“構建清潔低碳安全高效的能源體系和以新能源為主體的新型電力系統，是我國未來能源轉型和實現碳中和目標的重中之重。”在9月23日召開的中國電力規劃第八屆論壇上，中國科學院院士周孝信說，我國擁有多項降碳技術，如何將其組合起來應用到工程實踐中，是未來發展的重點。
那么，在碳達峰和碳中和目標之下，能源轉型如何實現？新型電力系統的主要特征、核心指標和關鍵技術有哪些？會議間隙，記者就上述問題采訪了周孝信。
釋放數字化轉型紅利
最新數據顯示，2020年我國煤電裝機占整個電力系統裝機容量的49.1%，年發電量占比保持在60%。預計到2030年，煤電裝機占比將下降到32.3%，但發電量占比仍維持在46%左右。
對此，周孝信提出，我國能源轉型戰略的目標是實現碳達峰和碳中和，而實施路徑就是 “兩個構建”：首先是構建清潔低碳安全高效的能源體系，其次是構建以新能源為主體的新型電力系統。
對于如何落實“兩個構建”，周孝信提出了自己的看法：“首先，要大力開發利用可再生能源，發展核能、生物質、地熱等非化石能源的綜合利用，在電力系統中實現以非化石能源為主的電源結構，這是實現能源轉型的關鍵；其次，要積極推動煤電靈活性轉型，為高比例可再生能源電力系統運行提供靈活調節能力，探索煤電資源的綜合利用，實現煤電向低碳無碳化轉型；再次，要持續推進終端用能的電氣化以及加強電力電子和儲能等關鍵技術創新；最后，還要完善各項政策，堅持市場化改革方向，加快完善碳交易市場，助力國家應對氣候變化目標的實現。”
周孝信表示，要通過數字化轉型，推動新一代輸配電網和能源互聯網建設，適應高比例可再生能源電力消納，確保電力系統安全穩定運行。
注重電力系統的整體效率
在周孝信看來，新型代電力系統有幾大特征屬性：高比例可再生能源電力系統、高比例電力電子裝備電力系統、多能互補綜合能源電力系統、數字化智能化的智慧能源電力系統、低碳零碳的電力系統。
這就意味著，要形成以清潔為主導，以電為中心的能源供應和消費體系，同時新能源要具備主動支撐能力，大電網要做到規模合理，構建安全防御體系。同時，還要做到高度的數字化、智慧化、網絡化，實現對海量分散發供用電對象的智能協調控制，實現“源網荷儲”各要素友好協同。
“非化石能源在一次能源消費中的比重、非化石能源發電量在全部發電量中的比重、電能在終端消費中的比重、系統總體能源效率、能源電力系統中二氧化碳的總排放量，是考核新型電力系統是否合格的核心指標。”周孝信表示。
周孝信解釋稱，在以電力為核心的能源系統中，非化石能源占一次能源消費的比重，體現了其對電力系統的貢獻；電能在終端消費中的比重，決定了終端消費中到底有多少能源由電力供應；對于系統總體能源利用效率來說，單純提高能源的利用效率并非最重要，而是要注重核算電力系統的整體效率。
實現多種關鍵技術融合發展
無論是構建清潔低碳安全高效的能源體系，還是構建以新能源為主體的新型電力系統，都需要技術“底座”的支撐。
周孝信認為，對能源電力系統全局產生影響的關鍵技術包括：高效低成本的電網支持型新能源發電和綜合利用技術、高可靠性低損耗率新型電力電子元器件裝置和系統技術、新型綜合電力系統規劃運行和控制保護技術、清潔高效低成本氫能生產儲運轉化和應用技術、安全高效低成本壽命新型儲能技術、數字化智能化和能源互聯網技術、新型輸電和超導綜合輸能技術、綜合能源電力市場技術等。
這些關鍵技術如何共融發展，形成合力？對此，周孝信提出了綜合能源生產單元（IEPU)解決方案，即利用燃煤電廠或者燃煤混燒生物質電廠進行二氧化碳捕集，利用火電或者新能源電力進行電解水制氫，利用生產出來的二氧化碳和氫合成甲烷或甲醇，從而解決氫氣儲運安全性的難題。
“綜合能源生產單元解決方案具有高靈活調節能力，可作為火電低碳零碳轉型的一種路徑，助力構建零碳電力系統，支撐高滲透可再生能源電力系統安全可靠運行。”周孝信說，“綜合能源生產單元解決方案與數字化智能化技術相結合，可構成未來能源基地的智慧型基本單元，這將對電網的靈活性及調度模式產生重要影響。”
