實現(xiàn)“雙碳”目標，能源轉(zhuǎn)型最優(yōu)路徑需持續(xù)推演

 

就像遠洋航行需要根據(jù)導航來不斷地調(diào)整航向，實施“雙碳”目標的路線圖，也需要通過科學方法來及時修正。

 

“以現(xiàn)實狀態(tài)為初始點，以轉(zhuǎn)型的目標狀態(tài)為終點。在這兩點之間的時空物演化過程，就是需要優(yōu)化的路徑。”薛禹勝說，當經(jīng)濟社會發(fā)展環(huán)境發(fā)生重大變化時，都需要以當時狀態(tài)為新的起始點，重新優(yōu)化，就如同導航中需要根據(jù)偏航情況及時重新規(guī)劃路徑。

 

實現(xiàn)“雙碳”目標的路徑，與物理層面、信息層面及社會層面的眾多因素相互作用。

 

薛禹勝表示，這樣復(fù)雜的多領(lǐng)域、多時間尺度、多目標的演化路徑，幾乎不可能靠“拍腦袋”的方式來優(yōu)化。通過計算機分析比較不同的演化路徑，量化其經(jīng)濟代價的方式成為必然趨勢。

 

薛禹勝所帶領(lǐng)的團隊已經(jīng)在相關(guān)問題的研究中探索了近20年，2017年他將相關(guān)研究理念總結(jié)凝練為CPSSE，即能源的信息物理社會系統(tǒng)。

 

“經(jīng)濟安全、能源安全、環(huán)境安全等都是‘雙碳’目標的應(yīng)有之義，最優(yōu)路徑必定是協(xié)同發(fā)展，而不是片面強調(diào)某個側(cè)面。”薛禹勝說，這個框架全面考慮了環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟、社會、行為等因素的交互影響。

 

例如，當前我國大力發(fā)展風電、光伏等新能源，將更多的不確定性帶入電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)及運行。傳統(tǒng)模型局限于電力系統(tǒng)內(nèi)部的分析，CPSSE則把碳元素流、能源流、資金流、信息流、行為流等納入分析研判。

 

2015年以來，南瑞集團一直與國家能源集團、華能集團、青海省電力公司等能源企業(yè)聯(lián)合開展能源電力轉(zhuǎn)型的研究，用CPSSE的理念指導能源企業(yè)制定碳達峰行動方案與碳中和目標，以及中長期能源電力發(fā)展規(guī)劃。目前，薛禹勝的團隊正全力攻關(guān)碳減排碳增匯路徑仿真推演與協(xié)同、新型電力系統(tǒng)運行與規(guī)劃協(xié)同、能源環(huán)境市場調(diào)控優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，致力于為我國“雙碳”目標實現(xiàn)與能源轉(zhuǎn)型路徑優(yōu)化提供科技支撐。

 

為推動能源、電力、環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)測評估體系的統(tǒng)籌融合，進一步指導雙碳變革下各類碳排放管理主體的低碳運營，2021年，在薛禹勝院士的倡議下，南瑞集團組建碳管理系統(tǒng)專項攻關(guān)團隊。目前，已完成具有全景監(jiān)視、評估診斷、態(tài)勢感知、雙碳規(guī)劃和資產(chǎn)配置五大模塊二十余項功能的碳管理系統(tǒng)（Carbon Management System，CMS）研發(fā)，攻克了跨領(lǐng)域信息感知與采集、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合分析與知識提取等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了面向電網(wǎng)企業(yè)和大型工業(yè)企業(yè)的碳管理系統(tǒng)現(xiàn)場部署試運行和示范應(yīng)用。目前，正持續(xù)為區(qū)域政府、電網(wǎng)企業(yè)、能源集團和工業(yè)園區(qū)等不同碳管理主體提供多層次多場景解決方案，全面賦能不同碳管理主體，提升其雙碳變革過程中碳足跡的可觀、可測和可控水平。