清华大学张宁：光热发电是未来消纳大规模风电和光伏非常重要的基础

在碳达峰碳中和的国家战略之下，能源领域的碳减排成为重中之重。由北京市科协主办的“2021年北京地区广受关注学术成果报告会（物联网领域）”日前举行。

践行碳达峰碳中和战略，能源是主战场，电力是主力军，构建新型电力系统，核心特征是新能源成为电力供应的主体。4月19日，国家能源局发布《关于2021年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》（以下简称《通知》）向社会征求意见，通知指出，在装机规模方面，我国风电光伏装机已稳居全球首位。

要求2021年全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，后续逐年提高，到2025年达到16.5%左右。而在2020年，我国风电、光伏发电发电量占全社会用电量比重约为9.68%。

“未来要实现碳达峰碳中和，光伏和风电的比例还要上升，最终将要达到50%-70%，这个对于电力系统的挑战是非常巨大的。”清华大学电机系副教授，博士生导师张宁坦言，未来电力系统要接入更多的风电和光伏，除了引起强不确定性之外，其通过电力电子装置并网也会带来电力系统安全稳定隐患。

在张宁看来，太阳能资源在地球上的储量远比我们想象的要多，太阳能陆地上所接收到的太阳能辐照的能量，实际上是要远超过能源需求总量。但是，目前太阳能发电占整个能源消费的比例还不足10%。如何更好利用太阳能？学术界提出了一个全新路径——太阳能热发电。

据张宁介绍，太阳能热发电又叫光热发电，目前，风电和光伏发电不稳定，过度依赖自然条件。太阳能热发电技术是把太阳能的热效应集中起来，以热能的方式进行存储，之后推动汽轮机进行发电。相比于风电和光伏，太阳能热发电最重要的特点是具有可控性，这种可控性可以为电网消纳风电光伏提供调节服务。

“光热发电是未来消纳大规模风电和光伏非常重要的基础，也是实现碳达峰碳中和的一项非常重要的发电技术。”张宁告诉科技日报记者，虽然这种发电方式装机价格较高，但因其具备储能效应而具有巨大的技术经济性。

“未来5到10年，电力系统如何规划和消纳非常大规模的可再生能源并网，还需要工具化的支持。”张宁说，以新能源为主的新型电力系统没有运行经验可借鉴，包括自己在内的学者们正在从事的研究或许能够回答——未来电力系统的结构形态应该怎样发展，应当如何安全稳定运行等问题。

注：本文节选自科技日报报道《区块链+能源互联网助力实现碳达峰碳中和》。