华北电力大学杨勇平：我国能源发展呈六大趋势
2019-12-09 15:31:25
摘要：华北电力大学校长杨勇平在“能源互联网创新与产业新业态”分论坛上表示，我国能源发展呈现六大趋势。
以下为华北电力大学校长杨勇平发言文字实录：
杨勇平：尊敬的董贵蛟区长，尊敬的汤广福院士，各位嘉宾，女士们、先生们，大家下午好！
非常荣幸受国务院发展研究中心的邀请来参加本次2019全球能源转型高层论坛，当前我国能源转型正迈向纵深发展，北京市作为首善之区，率先提出在昌平区未来科学城创建能源谷的计划，作为北京科技创新的主平台之一，未来科技城将打造全球领先的技术创新高地。刚才董区长也介绍，华北电力大学是位于未来科学城教育部直属211、985创新平台，我们是唯一一所以能源电力为特色的高校。正好华北电力大学就位于未来科学城里面，未来科学城也有央企，一半央企研究院都是能源电力方面的研究院，应该说我们在未来科学城打造能源谷具有得天独厚的优势。
在此，代表华北电力大学对能源高层论坛的盛大召开表示祝贺，对未来科学城能源谷的建设表示由衷的期待和良好的祝愿。
下面我将结合能源互联网与能源技术新发展这一主题与大家分享我们对能源互联网的理解，并介绍华北电力大学有关情况。
下面六个方面展开我的演讲，第一部分，国家能源和发展的目标，能源发展的现状和问题。
进入21世纪以后，我国能源行业取得了高速发展，但是能源发展依然面临诸多问题，我归纳了主要六个方面的问题，首先，是能源供需的时空不匹配，我们可以看到，在空间尺度上，我们的化石能源、风电、太阳能等资源主要集中在西部，而我国的负荷中心在东部。同时在时间尺度上，我们知道，风电、太阳能具有随机性、波动性，它变化的趋势和曲线跟我们负荷曲线不是很匹配，时间尺度上也不匹配。第二个，能源消费结构的不合理，从这个图上可以看出来，世界平均是五彩斑斓的，但我们国家还是以煤炭为主的能源结构。第三个，我们缺乏支撑新能源消纳的灵活性资源，我们为了平抑风电太阳能这种波动性需要灵活的调峰资源，我们国家这方面恰恰缺乏，不像欧洲、美国、日本有大量的风水储能电站、天然气电站，我们国家这方面比较匮乏。第四个，目前新能源发展速度非常快，我们也是世界上新能源发展最快的国家，也面临着风电、太阳能成本偏高，尤其这几年成本的差价使得现在政府补贴缺口巨大，迫切面临降成本问题。第五个，一些新的技术，比如说，风电太阳能进来以后，所依赖的储能技术和氢能、燃料电池等等新技术现在成本还是偏高，有的还不成熟，有的成熟，但是在经济上没有竞争优势，也使得我们新技术用不起，要抓紧开发低成本、能够规模化的新技术。第六个，能源与信息领域的融合还不够，在机制体制方面也尚需完善。所以我们提出来能源互联网等等就是要加快信息技术和能源技术的深度融合，或者叫数字革命和能源革命的深度融合。这是我们存在的六个问题。
第二部分，我们国家能源发展的目标和趋势。我们知道，总书记提出来能源的四个革命，一个合作，在十九大上又郑重提出，十九大能源板块是在生态文明建设这个里面来介绍的，我们能源是经济社会发展的基础保障，确定了加快生态文明体制改革，建设美丽中国的基本路线，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。为实现以上宏伟的战略目标，我们国家的能源系统需要转型升级，所以目前正是处于一个转型升级的关键时期。由于目前的可再生能源比例不高，未来要向高比例的可再生能源趋势发展，但是这个过程还是非常漫长的过程。在这个过程中，我们有许多困难需要克服，也有许多关键的技术需要攻破，也有许多机制体制需要我们进一步完善和创新。
第一个趋势是多能互补，源网荷储协调，我们要站在一个大系统，源网荷储把它作为大系统进行考虑，而不能把它人为地切断。另外，从源头上多者能源互补，现在的电60%是煤发出来的，真正转到以可再生能源为主还需要一个漫长的过程，现在是一个多元互补的趋势。
第二个趋势，信息物理的深度融合，也就是今天说的能源互联网是其中关键技术之一。在形态上，原来是大电网、大电厂、大电源，现在是集中和分布式协调发展的趋势。另外，我们从能源系统和其他的关系，我们整个国民经济里面来看能源，能源系统与其他行业深度融合，电力大学去年成立了能源融合研究院，能源和交通越来越不可分。
第三个趋势，能源在我们国家中的地位越来越重要，建设美丽中国、建设社会主义现代化强国能源行业起先导性的作用的。在建设美丽中国的地位也是越来越重要。
第六个趋势，我们国家的能源正向低碳性转化，我们的发电来讲，现在清洁的问题也基本解决了，超低排放，安全问题、效率问题都解决了，现在卡脖子就是低碳。
这是六个趋势。
接下来介绍我们国家能源互联网的发展和实践，我们国家应该说对能源互联网从2016年开始，国家的各个部委非常得重视，从文件方面和示范工程进行了支撑，这是我们国家这最近三年启动的一系列示范工程，这里面包括能源互联网的、多能互补、并网微电网的和增量快网等等，这里面每个都是几十个示范电厂。
我们可以看到，央企，尤其是能源电力集团也纷纷地行动起来，五大发电集团以及能源集团纷纷提出了数字革命和能源革命的深度融合，在能源互联网里面能够抢占一席之地。同时，我们可以对比互联网发展来看看能源互联网的发展，互联网的发展都经历过，刚开始是单独的微机上网，最后通过电话拨号，到现在移动互联网、5G，现在很方便。现在能源互联网跟互联网行业可以做一个类比，但是我们现在只是处于一个拨号上网阶段，后面智能化、绿色化还有很广阔的前景需要我们做，我们坚信总有一天能源互联网像目前的移动互联网一样，给我们带来便捷、绿色、智能。
下面介绍一下有关能源互联网这方面的关键技术，结合我们学校在这方面开展的研究给大家介绍。这里面引用邹院士提出的有关能源互联网要分几个层，最基础的是物理层，物理层也就是能源的一次系统，发电系统、电网等等是物理层，这是基础，没有物理层相当于就没有核心了，这是物理层的基础。第二层是信息层，这主要是靠数字革命，数字技术、信息技术。最后一层，前两个都是为最后一个做准备的，价值层，在信息层、物理层的基础上要实现增值，能够给我们带来效益，能够使得更大的产生经济效益、社会效益，为老百姓能够提供便捷，这是三个层面。
在这三个层面里面，每个层面都有一些关键技术，这里面分三个层面大致的点一下题，第一个，在物理层方面，多能互补的分布式能源系统，这是刚才所说的分布和集中要协调发展，对于分布式能源它确实里边有好多的问题，而且分布式能源也有几代，最早一说分布式，我们知道冷热电三联供是分布式，后来发展分布式光伏、分布式风电，下一代的分布式有大量的燃料电池、氢能、储能的元素在里面，它是更加智能、更加灵活的，有多种能量的转化传输技术在里面。第二个，化石能源的高效转化利用，就举燃煤发电来讲，现在燃煤发电确实日子不太好过，原来是安全、清洁、高效，现在是灵活，最终终极目标就是低碳，低碳付出的代价很大，因为二氧化碳可不像二氧化硫量那么少，二氧化碳的量非常大，要把二氧化碳拿下来付出的代价是巨大的，我们煤好不容易降到300克了，如果考虑到二氧化碳又到400克去了，我们受不了，我们是发展中国家，承受不起。还有，新能源的低成本、规模化，如何提高风电、太阳能它的效力，进一步降低它的成本，真正能够跟燃煤发电抗衡，这里边当然还包括风电下一步重点发展的是海上发电，可以避免远距离的传输。还有太阳能光伏，光伏现在成本还是有进一步降低的空间，包括生物质发电、生物质燃料化。第四个，智能发电理论与技术，以前提的智能电网比较多，在发电侧同样让它智能化，包括风电、太阳能和燃煤电站。电力系统，现在以化石能源为主的电力系统，将来过渡到以新能源为主的电力系统，也就是新能源电力系统。包括支撑下一代能源电力技术发展的新能源技术、新材料技术等等新型材料、电力装备，在这方面，唐院士跟我们学校合作一起研究IGBT，这方面确实是卡脖子的传感器技术、芯片技术、工业芯片等等。一些先进的能源转化与储能技术，这里边有氢能、燃料电池，包括电解，包括先进的热泵技术，不仅能量形成便捷的转化，高效、低成本的转化，在这方面也是未来重点要发展的技术。这是在物理层。
在信息层里面，大家都知道，泛在电力物联网，我们专门成立了电力大数据协同创新中心，交付能源系统、人工智能和智慧能源等等。
价值层就是一些新的业态，包括现在比较热的能源区块链及运用和能源电力改变和市场机制，综合能源系统、综合能源服务、虚拟电厂和能源与其他行业的深度交叉融合这些技术。泛在电力物联网、能源大数据分析和协同安全，智能快运电以及交互系统，人工智能和智慧能源。这是在信息层，价值层是能源区块链和能源电力市场改革与市场化的机制，综合能服务，虚拟电厂、聚合运营，把分散的储能可以调节的复合等等作为一个虚拟的电厂，包括能够调节的电源都整合在一起，还有跟其他行业的融合，包括现在建智慧城市，核心的是智能交通和智慧能源，我们跟交通行业进行深度的融合等等。
最后，介绍一下华北电力大学在能源互联网，特别想介绍我们将来在未来科技城能源谷里面，我们能够发挥的一些作用。华北电力大学是双一流建设高校，是总部位于未来科学城的教育部直属高校之一，我们现在提出来要打造五个体系，这也就是跟我们双一流建设对应的，一流的学科发展体系、人才培养体系、科技创新体系、大学治理体系和条件保障体系。要实现这五个体系我们提出了四大策略，学科交叉融合、人才的大人才战略和校企、校级合作、国际开放交流，校企校级这作为我们强校兴校的有力举措。在学科方面，ESI工程学已经进入世界千分之一，有千分之一的高校咱们全国50多所，我们动力学科第四轮学科评估并列第三，都位于A级。
这几年在怀柔跟国家电网共同成立了能源互联网学院，一方面要培养这方面的高端人才，另一方面要开展这方面的创新性研究，还有能源互联网博士硕士生培养专业，自设二级学科专业。在整个国家能源局、能源互联网行动计划里面，我们也是一个非常核心的支撑单位，包括好多示范工程都有我们的参与，我们在前段时间刚刚成立了人工智能学院，人工智能学院怎么跟我们的能源互联网进行深度的融合。我们还成立了先进材料研究院，这个重点就是要研究能源材料、储氢材料、节能材料，我们成立了能源和交通融合发展的研究院，四大部委支持，能源局、交通部、教育部、科技部共同支持我们成立能源交通融合发展研究院。我们还成立了能源电力大数据研究院，前段时间把大数据研究院为基础成立了能源电力大数据的协同创新中心，主要是跟我们未来科学城的央企研究院共同成立。我们跟中国华电集团成立了一带一路能源学院，共同培养国际化的人才。
我们电力大学原来保定有一个校区，保定的校区支撑保定成了中国的电股，现在北京市提出在未来科学城建能源谷，华北电力大学义不容辞，因为我们就在未来科学城的西边，未来科学城里面的央企有一半都是我们能源电力的央企研究院，我们是天时地利人和，大家看一下我们学校的位置，在未来科学城的西边，现在未来科学城扩容了把我们包括进去了，我们回龙观地区，为回天地区、为未来科学城做出我们的贡献，东边有200亩地，我们已经买下来了，下一步在这个地上重点打造吸引一批创新性的微小企业，跟央企能够互动把未来科学城激活搞活，这是我们初步规划。去年60周年校庆，电力大学的理事会都是电力央企的，除了广东省的能源集团不是央企，剩下的13家电力的央企，电力大学60年来确实是因地而生、因地而变、因地而强，始终与能源电力的发展同向同行，为能源电力提供高质量的服务，我们有决心、有信心在昌平区委的领导下，为我们国家能源谷的建设尽华电的一份微薄之力。谢谢大家！
注：本文系能源新闻网整理自华北电力大学校长杨勇平在2019年全球能源转型高层论坛上演讲文字实录，未经本人审阅。
