“面向雙碳戰(zhàn)略的能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵技術(shù)”專欄特約主編寄語

2020 年9 月，習(xí)近平總書記在聯(lián)合國大會宣布“中國二氧化碳排放力爭2030 年前達(dá)到峰值，努力爭取2060 年前實現(xiàn)碳中和”。2021 年全國兩會，“碳達(dá)峰、碳中和”首次被寫入政府工作報告。其中，構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，著力提高利用效能，實施可再生能源替代行動，深化電力體制改革，構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)是“十四五”時期的重點工作。國家電網(wǎng)公司于3 月1 日發(fā)布“碳達(dá)峰、碳中和”行動方案，提出通過供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和需求側(cè)響應(yīng)“雙側(cè)”發(fā)力，解決“雙高”“雙峰”問題，推動能源清潔低碳安全高效利用，在能源供給側(cè)構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系，在能源消費側(cè)全面推進(jìn)電氣化和節(jié)能提效。實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，是一項復(fù)雜艱巨的系統(tǒng)工程，將面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，如何推動能源系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈低碳轉(zhuǎn)型仍然是一個開放的問題。

在此背景下，本刊適時組織了專欄征文活動，經(jīng)過前期精心篩選，專欄收錄了5 篇論文。這些論文從不同層面、多個角度深入探討了“雙碳”戰(zhàn)略背景下能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。

《基于電力和燃?xì)饣パa控制的綜合能源系統(tǒng)控制方法研究》，在常規(guī)綜合能源系統(tǒng)基于日前、日內(nèi)負(fù)荷預(yù)測控制方法的基礎(chǔ)上，針對綜合能源系統(tǒng)中電力、燃?xì)夂蜔崃︸詈险{(diào)節(jié)不靈活的問題，研究了基于電力和燃?xì)獾幕パa控制方法，既能發(fā)揮了燃?xì)?、熱能等大慣性系統(tǒng)連續(xù)運行的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢，又能利用電能小慣性系統(tǒng)快速、高效調(diào)節(jié)的優(yōu)勢，最終實現(xiàn)對用戶需求和電網(wǎng)狀態(tài)的快速響應(yīng)，滿足分布式綜合能源系統(tǒng)精細(xì)、實時的控制需求。《融合電、熱、冷、氣的綜合能源艙優(yōu)化配置方法研究》針對模塊化預(yù)制式綜合能源艙，從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化配置方法展開研究，對綜合能源艙內(nèi)安裝的主要設(shè)備建立數(shù)學(xué)模型，通過混合整數(shù)非線性規(guī)劃方法構(gòu)建優(yōu)化配置模型，利用ε 約束法求解多目標(biāo)優(yōu)化最優(yōu)解集，并采用基于歐式距離的多目標(biāo)決策方法得到綜合最優(yōu)解，最終確定綜合能源的優(yōu)化配置方案?！对淳W(wǎng)荷儲多元協(xié)同調(diào)度體系研究與實踐》提出一種源網(wǎng)荷儲多元協(xié)同調(diào)度體系，通過建立適應(yīng)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)各類資源參與的電力市場機制和多類資源協(xié)作互動調(diào)控平臺，有效提升了源網(wǎng)荷儲間的協(xié)調(diào)能力和清潔能源的消納水平，并經(jīng)山東電網(wǎng)多地市源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)互動試驗及試點應(yīng)用，驗證了其有效性?！犊紤]需求響應(yīng)和儲能壽命約束的多類型電源協(xié)同調(diào)度》，針對儲能電池的充放電行為對其壽命帶來的影響和不同柔性負(fù)荷的響應(yīng)特性，建立考慮需求響應(yīng)和儲能壽命約束的多類型電源協(xié)同調(diào)度模型，并通過算例仿真得出：在多類型電源電力系統(tǒng)中實施需求響應(yīng)和引入儲能電池參與電網(wǎng)的協(xié)同調(diào)度，能夠有效降低系統(tǒng)負(fù)荷峰谷差，提升風(fēng)電消納率，減少火電機組的啟停機費用和燃料費用，從而提升系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)性；制定調(diào)度計劃時考慮儲能電池的折損成本，有利于延長儲能電池的使用壽命。為打通電網(wǎng)公司與用戶的精細(xì)化友好互動通道，實現(xiàn)用戶側(cè)小微負(fù)荷需求響應(yīng)資源充分利用，《一種小微負(fù)荷智能監(jiān)測與聚合分析系統(tǒng)研究》 構(gòu)建了一種小微負(fù)荷智能監(jiān)測與聚合分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)能較好地對小微負(fù)荷進(jìn)行細(xì)粒度監(jiān)測以及聚合分析與控制，可為后續(xù)更深層次研究提供測試平臺。

本刊旨在通過此次專欄促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，與作者、讀者共同探討雙碳戰(zhàn)略下的能源轉(zhuǎn)型關(guān)鍵技術(shù)，為一些技術(shù)難題的解決探索新的思路，共同促進(jìn)我國能源生產(chǎn)和消費體系的綠色轉(zhuǎn)型，相信這將具有重要的理論意義和工程價值。