10月11-12日，由南京市人民政府、中國電動汽車百人會共同主辦的“2021第三屆全球新能源汽車供應鏈創新大會”在南京國際博覽會議中心召開。本屆大會的主題是“全球變局與雙碳目標下的汽車供應鏈”。

在11日下午舉辦的高層論壇上，中國科學院院士、美國國家工程院外籍院士周孝信提到，總書記提出：我們要構建以新能源為主體的新型電力系統。所謂的構建，就是構建清潔低碳、安全高效的能源體系，構建以新能源為主體的新型能源系統。“雙碳”目標和能源轉型的戰略目標高度一致，兩個構建是實現能源轉型的根本措施，是實現“雙碳”目標的基本保證。

以下為演講實錄：

“雙碳”目標下我國能源電力系統發展前景和儲能的需求，我個人是做電力系統研究的，我國電力系統和電動汽車、新能源汽車關系非常非常密切，剛才幾位領導的報告已經說得很清楚了，就不再重復。

報告的幾個主要內容：

一、我國能源轉型的戰略目標和實施路徑；

二、新型電力系統的主要特征和核心指標；

三、“雙碳”目標下我國新型電力系統發展前景分析；

四、面臨2030年電力發展的儲能需求。

因為我過去幾年做新一代能源系統和新一代電力系統的研究，總書記提出：我們要構建以新能源為主體的新型電力系統，我個人也有很多的體會，所以我想在這次報告里和大家分享我個人的一些體會。

“雙碳”目標的提出，大家都很清楚。所謂的構建，我個人理解，落實兩個構建，是我國能源轉型支撐國民經濟綠色發展的一個很重要的舉措，就是構建清潔低碳、安全高效的能源體系，構建以新能源為主體的新型能源系統。

“雙碳”目標和能源轉型的戰略目標高度一致，兩個構建是實現能源轉型的根本措施，是實現“雙碳”目標的基本保證。

以新能源為主體的新型電力系統，有哪些主要特征和核心指標呢？我歸結為五個主要特征和五項核心指標，給大家分享。

1、高比例可再生能源電力系統

我們將來的電力系統一定是高比例可再生能源的，以前都說電動汽車很好，但是用的電主要是化石能源提供的，所以不是一個清潔的。將來的電力系統的發展，包括現在的發展，是高比例可再生能源，一定是新型電力系統的一個很主要的特征。

2、高比例電力電子裝備電力系統；

3、多能互補的綜合能源電力系統；

4、數字化智能化智慧能源電力系統；

5、清潔高效低碳零碳電力系統。

五項核心指標，包括一部分能源的指標，但是搞電力的人應該關注能源。

1、非化石能源在一次能源消費中的比重；

2、非化石能源發電量在總發電量中的比重；

3、電能在終端消費中的比重；

4、系統總體能源利用效率；

5、化石能源的二氧化碳排放；

“雙碳”目標清晰后，根據“雙碳”的目標要求，考慮經濟社會發展對能源電力安全的要求及能源電力技術進步的要求，設定三項經濟社會和能源發展的主要目標及變化趨勢。

1、一次能源消費總量；2、非化石能源消費的占比；3、全社會用電量。

右邊的圖，綠色的曲線，表示一次能源的消費總量，2030年達到峰值以后比較穩步地下降。

分成三個階段，最初表現在紅顏色的曲線，就是非化石能源占比的變化情況。

第一階段是2021年到2030年，這10年是增長比較慢的。從2030年到2050年是非常非常關鍵的一個時期，非化石能源的占比要以比較高的速度增長，而且我們也有條件了，2030年以后，通過10年的發展，已經具備了相應的技術條件和電力系統的基礎，所以可以發展很快，平均每年要增加2.5個百分點。到了2050年以后，2060年碳中和的10年，變化又是比較平緩，將來怎么配合碳中和實現的一個過程。

根據剛才三項主要的指標以及其他的一些比較確定性的指標，我們做了一個發展的前景分析，從2020年到2060年這40年的時間。左邊這張圖是裝機容量，右邊這張圖是發電量。

2025年非化石能源發電裝機占比超過50%，“十四五”結束之后。2035年風光裝機容量超過總裝機容量50%，這是兩個很重要的點，而且2025年到2030年期間，風電光伏裝機容量也超過煤電。

關于發電量，是2030年到2035年非化石能源年發電量超過50%。原來我們曾經做過是不是在2030年實現，現在看來有些困難。

2045年到2050年之間，風光發電量超過總發電量的50%，這個是以新能源為主體的電力系統，以什么樣的量化標志，怎么體現呢？我想就是發電量50%。2045年到2050年間，新能源為主體，風電和光伏超過總發電量50%。

剛才有兩個指標已經是被作為前提條件提出來，3、4、5這三項是經過情景分析的結果做出的，一個是在終端消費中的比重，紅顏色的這條線，從目前占6.7%，增加到80%，我們認為還是比較樂觀，比較快速的增長。藍色的曲線是系統總體能源利用效率，兩個因素帶來了效率的提高，一個是從供應側，非化石能源大量地代替了化石能源，它本身就是意味著效率的提高。因為非化石能源拿來發電要經過熱力學的定律，效率不可能太高，30~40%左右。而新能源，非化石能源，我們認為它發出的電就是一次能源的，我們過去叫一次電力，效率是100%的。再一個是需求側用電側，用電能替代一些化石能源應用的部分，這個本身也意味著效率的提高，這是我們通過模型測算得出的結果。

左邊這張圖是碳達峰的情況，沒有把具體的數標出來，但是坐標給出來了，這是通過化石能源燃燒排放的二氧化碳，大概是在2025年之后可以達峰，2030年之前，大概是94億~95億噸。

電力系統是這樣的達峰法，紅色的虛線就是電力系統，主要指的是火電的二氧化碳排放，也是在2025年到2030年之間達峰，接近2030年，因為中間煤電還保留比較多的部分，所以達峰時間稍微晚一點。

下面就把幾個餅圖給大家看一下，一個是2020年的情況，這是實際發生的情況，左邊這張圖，黑顏色的是煤電的裝機容量，10.8億千瓦，風能、太陽能發電量大概不到7%，這是我們的基礎。

到了2030年，包括一次能源的情況，非化石能源比重，我們按25%來作為一個前提條件，算下來煤電的裝機容量在2030年占32.3%，發電量占46%。就是說經過10年的發展，可再生能源的發展也是比較快的，但是煤電依然在起著非常重要的作用。

這是2050年的情況，發生重大的變化，從2030年到2050年非化石能源的比例大幅度增加，相當多的煤電要退出運行。煤電的裝機容量只有2不到2.5億千瓦時，這個數也是不小的，占3.4%，發電量是在0.9萬億千瓦時，占5.7%。當然，非化石能源太陽能、風能的占比比較高了。

這個電力系統帶來很多問題，包括怎么應對風能、太陽能的發電帶來很多的波動性、間歇性、隨機性，這就需要儲能，所以下面給大家說一下儲能的分析。

剛才講電動汽車，我們是非常希望電動汽車在充電的時候，能夠起到儲能的作用，通過數字化、智能化的控制，能夠有序地為電力系統提供儲能的安排。

簡單介紹一下關鍵技術，我們列了十項，面向新型電力系統的關鍵技術。其中紅顏色的，安全、高效、低成本新型儲能技術；清潔高效低成本氫能儲能技術，主要說這兩項。

根據2030年的情況，采用一種最簡單的算法，所謂分項計算法，根據風能、太陽能的發展，分布式還是集中式的，每種要補充多少儲能的安排，等等，分門別類，來做這個統計計算。根據情景分析算的結果，僅供參考。

這是剛才把2030年的情況更細一點說出來，2030年電源結構，發電總裝機38.7億千瓦，風電（新能源）裝機比重41.5%，風電裝機5.7億千瓦，光伏發電裝機10.4億千瓦，分布式光伏比重40%，光熱電站0.05億千瓦。

剛才領導的報告中說將來要到8000萬輛電動車，這里只有2500萬，這個數估計沒有時效性了。

這樣算下來，大概非抽水蓄能所需要的來支持2030年這個規模的新能源發展的儲能，總數大概是1億千瓦，就是100GW。

下面講講氫能，我們做電力的人來說，我們希望我們的可再生能源的發電規模化制氫，其生產過程作為電力系統可調節的用電負荷，可起到對高比例可再生能源新型電力系統靈活性調節的作用，類似于電池儲能，只是電—氫，而不是電—電。

綠氫進一步與能源化學技術融合，利用火電廠捕集，規模化生產便于運輸儲存的甲烷、甲醇、氨等氣體/液體燃料和化工原料，替代石油、天然氣等化石能源，可作為未來高比例可再生能源新型電力系統應對中長周期能源電力供需不平衡的一種儲能介質。

長期儲能過去是儲煤、儲天然氣、儲石油，將來作為非化石能源，在完全綠色的情況下，儲氫以及利用氫和二氧化碳合成做的一些能源的產品和化工原料，我覺得這一點是特別特別看重。我們希望我們的非化石能源的發電，包括光伏發電、風電，價格能夠進一步降低，對制氫的效率進一步提高。這個時候，我們就可以大量地進行，成本可能就會低于天然氣的成本，甚至于接近煤電的成本，加上環境因素，這樣的話很有希望，將來唯一的能夠應對可再生能源電力系統，包括2050年、2060年這樣的系統80~90%的非化石能源、可再生新能源。這個不平衡肯定是存在的，目前已經有這個現象發生了，怎么辦？就是靠這樣的方式。

可再生能源電制氫，當然主要是生物質二氧化碳，這個二氧化碳拿過來制出來的甲烷、甲醇和氨就完全是綠色的。

這是我提出的一個設想方案，二氧化碳從哪兒來的？是從現有的煤電廠得來的，因為現在有10.8億千瓦的煤電，而且“十四五”期間還有新建一小部分煤電，這個煤電的生命周期還是比較長的，所以要延遲到2040到2050年。這樣的情況下，怎么發揮煤電的剩余價值，服務于我們的綠色發展？我提了這個方案，比如說燃煤混燃生物質，現在煤電比例是20%是可以的，如果再高可能有一點問題，這樣的話，二氧化碳就可以是接近綠色的。作為一個生產單元，這個生產單元除了生產電以外，還生產能源產品，包括液體和氣體的燃料等等。電力系統覺得更重要的虛擬電廠可以提供非常強的靈活調節能力，因為有發電，要用電，用電和發電都是可以調節的，這個調節的范圍就很大了，來應對高比例可再生能源，所以我這個建議提出以后，還有不少人很感興趣，說看看怎么樣進一步地探討。主要還是一個經濟性的問題，還有要突破現有體制的束縛，等等，這個是需要進一步研究的。

小結：

生產目標下情景分析表明：2035年風電光伏裝機容量超過總裝機容量50%，2045年到2050年風光發電量超過總發電量50%。

能源系統和電力系統二氧化碳排放均可實現2030年前達峰，能源系統二氧化碳排放量將在2050年和2060年分別降低為峰值的28%、10.5%，而電力系統分別降低為峰值的25.4%和1.6%，這就為2060年前實現碳中和的目標做出了電力系統的貢獻。

關于儲能的分析，這是一個總的說法。

大概是1億千瓦（2030年）。

可再生能源電解水制氫的生產過程，作為電力系統中可快速調節的負荷，可成為應對風電、光伏發電波動性、間歇性的有效措施，部分替代燃料電池的調節作用。綠色能源產品，甲烷、甲醇、氨等，以其便于運輸易于儲存的特性，既可作為化工原料，也可作為以新能源為主體的新型電力系統應對中長期能源電力供需不平衡的一種儲能介質。

我今天的報告就這么多，歡迎大家批評指正，很多是個人看法，不一定對。謝謝大家！

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