周孝信院士：构建新一代能源系统的设想周孝信院士：构建新一代能源系统的设想2015年6月15日第五届中国国际智能电网建设技术与设备展览会、第五届国际分布式能源及储能技术设备展览会及同期举行的第五届全球智能电网（中国）峰会、第五届全球分布式能源及储能（中国）峰会、2015中-美智慧城市论坛、2015中国国际电力及清洁能源合作论坛在北京国家会议中心隆重开幕。中国电力科学研究院名誉院长、中国科学院院士周孝信在论坛做了题为“构建新一代能源系统的设想”的主旨报告。在此我们将报告主要内容与大家分享，以满足未能亲聆报告的专家学者的需求。新能源革命与电网使命的变化以可再生能源逐步替代化石能源，实现可再生能源和核能等清洁能源在一次能源生产和消费中占更大的份额，建立可持续发展的能源系统，是新能源革命的主要目标。在新能源革命的条件下，电网面临着新的使命：1）电网将成为大规模新能源电力传输和分配的网络；2）与分布式电源、储能装置、能源综合高效利用系统有机融合，成为灵活高效的能源网络；3）具有极高的供电、供能可靠性，基本排除大面积停电的风险；4）与信息通信系统广泛融合，建成电力、能源、信息综合服务体系。三代电网的发展历史和主要特征第一代电网（20世纪初到20世纪50年代），其特点是小机组、低等级输配电电压（220kV及以下），小电网。第二代电网（20世纪50年代到20世纪末）的特点是：大机组、超/特高压输电，大型互联电网。第三代电网（21世纪初到21世纪50年代）是在新能源革命的条件下，在解决环境和能源问题驱动下电网实现的转型，其特点是清洁能源发电占比有望超过60%~70%，骨干电源与分布式电源结合，大型主干电网与局域电网及微网结合。第三代电网支持大规模新能源电力、大幅度降低电网的安全风险，广泛融合信息和通信系统，是电网的智能化和可持续化的发展阶段。目前正处于从第二代电网向第三代电网过渡的阶段。从第三代电网到新一代能源系统我国国民经济和能源电力发展面临严峻形势。2014年我国碳排放占全球总量29%，位居第一，化石燃料污染造成的雾霾现象严重，急需大规模、高比例开发利用可再生能源；截至2014年底，我国风能、太阳能发电并网装机容量达到1.2亿千瓦，但发电量仅占总量3.2%，仍然难担大任。我国总体能源利用效率低下，综合能源效率不足40%，2013年单位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍，亟需大幅提高能源综合利用效率，减少能源消耗的总量。电网承受波动性可再生能源电力的能力受限，电网对大规模、高比例风电等可再生能源的消纳仍然未找到经济有效的解决途径，需要寻求综合的解决方案。新一代能源系统是以电力为中心，以电网为主干，各种一次、二次能源的生产、传输、使用、存储和转换装置，以及他们的信息、通信、控制和保护装置直接或间接联接的网络化物理系统。构建新一代能源系统的目标是最大限度地开发和利用可再生能源，最大幅度地提高能源综合利用效率。新一代能源系统是新形势下第三代电网的概念向综合能源系统的扩展。与传统能源系统比较，新一代能源系统的主要特征是:实现可再生能源优先、因地制宜的多元能源结构；集中分布并举、相互协同的可靠能源生产和供应模式；各类能源综合利用，供需互动、节约高效的用能方式；面向全社会的平台性、商业性和用户服务性。建立以电力为中心、电网为主干的新一代能源系统需要克服我国长期存在的各类能源计划单列、条块分割，缺乏有效的能源市场配置等系统性缺陷。重大科学和工程技术问题构建新一代能源系统，需要重点研究解决源端、受端和传输的一系列重大科学和工程技术问题：源端（特别是我国西部）：大规模可再生能源的生产、存储、转化、消费整个链条中的系统科学、能源转化储存和综合利用科学及相关工程科学技术；受端：各类分布式能源生产、储存和需求消费中与电网紧密结合，实现高效、互补、综合利用链条中的系统科学和相关工程科学技术；传输：以电网为主干的新型输电（输能）方式和网络构建的系统科学和新型输电（输能）方式的工程科学技术。1、构建西部直流输电网构建西部送端直流输电网，将我国西部大型水电、风电、光伏电源基地及火电基地联结起来，实现各...
