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打赢电力行业绿色低碳转型硬仗

来源：经济日报

实现碳达峰、碳中和，是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。根据国际能源署统计，2019年中国碳排放总量113亿吨，能源领域碳排放量98亿吨，占全国总量的87%，其中电力行业碳排放42亿吨，占全国总量的37%。推进绿色低碳发展，能源电力行业任务最重、责任最大，承担着主力军作用。

当前，我国电力行业绿色低碳转型面临哪些挑战？如何构建以新能源为主体的新型电力系统？经济日报记者近日专访了中国工程院院士，中国华能集团有限公司党组书记、董事长舒印彪。

记者：“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力。近年来，我国电力行业低碳转型成效如何？未来发展方向是什么？

舒印彪：近年来，我国积极推进电力低碳转型，新能源实现快速发展。截至2020年底，中国风电、太阳能发电装机分别达到2.8亿千瓦、2.5亿千瓦，占世界装机总量的34%、33%，且均居世界首位；清洁能源大规模开发利用，电能替代步伐加快，2016年以来累计电能替代电量超过9000亿千瓦时；煤电清洁高效利用效果突出，86%的煤电机组完成超低排放改造，全国供电煤耗降至305克/千瓦时，过去10年下降28克/千瓦时，相当于年减少煤炭消耗1.4亿吨、减排二氧化碳4亿吨；特高压技术实现大规模应用，电力市场化改革深入推进，低碳转型取得显著成效。

我国是世界上最大的能源生产国和消费国，要如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标，电力行业肩负着重要的历史使命。对此，我国能源电力行业要加快形成多元化清洁能源供应体系，支撑未来能源转型。坚持集中式和分布式并举，大力发展陆上新能源；破解整体规划、技术创新、政策支持等问题，加快发展海上风电；加快华龙一号等国产化三代压水堆技术推广，推进四代高温气冷堆示范工程，在确保安全的前提下积极有序发展核电；积极开发水电，打造流域“水风光”互补开发模式；发挥煤电兜底保供和应急备用调峰作用，持续降低煤电占比；加快大容量、长寿命、高安全、低成本电化学储能研发和推广，推动储能规模化应用。

记者：“十四五”时期是实现碳达峰目标的关键期，应如何构建以新能源为主体的新型电力系统？

舒印彪：过去100多年来，电力系统形成了以化石能源为主体的技术体系，随着新能源快速发展，电力系统的结构形态将发生变化，从高碳电力系统向以新能源为主体的新型电力系统转变。

当前，我国构建新型电力系统，要统筹发展与安全，保障电力持续可靠供应，并充分利用数字技术和智慧能源技术，在传统电力系统基础上，增强灵活性和柔性，提高资源优化配置能力，实现多能互补、源网荷储高效协同。

以新能源为主体的新型电力系统将具有四个方面基本特征：一是加强电网互联互通，发挥大电网优势，实现各类发电资源充分共享、互为备用；二是提升智能化互动化水平，推进现代信息通信技术与电力技术深度融合，由部分感知、单向控制转变为高度感知、双向互动、智能高效；三是实现灵活柔性，提高新能源发电品质，主动平抑出力波动，成为友好型电源，增强电网平衡调节能力，提高抗扰动能力，保障多能互补，更好适应新能源发展需要；四是确保安全可控，推进交流与直流、各电压等级协调发展，建设新一代调控系统，筑牢安全“三道防线”，有效防范大面积停电风险。

记者：做好碳达峰、碳中和这道必答题，我国能源电力发展的重点工作有哪些？

舒印彪：实现碳达峰、碳中和目标，实施再电气化是关键路径。再电气化就是以电为中心、电力系统为平台，清洁化、电气化、数字化、标准化为方向，构建清洁低碳安全高效的能源体系，在传统电气化基础上，实现高度电气化社会。

清洁化意味着大力发展新能源，加快发展水电，安全推进核电建设，推动煤电从电力保障设施向生态环保平台转变；电气化主要体现在工业、建筑和交通领域的大规模电气化替代，力争到2060年，三者电气化水平分别由目前的26%、40%和4%，提高到70%、80%、50%以上；推进电力数字化建设，提升电力系统智慧化水平，则要求加强电力数字化基础设施建设改造，充分挖掘系统资源，实现多能互补、灵活调节、主动响应、协调互动，提升电力系统安全和效率；同时，加快碳减排标准体系建设，推动建立与国际接轨的碳减排制度体系，是促进相关行业自主控碳减碳的有效途径。我们要加强能源标准国际合作，构建与国际接轨的“标准+检测”服务体系，拓展国际合作空间。

记者：我国电力系统的清洁低碳转型还存在哪些核心技术问题亟待突破？在发挥科技创新引领方面，作为能源电力领域的龙头企业，华能集团有哪些做法？

舒印彪：改革开放以来，我国发电技术实现跨越式发展，自主创新能力大幅提升，系统集成、工程化技术和关键核心技术取得突破，多项技术实现了“领跑”和“并跑”。但发电领域的控制芯片、基础材料及一些关键部件的核心技术尚未完全掌握，电力基础设施网络安全还未做到完全自主可控，需进一步加强自主创新，尽快取得重大原创性、引领性成果，增强产业链韧性。

华能作为能源电力领域的龙头企业，始终坚持企业的创新主体作用，以重大科技项目为牵引，联合高等院校、科研院所和行业上下游企业，组建任务型、体系化的创新团队，攻关“卡脖子”关键共性技术难题，打通上下游产业链，带动行业技术进步。

以DCS（分散控制系统）为例，长期以来，国内DCS所使用的CPU和操作系统等软、硬件依赖进口，存在巨大安全隐患。由华能西安热工院为总牵头，联合中国电子、中国电科、南瑞继保公司组成联合攻关团队，充分发挥福州电厂和玉环电厂多年来的运行检修经验，组成了DCS总体设计、国产芯片、操作系统、电子元器件、组态软件、改造和运行一条龙的高水平强强联合团队，为研发应用的高起点、高速度奠定基础，成功研制出全国产化的DCS系统——华能睿渥，标志着我国发电领域工业控制系统完全实现自主可控，并在国内首次成功应用于35万千瓦和百万千瓦火电机组，成为新型举国体制下自主创新的典型范例。

记者：未来科技创新对构建新型电力系统，持续推动我国电力能源领域的绿色转型将发挥什么样的作用？能源电力行业中的大中小企业该怎么做？

舒印彪：能源行业绿色转型是全球面临的共同挑战，需要各国科技界、企业界开展更加广泛的国际合作，充分发挥科技创新的引领作用，加快突破关键核心技术。在基础前瞻领域，重点攻关高效率高安全大容量储能、氢能及燃料电池、高效率光伏发电材料、新型绝缘材料、超导材料、宽禁带电力电子器件等技术。在工程应用领域，重点攻关CCUS（碳捕获、利用与封存）、高效率低成本新能源发电、大规模海上风电、虚拟电厂、源网荷储协调运行、主动需求响应、综合能源系统等技术。

中国华能将积极推进新型电力系统建设，加强低碳技术研发，完善产业政策和技术标准，为实现碳达峰、碳中和作出积极贡献。而对能源电力行业中的中小企业而言，很多关键核心技术具有较高的研发风险和产业化成本，需要上下游企业、单位联合集成创新。针对此类问题，华能计划在海上风电等领域组建体系化、任务型创新联合体，加大海上风电、钙钛矿、异质结光伏等前沿技术投入，并提供大规模示范应用场景。以重大工程和重点项目为牵引，带动产业链上下游大中小企业、单位协同创新，发挥产业链集成优势，提高技术水平和竞争力，助推产业转型升级发展。