【两院院士谈电力】“双碳”目标下,新型电力系统发展路径的优化思路

2021-8-31 13:59 来源: 中国电力企业管理 |作者: 冷俊 薛禹胜

冷俊

研究员级高级工程师,长期从事电力系统自动化领域技术研究及企业经营管理,现任南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)董事长、党委书记,中国电机工程学会常务理事,享受国务院政府特殊津贴。曾获十余项省部级科技奖项。

薛禹胜

稳定性理论及电力系统自动化专家,中国工程院院士,现任国网电力科学研究院名誉院长。开创了非自治系统运动稳定性的量化理论和电力系统暂态稳定的定量算法,并广泛应用于国内外。他设计的停电防御体系的防御范围覆盖了中国4/5的电网。提出了能源领域的信息-物理-社会系统的研究框架,实现了通过数学模型-多代理-真实人的混合仿真来支持决策。

习近平总书记宣布中国将力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值,2060年前实现碳中和,这意味着中国作为世界上最大的发展中国家,将完成全球最高碳排放强度降幅,用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。

正如两点之间可以画无数条曲线,“双碳”目标是确定的,但是要从中国当前的状态达到期望中的状态,中间可供选择的路径有无数种。为了优化实现“双碳”目标的路径,需要明确以下三个问题:第一,对“双碳”达标路径的准确描述和评估,这需要考虑与能源、经济、环境及社会等环节的关联,以及合理预估各种不确定性因素的影响;第二,“双碳”目标与能源安全、经济安全、环境安全的协同优化;第三,电力系统如何主动支撑“双碳”目标的实现。

电力系统是能源链的枢纽环节,以及经济社会发展的重要支撑。以新能源为主体的新型电力系统是电力发展与“双碳”目标之间关系的官方表述,而能源的信息-物理-社会系统(Cyber-Physic-Social System in Energy,或CPSSE)是实现“双碳”目标与能源转型路径优化的框架。

CPSSE中的信息元素,是指支撑大规模交流直流混合输电及电力电子装备入网,系统动态特性越加复杂的先进信息技术,在迈向“双碳”目标的同时,保证我国的电力安全、能源安全、经济安全和环境安全。

CPSSE中的物理元素,是指在中国经济社会发展的碳约束条件下,能源领域是减少碳排放的主战场,新能源大规模替代火电,能源系统的复杂性、不确定性大幅提高,电力系统的枢纽角色将更为突出。

CPSSE中的社会元素,是指大规模新型负荷涌现,辅助服务与需求侧参与的问题更加紧迫,大量社会参与者的博弈行为,特别是政策与规则将影响电力系统的工况与响应,电力系统必须依靠更加智能的规划、调度及市场引导,才能支撑“双碳”目标。

本文尝试从电力系统、智能电网、CPSSE发展的过程,统筹考虑信息、物理、社会三个元素,提出实现“双碳”目标及能源转型路径优化的框架。

1234下一页

最新评论

碳市场行情进入碳行情频道
返回顶部