李立浧

打造“透明電網”支持新型電力系統建設

在“碳達峰、碳中和”行動目標下，能源電力如何實現綠色轉型？如何構建廣泛互聯、智能互動、靈活柔性、安全可控，以新能源為主體的新型電力系統？國內外近千名能源領域專家學者洞察前沿技術研究，分享最新實踐成果，啟迪科學發展思路。

李立浧，中國工程院院士，被譽為電力工程界“直流輸電第一人”，曾主持參與國內外多個特大型交直流輸電項目。會議上，他的主旨報告題目是《建設“透明電網”支持能源電力綠色發展》。從事電網技術研究和工程建設工作50余年，他把研究方向從特高壓輸電轉向“透明電網”，構筑更安全、更低碳、更靈活的未來能源系統。

李立浧在接受記者采訪時談到，中國特高壓直流輸電走在世界最前列，遠距離達到2000公里到3000公里，大容量達到800萬千瓦到1000萬千瓦，從標準到設備、再到工程的建設和運行，提供了完整方案，成為世界標準，得到世界上各個國家、各個國際組織廣泛的認可。

“進入信息化時代，沒有數字化和智能化的應用，能源電力發展將會受到限制，我們站在新起點提出‘透明電網’概念，就是要讓能源電力在未來發展中，從能源的生產側，到輸送側，到用戶側，融合發展，信息透明，讓用戶能夠感覺到、看到、參與到能源電力發展過程。”李立浧打比方說，用戶不僅僅消費能源，也產生能源，包括家庭光伏儲能、風力發電、電動汽車都能為能源電力供應出一份力，這需要在完全透明的狀態下參與。

在“雙碳”目標引領下，未來我國的能源體系建設勢必要形成以可再生能源為主體的綜合能源系統。氣、電、冷、熱、蓄、新能源等協調互濟、梯級應用的綜合能源系統，其復雜性要遠高于常規能源系統。李立浧認為，助推建立以新能源為主體的新型電力系統，要以“透明電網”為核心，構建安全高效的現代能源體系。“透明電網”是智能電網發展的極致體現，可讓電力系統的穩定性大大提升，并提高電力系統的運行效率。

未來新型電力系統，以新能源為主。以新能源為主體的風光單臺裝機容量將達到幾個兆瓦，全國將產生近100億千瓦的發電系統，光靠人工調度不可想象，所以一定要有數字化、信息化、智能化作支撐。要實現數字化、信息化、智能化管理，數字和數據是基礎，我們如何獲取？李立浧說，數字獲取就是“透明電網”的三要素。第一，獲取真實、即時數字數據，需要小微智能傳感器，它體積小，能耗小，自身提供能量，而且能夠載入國家北斗系統。這種小微智能傳感器為未來的數字數據獲取提供了好載體。第二，智能設備與設備智能化，不僅能維持原有功能，還能提供電壓、電流、溫度相應實時信息。第三，大量的數字和數據信息如何形成系統、發揮作用，需要軟件載體，類似于交通導航系統，信息透明，按照導航運行，呈現出透明化，到那時，所有的管理就能真正體現出信息化、智能化。

相比當下的智能電網，“透明電網”和智能電網之間有怎樣的聯系？在李立浧眼里，“透明電網”是智能電網發展到極致的表現。以后，整個電力系統不僅僅是發電、輸電和用電的關系。設想中，整個透明化系統能夠把整個社會的能量系統發展到極致，讓各方作用充分發揮。

吳宜燦

“核5G”開啟核能未來之路

從能源安全角度出發，任何國家都不可能局限于發展單一能源。人類對未來能源的需求，必將體現出多元共生的特點。作為一種低碳高密度能源，核能在“雙碳”目標下應用前景廣闊。然而，傳統核能自身發展面臨核安全、核廢料處置和公眾接受度不高等多重挑戰，如何破解？未來的核能系統應該是怎樣的？

吳宜燦，中國科學院院士。他在主旨報告中提出，要建設第五代核能系統“核5G”。“核電寶”作為第五代核能系統的核心技術之一，具備親近性、靈活性、智能性等技術特征，有望為構建未來多元共生能源提供重要支撐。“核電寶”從某種意義上來講，跟充電寶確實有類似地方，它是新型、小型化核電站的通俗名詞，相比傳統核電站具備超級安全、超小型化、超長效特點。吳宜燦告訴記者，這個“核電寶”最小尺寸可以做到電飯煲大小，但重量可是幾百公斤，待機時間至少10年以上，現在雖成本高，但在將來批量化生產后就有廣泛的應用。

安全是核電最關注的話題，“核電寶”作為第五代核能系統的實踐之一，如何從源頭上來保障安全？吳宜燦談到，“核電寶”作為新型、先進、第五代核能創新的實踐系統，最大的特點之一就是非常安全。如何保證安全？“我們有個基本的理念，就是從‘源頭確保核安全’，從設計之初，就要從‘規避發生嚴重事故的可能’的思路出發，而不是發生事故后再做善后處理。高壓可能造成爆炸，高溫可能熔化，我們在設計時就要考慮避免危險存在，這跟傳統的思路比較，理念有了很大的變化。”

傳統核能供給因其“單一孤立”的弊端而難以滿足未來能源多元共生的需求。目前，全世界僅有不到1%的核能用于供熱等非電應用，使得核能這種重要新能源，變成了與消費市場隔離、與用戶“孤立”的能源供給方式。同時，新建反應堆單堆功率水平多在GW量級，無法適用于中小型能源網絡以及廣闊的非電應用市場。因此，在下一代核能系統中，“核5G”要著力打破“單一孤立”的束縛，釋放更大的“核能量”。

第五代核能系統被稱為“核5G”，在當下“雙碳”背景下建設能源互聯網的目標之一就是形成能源多元共生的供給結構。核能作為低碳能源，在“核5G”時代來臨時，如何實現和其他可再生能源的多元共生？吳宜燦認為，核能清潔、低碳、高功率密度，可以提供高功率能源，特別適合工業領域。傳統核能體積龐大，投資巨大，建設周期長，調節功率非常困難。如今，我們提出來的“核電寶”可大大提高靈活性。同時，很多理念將發生很大變化，體現在親近性。小型化、微型化、安全性的核電站可能出現在大家的身邊，在小區里，甚至在家門口，智能化操作，可能是一鍵啟停，甚至無人值守，如果說核電真正做到這樣的體驗，這些特征使得它跟其他的能源就可以實現多元共生。

“十四五”是我國推進能源轉型的關鍵期和窗口期，能源互聯網建設的步伐，影響甚至決定著我們能否從根本上扭轉化石能源繼續增長的勢頭。作為一種社會、信息、物理相互依存的超大規模復合網絡，能源互聯網具有更廣闊的開放性和更突出的系統復雜性，需要新技術、新路徑的不斷突破，需要新理念、新思路持續更迭。