9月22日，清華大學(xué)正式成立碳中和研究院。碳中和研究院的成立，是貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記重要講話精神的重要行動(dòng)，是將服務(wù)國(guó)家重大需求與充分發(fā)揮清華多學(xué)科優(yōu)勢(shì)緊密結(jié)合的重大舉措，是為人類可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)智慧與力量的主動(dòng)擔(dān)當(dāng)。
清華大學(xué)推出“碳中和大家談”系列訪談，邀請(qǐng)專家學(xué)者圍繞碳中和領(lǐng)域熱點(diǎn)議題，進(jìn)行前瞻性、引領(lǐng)性的思考和討論。本期訪談邀請(qǐng)清華大學(xué)電機(jī)系主任、清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)、清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)康重慶教授，為我們解讀碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的戰(zhàn)略意義，闡述碳中和愿景下電力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型與創(chuàng)新。
康重慶
康重慶，1997年清華大學(xué)博士畢業(yè)后留校任教至今，主要硏究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)規(guī)劃、電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行、能源互聯(lián)網(wǎng)、可再生能源、低碳電力技術(shù)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、電力市場(chǎng)?，F(xiàn)任清華大學(xué)電機(jī)系教授、系主任，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新硏究院院長(zhǎng)，清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng)、北京電機(jī)工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)；IEEE Fellow，lETFellow，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)會(huì)士。國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國(guó)家萬人計(jì)劃科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。主持國(guó)家自然科學(xué)基金10余項(xiàng)，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃1項(xiàng)。出版第一作者中英文專著6部，發(fā)表論文400余篇，其中IEEE Transactions文章100余篇，2017-2020年連續(xù)入選愛思唯爾中國(guó)高被引學(xué)者榜單。獲2018年度中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)，2021年獲IEEE PES電力系統(tǒng)可靠性獎(jiǎng)。
實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)需“全國(guó)一盤棋”
記者：“雙碳”目標(biāo)與以往的低碳相關(guān)概念有何不同？
康重慶：總書記提出的“雙碳”目標(biāo)，最根本的特征體現(xiàn)在四個(gè)方面：一是時(shí)間緊任務(wù)重，天然的資源結(jié)構(gòu)問題給我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)帶來巨大挑戰(zhàn)。二是各行業(yè)要更好協(xié)同，任何一個(gè)行業(yè)都不可能坐享其成，必須全國(guó)一盤棋。三是重點(diǎn)行業(yè)要率先行動(dòng)，碳排放中占比大的重點(diǎn)行業(yè)如電力行業(yè)等應(yīng)承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，作出積極貢獻(xiàn)，帶動(dòng)其他行業(yè)努力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。四是要全社會(huì)動(dòng)員，從政策激勵(lì)、技術(shù)研發(fā)、教育培養(yǎng)、宣傳科普等方面引導(dǎo)全社會(huì)行動(dòng)起來。
記者：實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和對(duì)大眾生活有何影響？
康重慶：要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，必須全社會(huì)一致行動(dòng)，任何行業(yè)、個(gè)人都不能落下。每個(gè)人的生活都與“雙碳”息息相關(guān)，特別是樹立節(jié)能意識(shí)非常重要。以用電為例，過去提倡節(jié)約用電、隨手關(guān)燈，只是靠人的自覺行動(dòng)，現(xiàn)在可以通過智能電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新打造智能家庭，檢測(cè)到房間沒人時(shí)便自動(dòng)關(guān)燈。在逐步實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的過程中，科技會(huì)大大改變?nèi)藗兊纳睢?
“卓越的成果產(chǎn)出并不遙遠(yuǎn)”
記者：清華大學(xué)碳中和研究院具備怎樣的優(yōu)勢(shì)？
康重慶：在科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新、多學(xué)科交叉、產(chǎn)學(xué)研融合等方面，清華都具有突出優(yōu)勢(shì)，在能源板塊的學(xué)科實(shí)力雄厚。希望通過碳中和研究院這一平臺(tái)，打通學(xué)科壁壘，加強(qiáng)交流協(xié)作，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)共贏，充分發(fā)揮清華優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)出真正具有想象力、創(chuàng)新力和實(shí)踐力的成果。
記者：碳中和研究院強(qiáng)調(diào)多院系多學(xué)科聯(lián)合創(chuàng)新，電力領(lǐng)域在其中扮演怎樣的角色？
康重慶：電力系統(tǒng)和電氣工程學(xué)科是一個(gè)樞紐，清華各院系的相關(guān)成果都可以通過電力網(wǎng)絡(luò)集成在一起，例如，車輛與運(yùn)載學(xué)院研發(fā)的電動(dòng)汽車既可以依靠電力系統(tǒng)充電，也可以在閑置時(shí)將所儲(chǔ)存的電能送到電力系統(tǒng)；地學(xué)系研發(fā)的高精度天氣預(yù)報(bào)使我們?cè)陬A(yù)測(cè)風(fēng)電光伏出力、掌握新能源資源分布和控制新型電力系統(tǒng)時(shí)誤差大大減??；建筑學(xué)院研究的零碳建筑離不開大電力系統(tǒng)的配合；能動(dòng)系關(guān)注的火電轉(zhuǎn)型與構(gòu)建新型電力系統(tǒng)更是密不可分……在清華，如果各院系、各學(xué)科齊心協(xié)力，深化融合，集眾家之所長(zhǎng)，卓越的成果產(chǎn)出并不遙遠(yuǎn)。
記者：目前電機(jī)系在低碳電力技術(shù)方面有哪些重要貢獻(xiàn)？
康重慶：我國(guó)的電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)在國(guó)際上也是領(lǐng)先的，特高壓輸電、智能電網(wǎng)、新能源利用等技術(shù)都是我國(guó)的名片，這些技術(shù)的發(fā)展中，電機(jī)系都作出過自己的努力和貢獻(xiàn)。
清華大學(xué)在研究低碳電力技術(shù)方面起步早，經(jīng)驗(yàn)豐富。例如，我們提出電力系統(tǒng)碳排放流分析理論，據(jù)此與江蘇電力公司、常州供電公司聯(lián)合研發(fā)的全國(guó)首個(gè)電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷”實(shí)體碳表系統(tǒng)及能源碳計(jì)量平臺(tái)，在9月28日剛剛發(fā)布、正式上線，也是碳中和研究院成立之后首個(gè)正式發(fā)布的關(guān)鍵技術(shù)與裝備應(yīng)用成果，未來將圍繞碳監(jiān)測(cè)開展一系列新型電力系統(tǒng)碳減排與節(jié)能方面的研究。
電機(jī)系在雙碳領(lǐng)域的技術(shù)儲(chǔ)備有很多，例如，盧強(qiáng)院士、梅生偉教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)方的世界首個(gè)非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站——江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目9月30日并網(wǎng)試驗(yàn)成功，標(biāo)志著我國(guó)新型儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用取得重大進(jìn)展。韓英鐸院士和陸超、魏應(yīng)冬等所研究的貫通式同相供電技術(shù)，有效解決了高鐵運(yùn)行中的供電問題，即將在大興機(jī)場(chǎng)線投運(yùn)。曾嶸副校長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)提出的IGCT技術(shù)使得電力系統(tǒng)從器件、裝備到整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)革新。孫宏斌教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的自動(dòng)電壓控制技術(shù)，未來在新能源為主體的電力領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。慈松研究員團(tuán)隊(duì)研發(fā)動(dòng)態(tài)電池網(wǎng)絡(luò)管控技術(shù)成功解決電池儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性、安全性問題。趙爭(zhēng)鳴教授研發(fā)的基于離散狀態(tài)事件驅(qū)動(dòng)的電力電子仿真技術(shù)，被業(yè)內(nèi)譽(yù)為電力電子仿真界的一場(chǎng)革命。
構(gòu)建以新能源為主體的
新型電力系統(tǒng)
記者：新型電力系統(tǒng)“新”在哪里？
康重慶：新型電力系統(tǒng)主要有四“新”：新結(jié)構(gòu)、新形態(tài)、新技術(shù)、新機(jī)制。其中新結(jié)構(gòu)是根本，指的是新型電力系統(tǒng)的核心是從以煤炭為主轉(zhuǎn)變成以新能源為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)對(duì)技術(shù)提出挑戰(zhàn)，我們要持之以恒攻克技術(shù)難題，探索技術(shù)發(fā)展方向，提出科學(xué)解決方案，為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。
記者：構(gòu)建新型電力系統(tǒng)對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)有何意義？
康重慶：新型電力系統(tǒng)與“雙碳”目標(biāo)結(jié)合得非常緊密。從我國(guó)整體碳排放結(jié)構(gòu)來看，電力行業(yè)占很大一部分。如果電力行業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)碳中和，整個(gè)社會(huì)就很難實(shí)現(xiàn)碳中和。全社會(huì)要實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，從電力能源來看，必須構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。
記者：在新型電力系統(tǒng)方面，未來有何重點(diǎn)規(guī)劃？
康重慶：未來我們將在五個(gè)方面繼續(xù)進(jìn)行深入研究，為構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)作出貢獻(xiàn)。
一是發(fā)展新型儲(chǔ)能技術(shù)，進(jìn)一步解決電池儲(chǔ)能的安全性、經(jīng)濟(jì)性問題，建設(shè)新型儲(chǔ)能電站，促進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
二是研發(fā)新型電氣裝備，提升輸電能力，增強(qiáng)電網(wǎng)應(yīng)對(duì)極端天氣的能力。
三是升級(jí)電網(wǎng)控制技術(shù)，與儲(chǔ)能調(diào)度、氫能制備相配合，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
四是深化電力體制改革，完善碳交易市場(chǎng)化機(jī)制，為政策制定建言獻(xiàn)策，加強(qiáng)對(duì)電力行業(yè)的正向激勵(lì)。
五是轉(zhuǎn)變觀念，從碳視角看待電力系統(tǒng)，運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。
記者：呂婷
學(xué)生記者：葛瑞
