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薛禹胜:可再生能源的不确定性为能源安全带来挑战

2014-11-10 10:23
PokerJoker
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  第六届中国(无锡)国际新能源大会暨展览会于2014年11月6至8日在江苏无锡隆重举行,本届展会以“新能源、新城镇、新生活”为主题。

  中国工程院院士、国网电力科学院研究员名誉院长薛禹胜进行主题演讲,以下是文字实录:

  薛禹胜:各位早上好,非常容幸在这里交流一下关于能源互联网的一点看法。

  我们知道能源是社会发展的重要物质基础,可靠的电力供应则是现代文明的重要支持。如果电能在终端能源中的占比增加1个点,能源强度将降低3.7个百分点。可以看得出来能源安全是离不开能源的安全,离不开电网的安全。所以电网是支撑电力传输电力市场的物理平台。

  我们知道一次能源在各种发电厂转化成电能以后,电能再变成二次电能最终到终端的各种能源。这个过程当中我们要保证电力系统能承受可信的扰动崩溃的能力,电力系统在扰动后仍保持供需平衡的能力。

  在这个电力系统和电力市场以及参与者之间,需要一个决策支持系统。基于这样一个思维,国网电科院开发了国际上唯一的WARMAP体系,它广泛应用在中国省级以上的电网当中,就是80%以上的省级以上的电网是这个防御体系保护,这样使得中国电网安全预警和安全方面引领了世界。

  但是目前这样一个研究工作是在电力流设定的边界条件,边界条件是我们给定的情况之下进行研究的,所以它并没有考虑到一次能源对这个设定边界条件的影响,它也没有考虑到用电模式改变以后,它对于电力流的影响。所以我们中间研究了安全性,但并没有考虑到实际情况底下,我们面对着能源的环境当中的变化。

  那么为了保证真正的能源安全,我们是需要研究整个电力流, 用能源流代替单纯电力流的研究。另外我们还要研究资金流和信息流,来支撑这样一个能源和资金的正常运作。

  此外为了保证环境的安全,我们还是要研究能源生产和能源消费对于环境的影响,也就是我们要求研究能源整个环节当中的每一个环节对环境排放的影响。

  实际上我们以前研究的是中间物理的电力系统,但是它是和周边所有环境这些箭头互相联系当中,是我们给定的条件之下,来保证电力系统的安全。但是外部的这些连接都是在改变的,并且随着社会的发展,随着经济的发展,这些变化都有很大的影响。这些影响如果不把它考虑在能源安全,电力安全的话,后者的目的将是很难保证的。

  在周边边上每一个故障最后都会引起物理电力的故障,所以我们必须要综合考虑一次能源、二次能源及终端能源的生产与消费。

  那我们来看一下电力系统和一次能源之间的关系,在各种能源当中,有一些能源目前为止化石类能源是作为发电当中主要的一次能源。但是这个情况刚才几位专家也讲了,它不但受到自然资源的约束,并且受到环境的约束,所以在未来化石类能源最终将被可再生能源代替。但是天然系、水能、核能、太阳能是不能直接转化,主要的还是通过可再生能源变成电能以后才能被大多数的终端设备所使用,所以这里可以看到,电能在终端能源中作用是非常非常大的,如果没有电大量在终端代替其他化石能源,可再生能源使用是不太现实的。

  所以我们要保证大能源的充裕性,我们可以看到不可再生的能源除了供应一些没有办法被电能替代的终端需求的时候,主要是作为发电的燃料,它通过发电和配电工给电流符合的需求,供给可能被电能所替代的终端的需求。

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