清华四川能源互联网研究院鲁宗相：能源转型加快，数字化是关键

摘要： 我们认为数字化技术在未来能源电力系统的发展当中会成为一种基础性的技术，不是某个小的技术领域，而且大家都会用。8月14日...

我们认为数字化技术在未来能源电力系统的发展当中会成为一种基础性的技术，不是某个小的技术领域，而且大家都会用。

8月14日，2024四川网信数智领航第十三期川网联走进新质生产力前沿系列活动能源互联网专场在成都举行，清华大学电机系教授、清华四川能源互联网研究院常务副院长鲁宗相在接受《时代周刊》记者采访时，透露上述观点。

鲁宗相认为，能源转型已成为共识，近期国家出台多项相关政策，意味着转型正在不断推进落地，而数字化技术是其中的关键。

图片来源：主办方提供

能源转型加快

谈到能源转型，背后最核心的原因是气候变化。气候变化问题是所有行业、所有产业都绕不过去的基本背景。鲁宗相说。

联合国秘书长古特雷斯7月25日表示，今年7月21日、22日和23日是有记录以来最热的三天，全球平均气温分别达到17.09、17.16、17.15摄氏度，是历史同期最高温度。

据英国气候网站Carbon Brief统计预测，2024年有95%的概率比2023年更热。极端高温背后是温室气体排放，减排成为控制全球变暖的重要手段。

中国早已在2020年提出双碳目标，即2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。目前，中国的能源结构仍以化石能源为主，根据规划，到2025年非化石能源消费占比将达到20%、2030年达到25%。

电力是能源消费主体。鲁宗相提到，目前中国电力结构仍以火电为主，未来将大力发展风电、光伏、核电等清洁能源。据中国电力企业联合会数据，2023年，中国煤电装机容量比重已降至40%以下。

近期又有两项政策出台，意味着能源转型正在加快。

8月11日，国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》，其中提到要稳妥推进能源绿色低碳转型，包括加强化石能源清洁高效利用、大力发展非化石能源、加快构建新型电力系统等。

8月6日，国家发改委、国家能源局、国家数据局联合印发《加快构建新型电力系统行动方案（2024—2027年）》。新型电力系统高比例可再生能源和高比例电力电子设备特性日益凸显，该行动方案聚焦加强电网主网架、提升新型主体涉网性能、持续提升电能质量等。

鲁宗相表示，在能源转型方面，风光资源比较多的省份发展较好，并且数字化程度也在提升。例如新疆大力推广算电融合（算力和电力融合），风电和光伏发的电就地提供给数据中心使用，然后以算力形式对外输出，做成算力产业。

数字化是关键

国家发改委、能源局等部门已经明确，要加快构建新型电力系统。鲁宗相认为，一定要以数字化工具作为基础，去打造新型电力系统，虚拟电厂是数字化技术在能源电力行业应用的最好案例。

虚拟电厂是一种新型电源协调管理系统，与传统的实体电厂不同，虚拟电厂不直接生产电能，而是通过智能管理和调度分散的能源资源，来提供电力供应和需求侧的平衡。

鲁宗相提到，虚拟电厂并不是一个新概念，很早以前电力系统就研究过虚拟电厂技术，但当时电源电网端有足够的调节能力，虚拟电厂的功能暂时无法发挥，另外当时4G、5G技术还不成熟，通信成本较高。

而现在，4G、5G技术已经非常成熟，我们开玩笑说，光纤基本上是白菜价，有条件去实施了。更重要的是，现在电源电网的调节资源几乎已经用尽，必须要挖掘新的技术和资源，所以虚拟电厂变得越来越关键。

但虚拟电厂不只是技术上的事情，更复杂的问题在于需要海量用户参与和协调。鲁宗相举例，比如现在空调需要参与电力调解，规定只能设定为26度，甚至减少开启时间，一定程度上会影响用户的舒适性。这样就涉及愿不愿意的问题，因为不能强加于人，只能鼓励和协商。

他认为，建设虚拟电厂需要政府出面协调，通过政府引导管理和第三方技术公司支撑共同完成。

构建新型电力系统同样存在挑战。新型电力系统中新能源电力占主导，鲁宗相表示，根据测算，到2035年左右，中国可再生能源装机将超过50%，成为装机主体；2050年左右发电量超过50%，成为发电主体。

从成为装机主体到成为发电主体，中间15年的过渡期怎么办？鲁宗相提出这样一个问题。

他表示，此前火电是主力电源，又是主力调节手段，又是所有的支撑，一个火电厂所有的功能都满足。但现在新能源电站能力相对偏弱，很难单独完成，只能各种方式一起协调，才能顺利过渡。

另外鲁宗相还提到，AI在能源领域也将有较多的应用场景，包括智能电网、需求响应、预测性维护、可再生能源预测、能源存储、碳捕捉利用和存储、能源交易、石油和天然气勘探、核电站监控等。