文/本刊記者 王興釗

黨的十九大報告指出,要大力建設現代化經濟體系,加強水利、鐵路、公路、水運、航空、管道、電網、信息、物流等基礎設施網絡建設,實施鄉村振興戰略,以“一帶一路”建設為重點,推動形成全面開放新格局。國家的一系列政策紅利與電力行業發展密切相關,那么作為新舊動能轉換期的電力行業該如何抓住新時代重要戰略機遇實現轉型升級呢?記者就此采訪了中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長、《項目管理評論》雜志顧問周孝信。
記者:現在各行各業都在談轉型,我國電力行業轉型的目標是什么?
周孝信:我們常說能源和電力,就是在考慮電力的同時也要考慮整個能源的發展趨勢,而電力居于能源行業的中心地位。習近平總書記提出了推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和全方位加強國際合作等重大戰略思想,為我國能源發展改革指明了方向。以可再生能源逐步替代化石能源,實現可再生能源等清潔能源在一次能源生產和消費中占更大份額,實現能源轉型,建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系(新一代能源系統)是我國新一輪能源革命的核心目標。
非化石能源在一次能源消費中占比是我國能源轉型的主要指標,其中,一次能源消費中非化石能源主要來自一次電力(水電、風電、太陽能發電等可再生能源電力以及核電等)。研究表明,2016年我國非化石能源占比13%,其中電力貢獻了12.4%,也就是說90%以上的非化石能源占比指標是由非化石能源的電力所提供的。因此,大幅提高非化石能源電力占比,形成非化石能源為主的電源結構,是實現能源轉型的主要支撐,也是電力系統轉型、建設新一代電力系統的重要標志。
記者:您剛才談到新一代電力系統,可否具體介紹一下?
周孝信:當今世界及我國電力系統的發展均可分為三個階段,即19世紀末~20世紀50年代的第一代電力系統、20世紀50年代~20世紀末的第二代電力系統、21世紀初~21世紀中葉的第三代電力系統。第三代電力系統是100多年來第一、第二代電力系統的傳承和發展,是新形勢下推動能源轉型發展、構成新一代能源系統核心的新一代電力系統。它具有如下顯著的技術特征:
(1)高比例可再生能源電力系統。截至2016年年底,全國并網風電裝機達到1.48億千瓦,太陽能發電裝機達到7742萬千瓦。新能源裝機容量占全國總量的13.7%,但我國西部和北部省份新能源裝機占比可達20%以上。2017年,我國光伏領域特別是分布式光伏發展非常快,而且這樣的發展趨勢還在繼續。為此,我們需要采取措施,努力實現大規模風電太陽能波動性電力接入電力系統的穩定運行。
(2)高比例電力電子裝備電力系統。隨著我國直流輸電快速發展,電力電子裝備在電力系統中的應用日益廣泛。大量的可再生能源、大規模西電東送要依靠電力電子裝備接入電網,這將帶來新一代電力系統技術特性革命性變化。
(3)多能互補的綜合能源電力系統。我們要大力實施西電東送戰略,但從長期目標來看,西電東送的容量或因輸電技術等因素而不能大量增加。所以,我們提倡在西部建設源端基地綜合能源電力系統,加強就地轉化利用。從輸電角度講,西部的水電、風電、太陽能發電通過直流輸電網實現多能互補向中東部輸電,可使西電東送效率大幅度提高。

與源端對應的,在終端消費綜合能源電力系統中,則可通過基于各類清潔能源滿足多用戶需求的區域綜合能源系統和清潔能源微網,主動配電網架構下直接面向各類用戶的分布式能源加各類儲能和新能源微電網,基于天然氣和清潔電力的分布式冷熱電聯產系統等方式消納可再生能源,大幅度提高能源利用效率。
(4)信息物理融合的智能電力系統。電力系統要承擔能源互聯網的主體作用,其物理基礎是多能互補的能源網絡,實現手段是信息物理能源系統,并通過能源運營模式創新創造價值。
記者:您長期從事電力系統分析方法的研究,近年來,又致力于研究新理論和新技術應用于電力系統,以適應21世紀電力系統發展的要求。您認為創新在電力行業轉型中的作用是什么?
周孝信:黨的十八大以來,我國全面實施創新驅動發展戰略,習近平總書記提出深入推進能源消費、供給、技術、體制四大革命的要求,而能源技術革命是推動其他三個方面革命的關鍵。目前,我國已經進入經濟發展新常態、生態文明建設新階段、能源生產和消費革命新時期,電力發展已進入綠色化、智能化為主要技術特征的新時代,創新正在成為支撐能源電力發展的助推器、驅動電力行業轉型的新引擎。根據我的觀察,下面幾類技術的突破有可能對未來能源電力系統各環節的發展形態、系統整體效率、運行控制方式和運營模式帶來全局性、變革性甚至顛覆性的影響。
高效低成本太陽能、風能發電和電網友好技術的大規模開發應用將有可能顛覆傳統發電方式,告別化石能源主導電力生產的時代。與火電、水電、核電機組相比,新能源建設周期短,50兆瓦風電項目建設周期約為幾個月,兆瓦級光伏電站建設周期不到半年,新能源裝機占比可迅速提高。
高效低成本長壽命儲能技術的規模化廣泛應用將有可能顛覆傳統電力系統運行方式,開啟全新的電力生產分配新模式。儲能系統成本的顯著下降將解決新能源發電波動不平衡問題,超高比能儲能技術將有望改變電網發/輸/配/用的形態。
高可靠性低損耗電力電子技術的推廣應用將推動電網中電力電子裝備升級換代,促進新一代直流輸配電網的形成和發展。SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)等寬禁帶電力電子器件的發展將推動高壓直流輸電和直流電網具有更大容量、更高效率和更高可靠性,以此為基礎的高壓直流斷路器也是直流電網的主要組成部分。
高強度絕緣技術和超導輸電技術的開發應用將顛覆傳統輸電線路,成就輸配電線路新形態。高擊穿場強、高非線性、耐高低溫等絕緣材料技術的發展,可以提高設備長期安全性,實現電氣設備小型化、大容量化,顯著提高電氣設備的工作性能。
新一代人工智能技術探索應用于電網的設備管理、運行調度、市場交易等領域,開啟自主互動新模式。在智能電網發展的基礎上,基于先進傳感、物聯網、大數據、云計算、深度學習、區塊鏈等信息通信、互聯網和人工智能技術,應用于電網的智能設備、智能調度、智能交易,有可能顛覆傳統電力系統的設備管理、系統調度、能量管理和交易方式,促進新一代電力系統的經濟性和安全可靠性較傳統系統有大幅度提高。
記者:在當今社會中,一切都是項目,一切也將成為項目,您對此有何理解?
周孝信:借助一個又一個項目,電力行業逐步轉型升級,電力企業不斷發展壯大,電力員工也獲得鍛練成長。
第一,要重視項目。我以前看過一篇文章,說在原蘇聯有一個弊病,就是對行業進行研討、發表論文,再對優秀論文予以獎勵,獎勵過后就沒有了下文。論文發表之后,被其他國家拿回去,經過幾個月就變成了項目、變成了產品。通過這個事例,我們可以看到,項目是藍圖轉化為現實的重要抓手,是實現企業發展戰略的有效載體,而電力行業的轉型也需要通過一個個成功的項目來具體實現。
第二,要重視項目管理。項目管理通過有效整合項目資源、控制項目成本、應對項目風險等一系列專業活動來實現項目目標,提升相關方滿意度。作為一次性創造活動的管理模式,項目管理已成為互聯網+時代最具生命力的管理工具之一,項目管理能力是組織和個人的核心競爭力。因此,建立符合自身實際的項目管理體系對電力行業來說是必要的。
第三,要重視項目人才。我們需要著力抓好管理專家和技術專家隊伍建設,大力弘揚兩種精神,即企業家精神和工匠精神。2017年9月,有一份重要文件正式發布,即《中共中央國務院關于營造企業家健康成長環境弘揚優秀企業家精神更好發揮企業家作用的意見》,這被認為是黨和國家首次以專門文件明確企業家精神的地位和價值。社會財富是企業創造的,企業要靠企業家去運作,企業家是當代最可愛的人。而工匠精神是對細節永無止境的打磨,是對完美和極致的不懈追求,更是對創新和創造的不斷突破。
周孝信人如其名,溫文爾雅,盡管年近八旬,依然精神矍鑠。看似信馬由韁的言談間,他作為科學大家的氣質盡顯無疑,那是一份沉靜沉穩、遇事不慌不忙的態度,是一種于千里之外運籌帷幄的從容氣度。盡管已不再年輕,但他前進的腳步卻沒有過絲毫的猶豫,他依舊在追求更高的目標,為電力事業的發展繼續貢獻著自己的力量。