智库之声 | 对话康重庆：构建新型电力系统，加速实现“双碳”蓝图

编者按：9月22日，清华大学正式成立碳中和研究院。碳中和研究院的成立，是贯彻落实习近平总书记重要讲话精神的重要行动，是将服务国家重大需求与充分发挥清华多学科优势紧密结合的重大举措，是为人类可持续发展贡献智慧与力量的主动担当。

清华大学推出“碳中和大家谈”系列访谈，邀请专家学者围绕碳中和领域热点议题，进行前瞻性、引领性的思考和讨论。本期访谈邀请清华大学电机系主任、清华大学能源互联网创新研究院院长、清华四川能源互联网研究院院长康重庆教授，为我们解读碳达峰碳中和目标的战略意义，阐述碳中和愿景下电力系统的转型与创新。

康重庆

康重庆，1997年清华大学博士毕业后留校任教至今，主要硏究方向为电力系统规划、电力系统优化运行、能源互联网、可再生能源、低碳电力技术、负荷预测、电力市场。现任清华大学电机系教授、系主任，清华大学能源互联网创新硏究院院长，清华四川能源互联网研究院院长、北京电机工程学会副理事长；IEEE Fellow，lETFellow，中国电机工程学会会士。国家杰出青年科学基金获得者，国家万人计划科技创新领军人才。主持国家自然科学基金10余项，国家重点研发计划1项。出版第一作者中英文专著6部，发表论文400余篇，其中IEEE Transactions文章100余篇，2017-2020年连续入选爱思唯尔中国高被引学者榜单。获2018年度中国电力科学技术杰出贡献奖，2021年获IEEE PES电力系统可靠性奖。

实现“双碳”目标需“全国一盘棋”

记者：“双碳”目标与以往的低碳相关概念有何不同？

康重庆：总书记提出的“双碳”目标，最根本的特征体现在四个方面：一是时间紧任务重，天然的资源结构问题给我国实现“双碳”目标带来巨大挑战。二是各行业要更好协同，任何一个行业都不可能坐享其成，必须全国一盘棋。三是重点行业要率先行动，碳排放中占比大的重点行业如电力行业等应承担社会责任，作出积极贡献，带动其他行业努力实现“双碳”目标。四是要全社会动员，从政策激励、技术研发、教育培养、宣传科普等方面引导全社会行动起来。

记者：实现碳达峰碳中和对大众生活有何影响？

康重庆：要实现“双碳”目标，必须全社会一致行动，任何行业、个人都不能落下。每个人的生活都与“双碳”息息相关，特别是树立节能意识非常重要。以用电为例，过去提倡节约用电、随手关灯，只是靠人的自觉行动，现在可以通过智能电网技术创新打造智能家庭，检测到房间没人时便自动关灯。在逐步实现“双碳”目标的过程中，科技会大大改变人们的生活。

“卓越的成果产出并不遥远”

记者：清华大学碳中和研究院具备怎样的优势？

康重庆：在科学研究、技术创新、多学科交叉、产学研融合等方面，清华都具有突出优势，在能源板块的学科实力雄厚。希望通过碳中和研究院这一平台，打通学科壁垒，加强交流协作，实现互补共赢，充分发挥清华优势，产出真正具有想象力、创新力和实践力的成果。

记者：碳中和研究院强调多院系多学科联合创新，电力领域在其中扮演怎样的角色？

康重庆：电力系统和电气工程学科是一个枢纽，清华各院系的相关成果都可以通过电力网络集成在一起，例如，车辆与运载学院研发的电动汽车既可以依靠电力系统充电，也可以在闲置时将所储存的电能送到电力系统；地学系研发的高精度天气预报使我们在预测风电光伏出力、掌握新能源资源分布和控制新型电力系统时误差大大减小；建筑学院研究的零碳建筑离不开大电力系统的配合；能动系关注的火电转型与构建新型电力系统更是密不可分……在清华，如果各院系、各学科齐心协力，深化融合，集众家之所长，卓越的成果产出并不遥远。

记者：目前电机系在低碳电力技术方面有哪些重要贡献？

康重庆：我国的电力系统相关技术在国际上也是领先的，特高压输电、智能电网、新能源利用等技术都是我国的名片，这些技术的发展中，电机系都作出过自己的努力和贡献。

清华大学在研究低碳电力技术方面起步早，经验丰富。例如，我们提出电力系统碳排放流分析理论，据此与江苏电力公司、常州供电公司联合研发的全国首个电力系统“源网荷”实体碳表系统及能源碳计量平台，在9月28日刚刚发布、正式上线，也是碳中和研究院成立之后首个正式发布的关键技术与装备应用成果，未来将围绕碳监测开展一系列新型电力系统碳减排与节能方面的研究。

电机系在双碳领域的技术储备有很多，例如，卢强院士、梅生伟教授团队研发方的世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目9月30日并网试验成功，标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展。韩英铎院士和陆超、魏应冬等所研究的贯通式同相供电技术，有效解决了高铁运行中的供电问题，即将在大兴机场线投运。曾嵘副校长团队提出的IGCT技术使得电力系统从器件、装备到整个系统实现了技术革新。孙宏斌教授团队研发的自动电压控制技术，未来在新能源为主体的电力领域应用前景广阔。慈松研究员团队研发动态电池网络管控技术成功解决电池储能的经济性、安全性问题。赵争鸣教授研发的基于离散状态事件驱动的电力电子仿真技术，被业内誉为电力电子仿真界的一场革命。

构建以新能源为主体的新型电力系统

记者：新型电力系统“新”在哪里？

康重庆：新型电力系统主要有四“新”：新结构、新形态、新技术、新机制。其中新结构是根本，指的是新型电力系统的核心是从以煤炭为主转变成以新能源为主的发电结构。新结构对技术提出挑战，我们要持之以恒攻克技术难题，探索技术发展方向，提出科学解决方案，为实现“双碳”目标作出贡献。

记者：构建新型电力系统对实现“双碳”目标有何意义？

康重庆：新型电力系统与“双碳”目标结合得非常紧密。从我国整体碳排放结构来看，电力行业占很大一部分。如果电力行业没有实现碳中和，整个社会就很难实现碳中和。全社会要实现双碳目标，从电力能源来看，必须构建以新能源为主体的新型电力系统。
记者：在新型电力系统方面，未来有何重点规划？

康重庆：未来我们将在五个方面继续进行深入研究，为构建以新能源为主体的新型电力系统作出贡献。

一是发展新型储能技术，进一步解决电池储能的安全性、经济性问题，建设新型储能电站，促进技术成果转化。

二是研发新型电气装备，提升输电能力，增强电网应对极端天气的能力。

三是升级电网控制技术，与储能调度、氢能制备相配合，加强电力系统的安全稳定性。

四是深化电力体制改革，完善碳交易市场化机制，为政策制定建言献策，加强对电力行业的正向激励。

五是转变观念，从碳视角看待电力系统，运用云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链等技术，努力实现电力系统的数字化转型。

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