2020 年1月3日,“第七屆電工學科青年學者學科前沿研討會”在合肥市舉辦。大會由中國電工技術(shù)學會、國家自然科學基金委員會電工學科共同主辦,合肥工業(yè)大學承辦。在本屆大會上,有關(guān)項目團隊的專家就電力系統(tǒng)與綜合能源領(lǐng)域,分享了國家自然科學基金委正在組織撰寫中的學科發(fā)展規(guī)劃最新成果,對學科發(fā)展進行了深入交流。
研究指出,實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新一代能源系統(tǒng),是我國能源革命的核心戰(zhàn)略目標。而不斷提高非化石能源在一次能源消費中的占比,是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的主要途徑。90%以上的非化石能源要轉(zhuǎn)化為電能,提高非化石能源的電力占比是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的主要支撐。
在此背景下,電力系統(tǒng)的形態(tài)、特性正在經(jīng)歷從量變到質(zhì)變的過程。電力系統(tǒng)發(fā)展的主要態(tài)勢為可再生能源占比不斷提高、電力電子裝置占比不斷提高、信息物理不斷融合、終端電力消費占比不斷提高、從綜合能源發(fā)展到能源互聯(lián)網(wǎng)。
研究認為,電力系統(tǒng)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域為電力系統(tǒng)的規(guī)律演變與挑戰(zhàn)、智能電網(wǎng)研究、變革性與顛覆性技術(shù)。未來電力系統(tǒng)面臨著規(guī)劃、運行、新型輸配電、電力市場等諸多挑戰(zhàn)。為應(yīng)對挑戰(zhàn),實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,世界主要國家都將智能電網(wǎng)作為重要切入點,制定國家戰(zhàn)略,以期在新一輪能源革命和世界競爭格局中取得優(yōu)勢地位。
智能電網(wǎng)是建立在高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,集成新能源、新材料、新設(shè)備和先進傳感技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、儲能技術(shù)等的新一代電力系統(tǒng),能夠更好地實現(xiàn)電網(wǎng)可靠、安全、經(jīng)濟和高效運行。
中國在“十二五”973、863和“十三五”重點研發(fā)計劃中均設(shè)立了智能電網(wǎng)重點專項,國家自然科學基金委設(shè)立智能電網(wǎng)聯(lián)合基金,籌劃設(shè)立智能電網(wǎng)2030重大項目。
研究按近、中、長三個階段劃分了電力系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略。近期(2021-2025年)目標是積聚量變過程的智能電網(wǎng)重大技術(shù)與裝備;中期(2026-2035年)是實現(xiàn)質(zhì)變、以可再生能源為主導的電力系統(tǒng)安全高效運行;遠期(2036-2050年)則是實現(xiàn)100%可再生能源電力系統(tǒng)(零碳電力系統(tǒng)),探索能源互聯(lián)網(wǎng)。
學科戰(zhàn)略規(guī)劃研究主題分別為:電力系統(tǒng)規(guī)劃;電力系統(tǒng)控制與保護(暫態(tài));電力系統(tǒng)運行、調(diào)度與需求側(cè)響應(yīng)(穩(wěn)態(tài));電力市場(能源交易機制);綜合能源系統(tǒng)(微網(wǎng)、VPP、能源互聯(lián)網(wǎng)、電氣化交通);新型輸配電技術(shù)(特高壓、直流電網(wǎng)、主動配電網(wǎng));電力存儲與轉(zhuǎn)換;智能電網(wǎng)新技術(shù)(云大物移智鏈、信息物理系統(tǒng))。
研究最后強調(diào),電力系統(tǒng)學科將不斷演進并日益重要。
構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新一代能源體系,實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,是國家重大需求,也是世界科技前沿;
大力開發(fā)和利用風、光等可再生能源是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的主要路徑;
可再生能源只有轉(zhuǎn)換成電能才能得到大規(guī)模利用,電力系統(tǒng)將成為新一代能源系統(tǒng)的核心平臺;
可再生能源裝機和電量占比是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的核心指標;
隨著占比的增加,電力系統(tǒng)的形態(tài)和特性將發(fā)生從量變到質(zhì)變的逐步演變;
電力系統(tǒng)學科的科學機理、理論方法、工程技術(shù)乃至知識體系也將隨之從量變到質(zhì)變,教科書將被改寫。