2022年第2期 ( 总第180期 )
发布时间:2022-02-28      来源:     作者:学会秘书处       分享到:

如何利用风光水加快实现“碳中和”目标?

 

专家推荐词:依托青藏高原独特的自然环境,突破优化风光水能互补开发关键技术,以流域水循环推动双循环,形成流域生态走廊和清洁能源基地,对于全面贯彻落实新发展理念,加快实现碳达峰、碳中和具有重要意义。

问题描述:

应对气候变化是人类社会生存和发展所面临的最大挑战,我国将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,开发利用风能、太阳能、水能等可再生能源是实现“碳达峰”、“碳中和”的主要力量。由于风电、光电的随机性、波动性、离散性,需要配套储能设施才能被利用,而水电具有启停快、运行灵活和储能作用,因此,从突破风、光、水能互补开发走向太阳能光电氢能技术,是新时代实现清洁可再生能源高质量发展的必由之路。

青藏高原海拔高、面积大,被称为地球“第三极”,平均海拔超过4000米、面积约250万平方公里,下垫面光照条件好、感热加热能力强,在夏季形成了明显的高原“热岛效应”和“烟囱效应”,加强了南亚季风、东亚季风,将印度洋、太平洋的大量水汽,抽吸上青藏高原,形成了“亚洲水塔”,孕育了黄河、长江、湄公河、萨尔温江、恒河、印度河等大江大河,因此,青藏高原集“光塔”、“风塔”、“水塔”于一身,蕴藏了丰富的太阳能、风能、水能资源。我国这种独特的自然地理环境为风、光、水能互补开发创造了得天独厚的地利条件。

中国水电开发规模位居世界第一、开发技术世界领先,如何充分发挥水电的储能和调节作用,成为优化风、光、水能互补开发,实现我国清洁可再生能源又好又快发展的关键问题。

问题背景:

我国科技工作者持续对青藏高原观测、科考、研究,逐步摸清了青藏高原对行星风系的阻隔和热力作用,以及成为亚洲季风气候发动机的机理。青藏高原独特的“光—风—水”循环规律,导致我国夏季风小、光差、水多,冬季风大、光好、水少,河川径流量60-80%集中在夏季,因此,我国风光水能资源在季节分布上存在着天然的互补性。

季风气候使我国水旱灾害频发,如黄河历史上“三年两决口、百年一改道”,兴水利除水患是中华民族生存和发展永恒的主题。新中国成立以来,黄河开发水电约2000万千瓦,总库容约600亿立方米,使黄河安澜至今,用占全国2%的水资源量承载了15%的耕地、12%的人口,并形成了约4000万千瓦的风光水电力基地。

我国风力发电和太阳能发电技术持续进步,已处于世界领先地位,造价也普遍低于化石能源发电,并且,风电、光电建设周期短,弥补了水电建设周期长的弱点,因此,风光水电力在投资上存在着互补性。

我国《“十四五”规划和2035远景目标纲要》,提出建设金沙江上下游、雅砻江流域、黄河上游等清洁能源基地,并出台“电力源网荷储一体化和多能互补发展”的指导意见,提出以先进技术突破和体制机制创新为支撑,构建以新能源为主体的新型电力系统,因此,充分利用我国风光水在资源、电力、投资上的互补性,努力突破风、光、水能互补开发的技术瓶颈,将促进清洁可再生能源高质量发展,推动电力产业清洁化、能源产业电力化,加快实现“碳达峰”、“碳中和”。

最新进展:

我国风电、光电、水电等各行业全产业链世界领先,开发规模均居世界第一。在水资源综合利用领域,我国形成了“自然—社会”二元水循环理论,以及水电“流域、梯级、滚动、综合”开发的广泛实践,流域水电基地基本形成,“西电东送”的特高压电网已经形成。然而,依托已形成或正在建设的流域水电基地,基于流域内风、光、水能资源和变化规律,如何优化开发风电、光电、水电,形成一组优质电源的基础理论和优化模型还有待研究。

2、难点和挑战

(1)建立青藏高原水资源综合开发工程技术体系。青藏高原水资源开发要以生态、减灾、发电等综合利用为目标,进行河流梯级开发规划、工程设计、运行调度,实现生态建设的产业化和产业发展的生态化。这不仅涉及生态环境和资源能源领域,还交叉融合了水文、气象、生态、能源、区域、经济等自然科学和社会科学,是一项庞大的系统工程。

(2)构建以流域水循环调控为基础的风光水能互补开发技术体系。基于流域内风能、太阳能、水能资源状况,以流域水循环调控工程体系建设为主线,融合系统工程、大数据、人工智能、物联网等系统优化技术,研发水资源综合利用、风光水能互补优化开发、智能电网、虚拟电厂等关键技术,构建风、光、水等资源利用—可再生发电—终端用能优化匹配技术体系,推动流域“风光水一体化”的清洁能源基地建设。

重要意义:

依托青藏高原独特的自然环境,突破优化风光水能互补开发技术,对于贯彻新发展理念,以流域水循环推动双循环,构建流域新发展格局,实现高质量发展具有重要意义。

一是建设“亚洲水塔”形成水资源综合利用体系。青藏高原水资源综合开发工程体系的建设,给“水塔”装上“开关”调节径流的丰枯变化,优化水资源配置,满足生产、生活、生态对水资源的综合需求,惠及我国及下游国家约30亿人口。

二是加快实现“碳达峰”、“碳中和”。我国流域水电基地基本形成,短平快建设风电、光电“插接”到水电基地,就形成了风光水能互补的清洁能源基地,充分发挥有为政府和高效市场优势,利用坚强电网将清洁电力送到千家万户。

三是助力青藏高原生态屏障建设。实践和研究表明,风电、光电具有遮阴、降低风速、减少水分蒸发等作用,有利于生态修复。水库具有“冷湖效应”、湿地作用,能够增加周边湿度和降水,改善陆生环境,而且,在青藏高原梯级水电站形成的“河—湖”系统,可改善水生生境,同时,顺应了河流自然阶梯化过程,起到了与黄土高原“淤地坝”、“梯田”保持水土和稳定山体的类似作用。

经初步估算,黄河上游、大渡河、雅砻江、金沙江、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等主要流域,在风光水能互补开发完成后,形成的“亚洲水塔”约1000亿立方米(龙头水库)、清洁能源基地约20亿千瓦、生态屏障约10万平方公里,因此,加快推动风光水能互补开发,可以筑牢水资源、能源、生态安全底线。

(来源: 中国水力发电工程学会)

 

省科协领导出席西安学会智创园揭牌仪式暨秦创原创新合作发展高峰论坛

 

2月22日,“科创中国·西安学会智创园”揭牌仪式暨秦创原创新合作发展高峰论坛在西安沣东新城成功举办,标志着“科创中国·西安学会智创园”正式落地沣东新城。中国工程院院士、西安市科协主席樊代明,省科协常务副主席李肇娥,西咸新区党工委副书记、管委会主任姜建春,西安市科协党组书记、常务副主席耿占军,沣东新城管委会书记、主任柳政等领导和专家出席活动。

李肇娥在讲话中对西安市设立学会智创园,搭建学会服务科技经济融合平台,主动融入服务“科创中国”“秦创原”建设的举措给予充分肯定,并对西安市学会科技服务中心荣获2021年度“科创中国”优秀服务团表示祝贺。她指出,西安学会智创园是科协组织发挥平台型、枢纽型、开放型组织优势,引入市场机制,开展科技中介服务的有益尝试,也是我们贯彻落实“秦创原”三年行动计划,推进“科创中国”试点建设的生动实践。她强调,西安学会智创园要充分发挥科学家博物馆、科学家会客厅载体作用,大力弘扬科学家精神,着力宣传推介“秦创原”建设。要聚焦延伸现有产业链、建强主导产业链、打造新兴产业链,深入挖掘企业和园区的科技、人才需求,架起高校、科研院所和企业、园区之间的沟通桥梁,促成更多的技术交易和成果转化。要发挥学会智力密集优势,集聚“政产学研金服用”各方面的专家,打造协同创新的模式和典范。在技术攻关、成果评价、政策解读、市场分析和科技金融方面开展常态化的科技中介服务。

会上,樊代明、李肇娥、姜建春、耿占军等领导为科创中国·西安学会智创园揭牌。西安学会智创园旨在开展以“两厅五平台”为核心的科技中介服务。两厅为西安科学家会客厅,西安科学家博物馆和科技成果展示厅。五平台为线上线下综合性科技服务平台,科技金融服务平台,技术转移平台,专业学会和科技创新联合体融合平台,科技创新人才培训平台。西安学会智创园将通过汇集高层次科技工作者,落地优质科技项目,开展高层次学术、技术、产品展示等交流活动,打造立足西安、辐射西北、面向全国的科技创新生态体系。

揭牌仪式后,举办了秦创原创新合作发展高峰论坛。与会专家围绕立足“科创中国”“秦创原”平台,如何通过政策、科技、人才、金融等资源的汇集优化科技创新生态体系,进行了深入的探讨。

(来源: 陕西省科学技术协会)

 

211家学会联名发布公约抵制学术不端

 

在2月15日召开的中国科协第十届全国委员会第三次会议上,211家中国科协全国学会联名发布《中国科协全国学会学术出版道德公约》。

《公约》倡议科研人员、期刊编辑和审稿人破除“圈子”文化和利益纽带,加强行为自律,抵制各种人情稿、关系稿,确保出版过程客观公正,确保论文发表真实可靠,保障我国科技事业高质量发展。

《公约》呼吁广大科研人员遵守科研活动规范,认真保存实验数据,保证实验可复制可查证,确保研究成果真实可信。坚守学术诚信,抵制各类型学术不端。

《公约》强调,要恪守出版伦理道德,确保论文撰写诚信规范,不抄袭、剽窃他人科研成果或者伪造、篡改研究数据、研究结论,不通过第三方购买、代写、代投论文,以及虚构同行评议专家及评议意见,不在无实质学术贡献的论文中“挂名”,不在成果署名、知识产权归属等方面侵占学生、团队成员的合法权益,引用他人论著时,应遵从合理引用、规范引用的原则,反对友情互引用、合作互引用、审稿拉引用等情形,坚决抵制一稿多投、重复发表、抄袭剽窃、弄虚作假等行为。

中国科协有关负责人表示,《公约》旨在充分发挥学术共同体自律功能,对于学术论文发表中的一些新问题强化共识规范,引导科技工作者和期刊从业人员共同抵制学术不当行为,维护风清气正的科研生态。

 (来源: 科技日报)

 

水电学会国际河流工委会换届会暨新形势下跨境河流水电开发面临的挑战及对策研讨会在京召开

 

2022年2月25日,中国水力发电工程学会国际河流水电开发生态环境研究工作委员会换届会暨新形势下跨境河流水电开发面临的挑战及对策研讨会在北京召开。会议经民主程序产生国际河流工委会第四届委员会,顾洪宾担任主任委员、周建担任副主任委员、张木梓担任秘书长、王伶俐等20名专家担任委员。

国家能源局国际司和新能源司、外交部亚洲司、生态环境部环境影响评价与排放管理司等有关部门领导和专家到会指导,对多年来国际河流工委会做了大量卓有成效的工作给予了肯定,对新一届工委会继续发挥好国际民间科技学术交流与合作平台作用、促进跨境河流水资源协同开发造福流域沿岸国家民生和经济社会发展提供中国经验中国方案、推动构建人类命运共同体等方面提出新的更高要求。

学会常务副理事长兼秘书长郑声安出席会议并讲话,衷心感谢有关部门长期以来对学会和国际河流工委会工作的大力支持和指导,肯定了工委会的工作成绩和在为国家推进构建合作共赢新型国际关系中所发挥的智库平台作用。他指出,党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视社会组织在推动高水平科技自立自强、促进国际民间科技学术交流中的突出作用,强调工委会要进一步统一思想、提升站位,紧紧围绕中心、自觉服务大局,密切关注国际水电发展态势,充分激发工委会作用和潜能,建立国际间沟通交流和协调机制,加大基础研究和提高研究成果公信力,积极服务跨境河流水资源开发利用和生态环境的协调共融发展。

中国国际问题研究院副院长荣鹰作关于“我国周边外交新形势及国际河流合作的机遇与挑战”的发言。国际河流工委会第三届秘书长周世春代表委员会作三届工作报告,第四届秘书长张木梓介绍了工委会对近年来外媒在澜-湄流域开发上的舆情所进行的监测和应对策略的思考。与会委员专家踊跃发言,热烈讨论,积极为进一步发挥好学会智库平台作用和做好工委会工作建言献策。

顾洪宾主任委员作会议总结发言,对有关部门一如既往大力支持和指导工委会工作、各委员单位一以贯之积极支持和参与工委会工作表示诚挚的感谢,强调新一届委员会要进一步加强组织能力建设、增强跨境河流基础性研究能力、提升国际交流合作影响力、提高服务政府科学决策和企业产学研协同水平、深化与有关国际组织沟通协作等,全力为推动构建新型国际关系、促进区域水电开发和生态环境保护协同发展再展新作为、做出新贡献。

(来源:中国水力发电工程学会)

 

数字科技赋能水力发电

 

初春时节,位于白龙江甘肃段的大唐碧口水力发电厂进一步完善智能电站建设,加快数字化转型,利用数字化、信息化、智能化的集控调度中心实现梯级调度、联合运行、精细化管控,开展机组检修、提质升级等工作,为经济建设和民生保障提供清洁能源。近年来,中国大唐集团公司持续投资开发白龙江流域水力资源,以碧口水电厂为依托,先后建成麒麟寺、苗家坝等水电站。

(来源:新华社)


西北院领导出席国家储能技术产教融合创新平台建设暨高峰会议


2月23日,西北院党委书记、董事长尉军耀,副总经理肖斌一行受邀在中国西部科技创新港出席国家储能技术产教融合创新平台建设暨高峰会议。本次会议由西安交通大学、国家储能技术产教融合创产平台(筹)共同举办。西安交通大学校长王树国致欢迎辞,国家发改委连维良副主任因疫情原因书面致辞,教育部高等教育司理工处高东峰处长、国家能源局科技装备司刘亚芳副司长、华能集团张东晓副总工程师作为企业代表分别致辞,来宾对西安交通大学领衔,企业共同建设的国家级储能技术产教融合创新平台(以下简称“储能产教平台”)的正式启动建设表示祝贺,对该平台将在国家30·60双碳目标中担起储能“卡脖子”技术攻关、产教协同创新的重大作用寄予厚望。

国家储能技术产教融合创新平台是2021年国家发改委会同相关部委启动该平台建设工作后,通过“揭榜挂帅”方式遴选,西安交大联合中电建西北院、华电集团、华能集团、国家电网、黄河上游公司等十一家产业界领军企业共同积极申报,层层评审答辩,最终于2021年12月得到国家发改委、教育部正式批复同意筹建,获得筹建支持总经费4.3949亿元。在申报过程中,西北院积极组织新能源院、规划院有关技术研发人员共同参与申报材料编写。

储能产教平台由中国科学院院士、第十九届中央委员会候补委员、西安交大教授、何雅玲担任主任,中国科学院院士管晓宏担任副主任。该平台建设是落实国家“双碳”目标,实现碳中和基础理论、技术攻关、人才培养、产教融合等方面创新引领,以共建共享、协同创新为目标,瞄准热质储能、电磁与化学储能、氢储能和储能系统四大领域,多主体共建、多渠道投入、多形式共享、多阶段衔接,聚集政产学研多方资源,共同推动储能技术发展和国家产业结构转型升级的重大举措。

西北院作为国家清洁能源开发,尤其是新能源开发勘测设计领军企业,受邀参加了下午举行的储能产教平台校企合作研讨会。介绍了西北院在抽水蓄能、风电及光伏光热领域取得的成就及近几年来与西安交大之间开展的科研合作等有关情况,并对双方后续合作方向、合作模式提出建议,同时希望以储能产教平台建设为契机,结合工程实践,切实开展储能技术攻关及应用,共同推进产业发展。

本次批准设立的国家储能产教平台属于领域性平台,在国家布局产教融合创新平台体系中是唯一的。西北院抓住机遇,积极协作,成为平台建设共建单位之一,对全面融合参与产业技术创新,领先掌握产业技术升级方向,在市场竞争中取得领先一步,做优新能源业务,支撑西北院高质量发展具有重要意义。

(来源: 西北院)