周孝信院士：双碳目标下我国能源电力系统发展趋势探讨，“先立后破”的初步情景分析

6月12日，第十七届全球光伏前沿技术大会主题论坛在上海举行。中国科学院院士，中国电力科学研究院名誉院长周孝信院士受邀参加本次论坛，并发表主题演讲。

周孝信在演讲中深入探讨了双碳目标下我国能源电力系统的发展趋势，并提出了“先立后破”的初步情景分析。他强调，为实现碳达峰和碳中和目标，我国需加速风电、太阳能等可再生能源的开发利用，同时适度增加核电比重，并延迟煤电的退出，加大煤电技术改造力度。

根据预测，到2060年，我国可再生能源发电占比将达到55%，而化石能源占比将大幅下降至不到10%。为实现这一目标，我们需要重点关注并加快前20年风光新能源的发展。从能源消费结构演变图来看，非化石能源特别是风光能源的发展将迅速替代化石能源，导致后者在2025年至2045年间衰减速率显著。

在电力系统方面，我国正致力于构建新型电力系统，其中风光发电新增装机在2023年已接近3亿千瓦，占全球比重高达54%。通过对比分析新旧方案，可以看出“先立后破”的策略将导致装机容量大幅度增加，尤其是在煤电领域也将呈现出类似的增长趋势。

衡量前期快速发展的关键指标包括二氧化碳排放和系统能源的总体利用效率。预计在未来20年内，能源系统和电力系统的二氧化碳排放将大幅减少，能源利用效率也将显著提升。这主要得益于新能源的发展、源侧效率的提高以及终端消费效率的改善。

面对新型电力系统安全经济运行的新挑战，提出了五个关键指标：灵活性、韧性、稳定性、可靠性和经济性。为应对这些挑战，提出了五大措施：发展储能技术、挖掘煤电资产、实现多能互补、建设大规模传输系统以及推进数字化智能化。

在源端基地和终端消费综合能源电力系统中，未来的能源电力传输系统将更加多元化，不仅限于电力传输，还将包括绿色气体、液体燃料的传输。煤电改造后的综合能源生产单元（IEPU）将实现多能互补，为电力系统提供灵活调节和安全稳定运行支撑。

通过初步仿真分析，预计在风光发电装机占比超过70%、发电量占比接近60%的场景下，通过各类可调节资源的协同作用，尤其是中长期储能措施，新型电力系统能够在正常和极端天气条件下满足基本运行需求。然而，这仍需要进一步详细的研究和分析。

周孝信认为，通过实施“先立后破”的发展策略，我国能源电力系统将能够实现积极稳妥的能源转型，为实现双碳目标创造有利条件。

文章作者：熠琳