清華四川能源互聯網研究院魯宗相：能源轉型加快，數字化是關鍵

每經記者 唐俊    每經編輯 劉艷美

“我們認為數字化技術在未來能源電力系統的發展當中會成為一種基礎性的技術，不是某個小的技術領域，而且大家都會用。”

8月14日，2024四川網信“數智領航”第十三期·川網聯“走進新質生產力前沿”系列活動能源互聯網專場在成都舉行，清華大學電機系教授、清華四川能源互聯網研究院常務副院長魯宗相在接受《每日經濟新聞》記者采訪時，透露上述觀點。

魯宗相認為，能源轉型已成為共識，近期國家出臺多項相關政策，意味著轉型正在不斷推進落地，而數字化技術是其中的關鍵。

圖片來源：主辦方提供

能源轉型加快

談到能源轉型，背后最核心的原因是氣候變化。“氣候變化問題是所有行業、所有產業都繞不過去的基本背景。”魯宗相說。

聯合國秘書長古特雷斯7月25日表示，今年7月21日、22日和23日是有記錄以來最熱的三天，全球平均氣溫分別達到17.09、17.16、17.15攝氏度，是歷史同期最高溫度。

據英國氣候網站Carbon Brief統計預測，2024年有95%的概率比2023年更熱。極端高溫背后是溫室氣體排放，減排成為控制全球變暖的重要手段。

中國早已在2020年提出“雙碳”目標，即2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和。目前，中國的能源結構仍以化石能源為主，根據規劃，到2025年非化石能源消費占比將達到20%、2030年達到25%。

電力是能源消費主體。魯宗相提到，目前中國電力結構仍以火電為主，未來將大力發展風電、光伏、核電等清潔能源。據中國電力企業聯合會數據，2023年，中國煤電裝機容量比重已降至40%以下。

近期又有兩項政策出臺，意味著能源轉型正在加快。

8月11日，國務院印發《關于加快經濟社會發展全面綠色轉型的意見》，其中提到要穩妥推進能源綠色低碳轉型，包括加強化石能源清潔高效利用、大力發展非化石能源、加快構建新型電力系統等。

8月6日，國家發改委、國家能源局、國家數據局聯合印發《加快構建新型電力系統行動方案（2024—2027年）》。新型電力系統高比例可再生能源和高比例電力電子設備特性日益凸顯，該行動方案聚焦加強電網主網架、提升新型主體涉網性能、持續提升電能質量等。

魯宗相表示，在能源轉型方面，風光資源比較多的省份發展較好，并且數字化程度也在提升。例如新疆大力推廣算電融合（算力和電力融合），風電和光伏發的電就地提供給數據中心使用，然后以算力形式對外輸出，做成算力產業。

數字化是關鍵

國家發改委、能源局等部門已經明確，要加快構建新型電力系統。魯宗相認為，一定要以數字化工具作為基礎，去打造新型電力系統，虛擬電廠是數字化技術在能源電力行業應用的最好案例。

虛擬電廠是一種新型電源協調管理系統，與傳統的實體電廠不同，虛擬電廠不直接生產電能，而是通過智能管理和調度分散的能源資源，來提供電力供應和需求側的平衡。

魯宗相提到，虛擬電廠并不是一個新概念，很早以前電力系統就研究過虛擬電廠技術，但當時電源電網端有足夠的調節能力，虛擬電廠的功能暫時無法發揮，另外當時4G、5G技術還不成熟，通信成本較高。

而現在，4G、5G技術已經非常成熟，“我們開玩笑說，光纖基本上是白菜價”，有條件去實施了。更重要的是，現在電源電網的調節資源幾乎已經用盡，必須要挖掘新的技術和資源，所以虛擬電廠變得越來越關鍵。

但虛擬電廠不只是技術上的事情，更復雜的問題在于需要海量用戶參與和協調。魯宗相舉例，比如現在空調需要參與電力調解，規定只能設定為26度，甚至減少開啟時間，一定程度上會影響用戶的舒適性。“這樣就涉及愿不愿意的問題，因為不能強加于人，只能鼓勵和協商。”

他認為，建設虛擬電廠需要政府出面協調，通過政府引導管理和第三方技術公司支撐共同完成。

構建新型電力系統同樣存在挑戰。新型電力系統中新能源電力占主導，魯宗相表示，根據測算，到2035年左右，中國可再生能源裝機將超過50%，成為裝機主體；2050年左右發電量超過50%，成為發電主體。

從成為裝機主體到成為發電主體，中間15年的過渡期怎么辦？魯宗相提出這樣一個問題。

他表示，此前火電是主力電源，又是主力調節手段，又是所有的支撐，一個火電廠所有的功能都滿足。但現在新能源電站能力相對偏弱，很難單獨完成，只能各種方式一起協調，才能順利過渡。

另外魯宗相還提到，AI在能源領域也將有較多的應用場景，包括智能電網、需求響應、預測性維護、可再生能源預測、能源存儲、碳捕捉利用和存儲、能源交易、石油和天然氣勘探、核電站監控等。