冷俊
研究員級高級工程師,長期從事
電力系統自動化領域技術研究及企業經營管理,現任南瑞集團有限公司(國網電力科學研究院有限公司)董事長、黨委書記,中國電機工程學會常務理事,享受國務院政府特殊津貼。曾獲十余項省部級科技獎項。
薛禹勝
穩定性理論及電力系統自動化專家,中國工程院院士,現任國網電力科學研究院名譽院長。開創了非自治系統運動穩定性的量化理論和電力系統暫態穩定的定量算法,并廣泛應用于國內外。他設計的停電防御體系的防御范圍覆蓋了中國4/5的電網。提出了能源領域的信息-物理-社會系統的研究框架,實現了通過數學模型-多代理-真實人的混合仿真來支持決策。
習近平總書記宣布中國將力爭于2030年前實現二氧化
碳排放達到峰值,2060年前實現
碳中和,這意味著中國作為世界上最大的發展中國家,將完成全球最高碳排放強度降幅,用全球歷史上最短的時間實現從碳達峰到碳中和。
正如兩點之間可以畫無數條曲線,“雙碳”目標是確定的,但是要從中國當前的狀態達到期望中的狀態,中間可供選擇的路徑有無數種。為了優化實現“雙碳”目標的路徑,需要明確以下三個
問題:第一,對“雙碳”達標路徑的準確描述和評估,這需要考慮與能源、經濟、環境及社會等環節的關聯,以及合理預估各種不確定性因素的影響;第二,“雙碳”目標與能源安全、經濟安全、環境安全的協同優化;第三,電力系統如何主動支撐“雙碳”目標的實現。
電力系統是能源鏈的樞紐環節,以及經濟社會發展的重要支撐。以新能源為主體的新型電力系統是電力發展與“雙碳”目標之間關系的官方表述,而能源的信息-物理-社會系統(Cyber-Physic-Social System in Energy,或CPSSE)是實現“雙碳”目標與能源轉型路徑優化的框架。
CPSSE中的信息元素,是指支撐大規模交流直流混合輸電及電力電子裝備入網,系統動態特性越加復雜的先進信息技術,在邁向“雙碳”目標的同時,保證我國的電力安全、能源安全、經濟安全和環境安全。
CPSSE中的物理元素,是指在中國經濟社會發展的碳約束條件下,能源領域是減少碳排放的主戰場,新能源大規模替代火電,能源系統的復雜性、不確定性大幅提高,電力系統的樞紐角色將更為突出。
CPSSE中的社會元素,是指大規模新型負荷涌現,輔助服務與需求側參與的問題更加緊迫,大量社會參與者的博弈行為,特別是
政策與規則將影響電力系統的工況與響應,電力系統必須依靠更加智能的規劃、調度及
市場引導,才能支撐“雙碳”目標。
本文嘗試從電力系統、智能電網、CPSSE發展的過程,統籌考慮信息、物理、社會三個元素,提出實現“雙碳”目標及能源轉型路徑優化的框架。