個41%裝機風電太陽能的比例，應該說還是低的，將來比這個還要高，而且不僅僅是西部個別省份，而是全國都是這樣的情況。那么會遇到什么問題，這個是剛才說的一些技術(shù)問題，今天一個是大規(guī)模風電太陽能接入弱電網(wǎng)，我們西北部電網(wǎng)比較弱的，盡管有特高壓，總的來說電網(wǎng)比較弱的。另外技術(shù)怎么解決，做了很多研究，所以今天就不細說了。

 第二個特點就是高比例電力電子裝備電力系統(tǒng)。另外當然我們還要進一步的發(fā)展，集中輸電要進一步發(fā)展，包括現(xiàn)在正在馬上要準備建設(shè)的，張北段柔性直流。國家西部搞一個直流輸電網(wǎng)，實現(xiàn)太陽能、風電、水電、可調(diào)節(jié)煤電、儲能相互之間的補償。在這個情況下，西電東輸，直流輸電才會得到充分利用。所以這個行不行，從理論上看應該行的，但是具體來說還有很多東西要做，我的學生也在做，到底行不行。

 除了大規(guī)模的西電東送直流輸電以外，還有一個分布式的發(fā)展，像金寨屋頂光伏扶貧，在屋頂或者是村級電站，屋頂搞的比較多，我去看的時候已經(jīng)到了9000個屋頂了，也帶來影響的問題。我們剛才講并網(wǎng)，不僅僅是風電開發(fā)，他的接入電網(wǎng)是不是會帶來問題，你這個分布式的同樣帶來問題，這些問題怎么解決，需要進一步研究。浙江嘉興發(fā)展勢頭非常好，分布式，上兩個月前我去看過，浙江的情況，發(fā)展還是非常迅速。

 高比例電力電子裝備對電力系統(tǒng)運行帶來很大的挑戰(zhàn)，包括直流輸電帶來電網(wǎng)不穩(wěn)定問題，電壓穩(wěn)定問題，擾動能力很差這個問題，為什么呢？因為直流輸電代替了過去的發(fā)電機，發(fā)電機有慣性的，有轉(zhuǎn)動慣量的，這些直流輸電都沒有，沒有慣量，整個系統(tǒng)的，有一個擾動之后波動很厲害，這都是實際結(jié)果。所以目前來說都在研究，這些問題都是未來得挑戰(zhàn)，60%可再生能源接近的話，這些問題不解決沒有辦法運行的。

 多能互補的綜合能源電力系統(tǒng)，我認為還是有兩類，一類叫源端基地綜合能源電力系統(tǒng)，一個叫終端消費綜合能源電力系統(tǒng)，我認為將來他們都應該是我們電力系統(tǒng)的有機組成部分。所謂源端基地綜合能源電力系統(tǒng)什么意思，我們現(xiàn)在研究的是西電東送，2030年以后送不了？能力有限，全國開發(fā)接近20億的風能太陽能，而且西部確實條件非常好，除了東部發(fā)展以外，主要還是在西部開發(fā)利用。你能送十億千瓦嗎，不行的，送不了，我們做過研究，這個數(shù)公布過，就是西電東送的規(guī)模大概多大，現(xiàn)在不到兩億，將來到4.5到5.5億千瓦，不能再多了。

 那么將來怎么辦，怎么利用西部的這些好的資源，第一西電東送，第二就地轉(zhuǎn)化，就地消費。這個是必須做的，否則的話將來很被動，我們電網(wǎng)背著大包袱，你們電網(wǎng)不行，解決不了，實際上解決不了。所以就是說這個源端綜合能源就是水電、風電等能源基地和儲能通過直流輸電網(wǎng)實現(xiàn)多能互補向中東部輸電。第二點電力供熱制冷、產(chǎn)業(yè)耗電、多種途徑就地消納。第三電解質(zhì)氫、制甲烷就地利用或通過天然氣管道東送。不要小看這些技術(shù)，目前來看可能有很多困難，但是將來我認為是一、二十年以后飛速發(fā)展，這是我第一個源端綜合能源。

 我們電力系統(tǒng)要大力支持，第二就是終端消費綜合能源電力系統(tǒng)，大家講了很多，分布式，可再生能源的發(fā)展，天然氣都聯(lián)產(chǎn)，目的是什么？目的一個是盡量多的消納可再生能源，第二個是提高能源綜合利用效率。只有通過綜合能源，才能把它提高到從現(xiàn)在的純發(fā)電30%到40%提到50%、60%、70%甚至更高，我們要控制成本，能源消費總量到50億噸、60億噸，而且要平穩(wěn)。我認為這個是非常重要的，就是我們電網(wǎng)一定要支持這個終端能源消費，我們眼前是供電，搶了我們的生意了，這是短視的。我在這兒說的也許不對，供大家批判。

 能源互聯(lián)網(wǎng)同樣是這個問題，我的看法四點，第一點能源互聯(lián)網(wǎng)服務應以電力為核心載體，智能電網(wǎng)提供主要基礎(chǔ)平臺。第二點能源互聯(lián)網(wǎng)應以面向客戶服務為中心，滿足用戶用能、用電、自發(fā)電上網(wǎng)及用戶需求響應和信息交互服務的需求。另外促進提高能源效率和能源生產(chǎn)消費的經(jīng)濟性，充分利用可再生能源，是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心驅(qū)動力，不講經(jīng)濟發(fā)展不了，不講效率發(fā)展不了。再一點能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跨界融合，推動系統(tǒng)功能理念和技術(shù)的相互借鑒是能源互聯(lián)網(wǎng)的成功關(guān)鍵。

 而不是說你這個能源和信息是兩回事兒，沒法學，能源是能量，信息不是能量。實際上理念是一樣的，同志們。這個就簡單了，幾類技術(shù)整體突破的顛覆性影響，一個是高效低成本太陽能、風能發(fā)電和電網(wǎng)友好技術(shù)，它的大規(guī)模開發(fā)利用，將顛覆傳統(tǒng)發(fā)電方式，告別化石能源主導電力生產(chǎn)的時代，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費革命。第二點高效低成本長壽命儲能技術(shù)，它的規(guī)?；瘡V泛應用，將顛覆傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運行方式，開啟全新的電力生產(chǎn)分配新模式，為實現(xiàn)高比例，可以高到100%可再生能源的新一代電力系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

 第三高可靠性低損耗電力電子技術(shù)，新一代的電力電子器件和裝置，它的推廣應用將逐步取代傳統(tǒng)交流輸電主導的輸配電網(wǎng)，形成直流輸配電網(wǎng)和交直流混合輸配電網(wǎng)新模式。

 第四高強度低成本絕緣技術(shù)和超導輸電技術(shù)，他們的開發(fā)應用將顛覆傳統(tǒng)輸電線路，成就配電線路新形態(tài)。

 第五應用于電力系統(tǒng)的人工智能技術(shù)，以無處不在的傳感和先進ICT技術(shù)為基礎(chǔ)，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、深度學習、區(qū)塊鏈等為核心，人工智能技術(shù)正在迅速發(fā)展，具有應用于電力系統(tǒng)設(shè)備管理和系統(tǒng)控制、能量管理和交易等領(lǐng)域的潛力，可能會顛覆傳統(tǒng)方式，開啟一種全新的自動、自主新模式，有助于新一代電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟和可靠性的提高。

 我國能源轉(zhuǎn)型的目標，是建設(shè)清潔低碳、安全高效、可持續(xù)發(fā)展的新一代能源系統(tǒng)。新一代電力系統(tǒng)以化石能源為主向低碳可再生能源為主的轉(zhuǎn)型，將對能源轉(zhuǎn)型目標的實現(xiàn)起關(guān)鍵作用。

 高比例可再生能源、高比例電力電子裝備接入電網(wǎng)并實現(xiàn)多能互補綜合能源，支持構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)，是新一代電力系統(tǒng)的顯著特征，也帶來能源轉(zhuǎn)型中對電力系統(tǒng)的重大技術(shù)挑戰(zhàn)，為電力系統(tǒng)理論和技術(shù)進步帶來新的研究方向和發(fā)展機遇。

 快速發(fā)展的人工智能技術(shù)，有可能對未來能源電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)發(fā)展形態(tài)，系統(tǒng)整體效率，運行控制方式和運營模式帶來革命性、顛覆性影響，也是針對新一代電力系統(tǒng)前瞻性研究的重要方向。謝謝。

原標題:周孝信：我國新一代電力系統(tǒng)的發(fā)展前景