每日經濟新聞 2024-12-09 08:12:23
每經記者 張懷水 每經編輯 陳旭
中國工程院院士、浙江工業(yè)大學校長高翔,長期致力于能源與環(huán)境領域的基礎理論、關鍵技術及工程應用研究,在清潔能源、碳污減排、資源循環(huán)等方向取得系列創(chuàng)新成果。
高翔院士曾獲國家技術發(fā)明獎一等獎1項、國家科技進步獎二等獎1項、國家技術發(fā)明獎二等獎1項、國家級教學成果獎二等獎2項,并獲何梁何利基金科學與技術創(chuàng)新獎、全國創(chuàng)新爭先獎狀、全國五一勞動獎章等。他還入選中國電機工程學會會士,中國環(huán)境科學學會會士,英國IET會士。
當前,我國能源轉型的進展如何?建設新型能源體系應該如何發(fā)力?構建新型儲能體系需要破除哪些障礙?國內規(guī)?;拈L時儲能研究進展如何?圍繞這一系列問題,《每日經濟新聞》(以下簡稱NBD)記者近日對高翔進行了專訪。
高翔院士 圖片來源:受訪者提供
部分省份可再生能源消納問題逐步凸顯
NBD:今年的政府工作報告提出,深入推進能源革命,加快建設新型能源體系。當前,我國能源轉型的進展如何?建設新型能源體系應該如何發(fā)力?
高翔:近年來,我國深入推進能源革命,在能源綠色低碳轉型方面取得了顯著進展,風光等可再生能源發(fā)展迅速。
截至2024年7月底,我國風光發(fā)電合計裝機容量約12.1億千瓦,提前6年完成12億千瓦風光裝機目標的承諾。與此同時,我國加快推進化石能源清潔高效利用,95%以上的煤電機組實現了超低排放,并建成了全球最大的清潔煤電供應體系。能源供給保障能力全面提升,有力保障了我國經濟社會的高質量發(fā)展。
建設新型能源體系是推動能源綠色低碳轉型、積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和的內在要求,對于中國式現代化和高質量發(fā)展具有重要意義。我們要立足我國能源資源稟賦與產業(yè)特點,堅持先立后破、通盤謀劃,通過能源科技創(chuàng)新,支撐構建多能互補深度融合清潔低碳安全高效的能源體系。在這個過程中,離不開教育、科技、人才、產業(yè)的融合發(fā)展,同時要持續(xù)加強國際合作,深度參與國際能源治理變革,共同推進綠色低碳轉型。
NBD:您曾提到,推動能源轉型需要科技創(chuàng)新做支撐。在科技助力能源轉型方面,有哪些典型的案例?還面臨哪些主要的挑戰(zhàn)?
高翔:在全球加快綠色低碳轉型、積極應對氣候變化的大趨勢下,各國紛紛制定能源轉型戰(zhàn)略、政策規(guī)劃和金融計劃等,不斷推動能源科技創(chuàng)新與產業(yè)發(fā)展,有力促進了能源領域綠色低碳轉型。
經過多年持續(xù)攻關和積累,我國在可再生能源、清潔高效煤電、先進核電、、煤化工、百萬千瓦水電和特高壓輸電等方面取得了一批重大科技成果,對保障能源安全、促進產業(yè)轉型升級發(fā)揮了重要作用。
例如,科技創(chuàng)新推動了可再生能源領域技術和產品的快速迭代,并不斷為全球提供質優(yōu)價廉的綠色能源產品,有力促進了全球風電、光伏、新能源汽車和鋰電池等成本的大幅下降,成為全球綠色低碳轉型和應對氣候變化的重要推動者。
當前,我國以煤為主的化石能源消費占比約為82%,是我國二氧化碳排放的主要來源。面向碳中和目標,我國加速推動能源系統(tǒng)從化石能源為主向新能源為主轉型,仍面臨艱巨的挑戰(zhàn)。
一方面,現有可再生能源的安全可靠替代能力尚未完全形成,仍需要發(fā)揮煤炭等化石能源的“壓艙石”作用,如何在碳排放約束下保障中國經濟增長與人民生活水平持續(xù)提高需要的能源供給仍是一大挑戰(zhàn)。
另一方面,隨著風光等可再生能源的大規(guī)模發(fā)展,部分省份電網已出現“鴨子曲線”,甚至有些省份電網的凈負荷曲線在某些時刻已發(fā)展到更具挑戰(zhàn)性的“峽谷曲線”,可再生能源消納問題逐步凸顯。
基于此,當前仍需持續(xù)推進能源科技創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展,推動能源綠色低碳轉型,保障能源安全供應。
未來可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模還會進一步擴大
NBD:去年,我國可再生能源裝機規(guī)模首次超過火電。您認為這釋放出怎樣的信號?我國邁入“綠電時代”的時機是否已經成熟?
高翔:截至2023年底,我國可再生能源發(fā)電裝機達到15.16億千瓦,首次超過火電裝機;到今年7月底,僅風電和光伏發(fā)電的裝機容量合計約12.1億千瓦,提前六年完成了12億千瓦風光裝機目標的承諾,這說明我國近年來在可再生能源發(fā)電領域取得顯著進展,能源結構正發(fā)生深刻變革,綠色低碳轉型步伐加快。未來,我國可再生能源的裝機規(guī)模還會進一步擴大。
當前,我國正大力推進綠色電力的發(fā)展,逐步邁向“綠電時代”。但也要清醒地認識到,目前約三分之二的電量仍由傳統(tǒng)能源提供,傳統(tǒng)能源依然發(fā)揮著不可或缺的作用。
因此,在邁向“綠電時代”的過程中,既要積極推動可再生能源電力的發(fā)展和應用,也要充分考慮到傳統(tǒng)能源在保障能源安全、穩(wěn)定供應方面的重要作用,保證能源轉型的平穩(wěn)過渡和可持續(xù)發(fā)展。
NBD:您曾提到,未來我國可再生能源發(fā)電裝機容量的占比會達到80%左右。距離實現這個目標還有多遠?屆時,居民用電的成本會不會增加?
高翔:目前,我國可再生能源發(fā)電裝機容量超過了50%,發(fā)電量占比達到三分之一。未來我國可再生能源發(fā)電裝機容量可能會達到80%左右,這對可再生能源電力的并網和消納能力提出了巨大挑戰(zhàn)。
要具體預測占比何時能提高到80%左右,需要考慮多重因素,包括可再生能源以及相應并網、消納能力的技術進步、電網建設、政策支持等。根據當前的發(fā)展趨勢和政策導向,可以預見的是,在未來較長時間內我國可再生能源發(fā)電裝機容量的占比將持續(xù)上升。
隨著風電、光伏發(fā)電等可能源發(fā)電技術的進步和大規(guī)模利用,平均可再生能源發(fā)電成本逐步下降,其度電的上網電價逐步降低,與燃煤發(fā)電上網電價相比,可再生能源發(fā)電已基本能夠實現平價上網,部分地區(qū)甚至實現了低價上網。隨著風電、光伏發(fā)電等可能源發(fā)電接入電網比例越來越高,對電力系統(tǒng)的靈活性要求也越來越高,需要加快儲能關鍵技術創(chuàng)新研發(fā)和應用,推動儲能降本增效和規(guī)模化應用,以保障可再生能源健康發(fā)展和構建更加靈活高效的新型電力系統(tǒng),從而降低未來的用電成本,豐富峰谷分時電價、季節(jié)性電價及差異化電價體系。當然,這需要大家的共同努力。
長時儲能距離大規(guī)模應用仍有差距
NBD:綠色低碳轉型離不開儲能技術的發(fā)展,您認為構建新型儲能體系需要破除哪些障礙?
高翔:風電、光伏等可再生能源具有間歇性、波動性的特征,我們需要基于不同儲能技術的時間尺度、能量品位特征,綜合考慮儲能功率與儲能容量的匹配,發(fā)展規(guī)?;?、高安全、長壽命、低成本的混合儲能系統(tǒng),以滿足多時間尺度、多應用場景的儲能需求,構建支撐可再生能源規(guī)?;瘧玫幕旌蟽δ芗夹g體系。
NBD:談及規(guī)?;拈L時儲能,目前國內的研究進展如何?形成了哪些相對成熟的解決方案?
高翔:近年來,我國在儲能尤其是長時儲能領域取得了較好進展,并正在加快推進大容量、長時間尺度的電儲能、熱(冷)儲能、氫(氨/醇)儲能等技術研發(fā)及示范應用,探索出了一些相對成熟的解決方案。如電儲能技術進入了商業(yè)化發(fā)展的新階段,如液流電池正步入GW級時代;熱儲能技術已在火電靈活性改造、光熱發(fā)電等場景中實現應用;氫儲能可以儲電,也可以儲氫及其衍生物(如氨、醇等),已作為燃料在工業(yè)生產、交通運輸等領域得到了初步應用,其中綠色甲醇燃料在杭州亞運會主火炬得到了應用。
未來,可以發(fā)展耦合長時儲能的新型電廠,通過煤電與風光等可再生能源多能互補耦合儲能發(fā)電,結合碳捕集、綠色燃料制取、高效摻燒等技術,實現低碳供電/供熱。總體上,大多數的長時儲能技術仍處于研發(fā)或示范應用階段,離大規(guī)模應用仍有差距,需要不斷迭代。
NBD:您曾提到,要推動海陸能源協(xié)同,建議構建海上能源島。海上能源島對推動能源轉型的意義體現在哪里?
高翔:海上能源島作為一種融合區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略和能源資源稟賦的重要載體,可為培育海洋新質生產力提供更多綠色動能,在推動能源綠色低碳轉型方面具有重要意義。
一方面,大規(guī)模開發(fā)海洋中的風能、光能等可再生資源,可減少對煤炭和石油等化石能源的依賴。
另一方面,海上能源島具備生產氫、氨和甲醇等綠色燃料的能力,同時可以支持清潔能源的多種形式、大規(guī)模存儲以及遠距離或跨區(qū)域輸送,提升可再生能源的消納與利用效率。
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