摘要:“两山”理念提出以来,我国在绿色发展道路上稳步前行,能源领域的变革成效尤为显著。能源绿色低碳转型不仅是对“两山”理念的生动践行,更是实现经济可持续发展、应对全球气候变化的关键力量。在此进程中,核心动力正是技术创新与理论创新的同频共振、双轮驱动。它将“绿水青山”
“两山”理念提出以来,我国在绿色发展道路上稳步前行,能源领域的变革成效尤为显著。能源绿色低碳转型不仅是对“两山”理念的生动践行,更是实现经济可持续发展、应对全球气候变化的关键力量。在此进程中,核心动力正是技术创新与理论创新的同频共振、双轮驱动。它将“绿水青山”的生态价值转化为实实在在的“金山银山”。
能源转型:技术创新引领绿色未来
在全球能源转型的浪潮中,技术创新成为我国新能源发展的核心驱动力。我国在新能源领域取得了一系列突破性进展。
新能源发电效率的极致化追求。在光伏领域,电池转换效率不断提高。高效晶体硅电池、钙钛矿电池等技术不断创新,转换效率多次刷新世界纪录,量产先进晶体硅光伏电池转换效率已经超过了25%。钙钛矿太阳能电池展现出巨大潜力,理论转换效率可超过30%。风力发电技术同样处于国际领先地位。大容量、高可靠性风电机组的研发与应用成为趋势。超长柔性叶片、智能控制算法及碳纤维等新材料的应用,使得海上风机单机容量超过1.8万千瓦,这不仅提高了风能利用效率,还降低了发电成本。此外,风电机组的智能化控制技术和数字运维技术得到广泛应用,能够实时调整风机运行状态,提高发电效率,同时通过智能监测和故障预警,降低运维成本,保障风机稳定运行。
发电成本的断崖式下降。技术创新带来的规模效应和工艺进步,使得近十年来光伏和风电的平准化度电成本下降超过80%,全球绝大多数地区的新能源发电成本已低于化石能源。经济性是最强大的驱动力。当绿色电力既环保又便宜时,“绿水青山”向“金山银山”的转化便拥有了坚实的经济基础。
核电领域,华能石岛湾高温气冷堆核电站商业示范工程正式投入商业运行,标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平,为我国核电技术的自主创新和产业发展注入了强大动力。
储能技术作为解决新能源间歇性和波动性问题的关键,也在加速发展。锂电池技术不断革新,新型固态电池、钠离子电池等取得重要突破。此外,液流电池、压缩空气储能、重力储能等技术也在不断完善,为构建多元化储能体系提供了更多选择。
直升机巡检淮南—南京—上海1000千伏特高压线路。摄影 / 宋卫星
电网数字化智能化升级:构建承载新型能源体系的“超级大脑”
随着新能源发电占比不断提升,以及极端天气事件趋多趋强,电力系统面临着保障供电安全、新能源大规模消纳等诸多挑战。如何确保电力系统的安全稳定运行?答案是电网数字化智能化升级。
源网荷储协同互动。国家电网公司发布国内首个千亿级多模态行业大模型——光明电力大模型,为电网数字化智能化升级提供了有力支撑。电网不再只是“单向输电”的通道,而是一个全景感知、智能调度、多元互动的复杂系统。在电网运维方面,利用人工智能技术可以对设备开展智能诊断,快速准确研判设备缺陷类型并定位,大大缩短故障处理时间。在新能源功率预测方面,结合更精准的气象预报和高质量的新能源运行数据,加上人工智能算法,电网企业提高了预测的准确性,能更好地安排电力生产和调度。通过需求侧响应和虚拟电厂技术,电网企业引导海量电力用户负荷参与系统调节,让电力用户从被动的“消费者”变为主动的“产消者”。
数字孪生技术赋能精准决策。利用数字孪生技术在虚拟空间中构建一个与物理电网完全映射的数字电网,实现对整个系统的实时感知、模拟推演和故障自愈。这意味着电网管理已经从“被动应对”走向“主动预警和精准优化”。
理论创新与范式变革:超越技术的系统重构与价值重估
绿色能源变革不仅需要技术创新,还需要理论创新的支撑。
在能源经济学领域,新理论和模型不断涌现,为制定科学合理的能源政策提供了依据。
在能源技术领域,对新能源成本与效益的深入研究,有助于准确评估新能源项目的投资价值和经济社会效益;能源技术中长期演化特征的理论创新,能够帮助决策者评估5年至100年后的能源供需格局。
在能源系统分析领域,多能协同理论的发展为解决能源系统的复杂性问题提供了新视角。该理论通过研究不同能源之间的耦合关系和互补特性,实现能源的协同优化利用。例如,光伏、风电与储能的协同运行,能够有效平抑新能源发电的波动,提高能源供应的稳定性和可靠性。煤炭开采与新能源发电融合发展模式可以解决煤矿沉陷区生态修复与光伏发电场地问题。
在政策研究领域,围绕新能源补贴政策、碳市场机制、能源绿色低碳转型政策等方面的研究不断深入。
在电力市场机制领域,一个高比例可再生能源的系统需要与之适配的新型电力市场。现货市场、辅助服务市场、容量市场等机制创新,通过价格信号精准发现绿色电力的环境价值和时间价值,为灵活性资源(储能、需求响应)提供盈利渠道,让市场“看不见的手”接棒政策“看得见的手”。
在负碳技术与循环经济领域,理论创新的边界还在不断拓展。碳捕集、利用与封存(CCUS)、生物质能—碳捕集与封存(BECCS)等负碳技术的创新,旨在构建新型能源体系的“末端治理”循环,将二氧化碳从负担变为资源。这与循环经济理念一脉相承,是实现深度脱碳、人与自然和谐共生的关键路径之一。
回首这20年,“两山”理念为绿色能源革命提供了强大的价值引领和理论武装。这场绿色能源革命远未结束。以人工智能、可控核聚变为代表的前沿技术正在孕育新的突破。我们必须继续坚持技术创新与理论创新双轮驱动战略,不断巩固和增强我国在新能源、特高压、储能等领域的领先优势,勇于在电力市场机制、碳定价理论等方面进行探索,为实现碳达峰碳中和目标、构建人类命运共同体贡献更多中国智慧。
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