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在碳達(dá)峰碳中和的國(guó)家戰(zhàn)略之下，能源領(lǐng)域的碳減排成為重中之重。由北京市科協(xié)主辦的“2021年北京地區(qū)廣受關(guān)注學(xué)術(shù)成果報(bào)告會(huì)（物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域）”日前舉行。

踐行碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略，能源是主戰(zhàn)場(chǎng)，電力是主力軍，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，核心特征是新能源成為電力供應(yīng)的主體。4月19日，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》）向社會(huì)征求意見(jiàn)，通知指出，在裝機(jī)規(guī)模方面，我國(guó)風(fēng)電光伏裝機(jī)已穩(wěn)居全球首位。

要求2021年全國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)電量占全社會(huì)用電量的比重達(dá)到11%左右，后續(xù)逐年提高，到2025年達(dá)到16.5%左右。而在2020年，我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電發(fā)電量占全社會(huì)用電量比重約為9.68%。

“未來(lái)要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和，光伏和風(fēng)電的比例還要上升，最終將要達(dá)到50%-70%，這個(gè)對(duì)于電力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是非常巨大的。”清華大學(xué)電機(jī)系副教授，博士生導(dǎo)師張寧坦言，未來(lái)電力系統(tǒng)要接入更多的風(fēng)電和光伏，除了引起強(qiáng)不確定性之外，其通過(guò)電力電子裝置并網(wǎng)也會(huì)帶來(lái)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定隱患。

在張寧看來(lái)，太陽(yáng)能資源在地球上的儲(chǔ)量遠(yuǎn)比我們想象的要多，太陽(yáng)能陸地上所接收到的太陽(yáng)能輻照的能量，實(shí)際上是要遠(yuǎn)超過(guò)能源需求總量。但是，目前太陽(yáng)能發(fā)電占整個(gè)能源消費(fèi)的比例還不足10%。如何更好利用太陽(yáng)能？學(xué)術(shù)界提出了一個(gè)全新路徑——太陽(yáng)能熱發(fā)電。

據(jù)張寧介紹，太陽(yáng)能熱發(fā)電又叫光熱發(fā)電，目前，風(fēng)電和光伏發(fā)電不穩(wěn)定，過(guò)度依賴(lài)自然條件。太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是把太陽(yáng)能的熱效應(yīng)集中起來(lái)，以熱能的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，之后推動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。相比于風(fēng)電和光伏，太陽(yáng)能熱發(fā)電最重要的特點(diǎn)是具有可控性，這種可控性可以為電網(wǎng)消納風(fēng)電光伏提供調(diào)節(jié)服務(wù)。

“光熱發(fā)電是未來(lái)消納大規(guī)模風(fēng)電和光伏非常重要的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和的一項(xiàng)非常重要的發(fā)電技術(shù)。”張寧告訴科技日?qǐng)?bào)記者，雖然這種發(fā)電方式裝機(jī)價(jià)格較高，但因其具備儲(chǔ)能效應(yīng)而具有巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

“未來(lái)5到10年，電力系統(tǒng)如何規(guī)劃和消納非常大規(guī)模的可再生能源并網(wǎng)，還需要工具化的支持。”張寧說(shuō)，以新能源為主的新型電力系統(tǒng)沒(méi)有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可借鑒，包括自己在內(nèi)的學(xué)者們正在從事的研究或許能夠回答——未來(lái)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形態(tài)應(yīng)該怎樣發(fā)展，應(yīng)當(dāng)如何安全穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題。

原標(biāo)題：清華大學(xué)張寧：光熱發(fā)電是未來(lái)消納大規(guī)模風(fēng)電和光伏非常重要的基礎(chǔ)