论文部分内容阅读
2020年初,一场全球性危机突然来袭,在世界六大洲、200多个国家和地区造成大范围恐慌。这是过去几代人都没有想象过的灾难,震惊了全世界。没错,它就是新冠肺炎疫情。但是在短短的几十年后,以上这段描述将很有可能同样适用于另一场全球性危机——气候变 化。
马尔代夫,这个印度洋上的岛国,因其异乎寻常的风景,被誉为“人间最后的乐园”。然而,2004年的南亚大海啸,已经让这个国家三分之二的国土惨遭淹没,气候变化正在让这个人间天堂面临着永失乐园的危机。在这里,政府的公共投资中,排名第一的永远是海岸防护,其次才是教育、医疗。即使这样,人们心中仍然充满忧虑,不知道这个低海拔的国家会在哪一天遭遇灭顶之灾。事实上,与马尔代夫有着类似情况的国家或地区不在少数,例如威尼斯、曼谷、纽约、荷兰……
我们再来看看中国,号称“世界屋脊”的青藏高原,聚集着中国80%的冰川,因为气候变暖,这里的冰川正以前所未有的速度消融,数以亿计的居民正在失去他们赖以生存的水源,气候的剧烈变化,让他们不得不背井离乡,离开世代居住的家园。
洪涝、干旱、雪灾……这些年来,自然灾害来得越来越频繁。几乎每一年,都会遇上50多年不遇的雪灾,80多年不遇的旱灾,100多年不遇的洪灾。可为什么,为什么我们曾赖以生存的家园会给我们降下如此沉重的灾难?
问题的答案,我们都知道,它藏在200多年前。那是一个充满机器和高耸烟囱的时代,煤、石油这些经过千百年来地质演化形成的古代化石的能量,被迅速释放出来,那是人类第一次,将如此巨大的能量掌握在了自己的手中。它创造了城市、创造了财富,创造了世界有史以来最繁盛的物质文明。
但伴随着工业革命的列车在欧洲大地上滚滚向前,城镇空中弥漫的浓烟越来越浓烈。直到城市居民开始出现大范围患病、死亡,人们才开始明白煤烟是一种有害污染;直到酸雨的频繁降临,人们才逐渐意识到从高耸烟囱排放出去的二氧化硫并不能消失殆尽;直到100多年后,排放出去的另一种叫做二氧化碳的气体,造成了世界范围的忧虑;直到今天,生存环境的持续和人类物质文明如何兼得,已成为一个棘手的难题。生存还是毁灭,真的成为一个亟待思考的问题。是继续使用这些将在100年、甚至50年内消耗殆尽——永远不可再生的能源,还是开拓思路,去开启一场新的能源革命?这是一场关于绿色的抉择。
为什么我今天演讲的题目叫做绿色抉择而不是绿色道路,因为直到今天,仍有许多质疑使得我们徘徊在十字路口犹豫不决。如果说10年前,最大的质疑来自于新能源能否实现安全、稳定地并网,那么今天,它已经变成了新能源能不能跨省、跨区域输送。
这份输送质疑,来源于我国的能源资源与电力需求呈现逆向分布的特征,若要实现电力外送,一个必经的难题是:当送端出力低于受端负荷时,那么它将无法保障受端电力供应;而当它高于受端负荷时,则会因为受端无法消纳,导致弃风、弃光现象产生。这个矛盾如何解决?一个关键突破口,是通道送电曲线的设计算法。算法的第一步,针对受端负荷特性,初步拟定一条送电曲线作为初值。第二步,参照这条曲线,开展不同电源的配比设计。第三步,结合各类电源的出力特性,对送电曲线滚动优化。通过一轮又一轮地迭代,最终找到弃风率、弃光率、通道利用率、系统支援率、发电成本之间的最佳平衡点,最终解决绿色电力的外送难 题。
就在2020年的7月15日,青海至河南800 千伏特高压直流工程正式启动送电,这是中国乃至全世界首条专为清洁能源外送而建设的特高压通道,途径青海、甘肃、陕西、河南四省,线路全长近1600千米,送电功率800万千瓦,每年可为河南送电400亿千瓦时。这是一个什么样的概念呢?它相当于河南省全省用电量的八分之一。沿着这条绿色电力大通道,青海之光跨越千里点亮了河南之灯。对于送端青海,这项工程意味着脱贫攻坚;对于受端河南,它意味着能源结构转型。更重要的是,这标志着一个开始。内蒙古、青海、新疆、甘肃,一个个百万千瓦、千万千瓦能源基地正在紧锣密鼓地加速建设,一条条电力外送通道正蓄势待发纳入“十四五”电力规划。
其实这是我第二次参加比赛,上一次站在北京市青年学术演讲比赛的舞台上的时候,我还是一名还没毕业的学生,带着一份学生式的熱忱。那时的我坚信,在今天的时代背景下,每一个能源行业从业者都是肩负重大使命的,绿色道路是我们通往明天的必然选择。但在实际工作中,随着我对它的接触越来越深,我听到的质疑声就越来越多。这条绿色道路比我当初想象得要难走许多。但同时我也看到了一份份质疑之下的坚持与努力,因此到今天,我仍然愿意相信,这条道路上的人就是肩负使命的,只是它不是一批人能够完成的事业,需要一批接着一批的科技工作者前赴后继。就像我们的前辈,他们用开拓性思路大胆提出了绿色能源革命的设想。那我们这一辈要做的,就是直面质疑、正面挑战,让思路变成出路,这是我们这一辈的使命。
2022年,世界冬奥会将第一次在中国举行,2019年,中国向世界承诺:所有比赛场馆,用的每一度电,都将来自清洁能源。这在奥运会的历史上,属于首次。一场新的革命,已经逐渐显现出端倪,所有国家又一次站在同一起跑线上。而这一次,中国不会再错失先机。在新的赛道上,中国将在世界面前兑现那个庄严的承诺。因为那是一个绿色的抉择,它决定着这个星球明天的走向。
马尔代夫,这个印度洋上的岛国,因其异乎寻常的风景,被誉为“人间最后的乐园”。然而,2004年的南亚大海啸,已经让这个国家三分之二的国土惨遭淹没,气候变化正在让这个人间天堂面临着永失乐园的危机。在这里,政府的公共投资中,排名第一的永远是海岸防护,其次才是教育、医疗。即使这样,人们心中仍然充满忧虑,不知道这个低海拔的国家会在哪一天遭遇灭顶之灾。事实上,与马尔代夫有着类似情况的国家或地区不在少数,例如威尼斯、曼谷、纽约、荷兰……
我们再来看看中国,号称“世界屋脊”的青藏高原,聚集着中国80%的冰川,因为气候变暖,这里的冰川正以前所未有的速度消融,数以亿计的居民正在失去他们赖以生存的水源,气候的剧烈变化,让他们不得不背井离乡,离开世代居住的家园。
洪涝、干旱、雪灾……这些年来,自然灾害来得越来越频繁。几乎每一年,都会遇上50多年不遇的雪灾,80多年不遇的旱灾,100多年不遇的洪灾。可为什么,为什么我们曾赖以生存的家园会给我们降下如此沉重的灾难?
问题的答案,我们都知道,它藏在200多年前。那是一个充满机器和高耸烟囱的时代,煤、石油这些经过千百年来地质演化形成的古代化石的能量,被迅速释放出来,那是人类第一次,将如此巨大的能量掌握在了自己的手中。它创造了城市、创造了财富,创造了世界有史以来最繁盛的物质文明。
但伴随着工业革命的列车在欧洲大地上滚滚向前,城镇空中弥漫的浓烟越来越浓烈。直到城市居民开始出现大范围患病、死亡,人们才开始明白煤烟是一种有害污染;直到酸雨的频繁降临,人们才逐渐意识到从高耸烟囱排放出去的二氧化硫并不能消失殆尽;直到100多年后,排放出去的另一种叫做二氧化碳的气体,造成了世界范围的忧虑;直到今天,生存环境的持续和人类物质文明如何兼得,已成为一个棘手的难题。生存还是毁灭,真的成为一个亟待思考的问题。是继续使用这些将在100年、甚至50年内消耗殆尽——永远不可再生的能源,还是开拓思路,去开启一场新的能源革命?这是一场关于绿色的抉择。
为什么我今天演讲的题目叫做绿色抉择而不是绿色道路,因为直到今天,仍有许多质疑使得我们徘徊在十字路口犹豫不决。如果说10年前,最大的质疑来自于新能源能否实现安全、稳定地并网,那么今天,它已经变成了新能源能不能跨省、跨区域输送。
这份输送质疑,来源于我国的能源资源与电力需求呈现逆向分布的特征,若要实现电力外送,一个必经的难题是:当送端出力低于受端负荷时,那么它将无法保障受端电力供应;而当它高于受端负荷时,则会因为受端无法消纳,导致弃风、弃光现象产生。这个矛盾如何解决?一个关键突破口,是通道送电曲线的设计算法。算法的第一步,针对受端负荷特性,初步拟定一条送电曲线作为初值。第二步,参照这条曲线,开展不同电源的配比设计。第三步,结合各类电源的出力特性,对送电曲线滚动优化。通过一轮又一轮地迭代,最终找到弃风率、弃光率、通道利用率、系统支援率、发电成本之间的最佳平衡点,最终解决绿色电力的外送难 题。
就在2020年的7月15日,青海至河南800 千伏特高压直流工程正式启动送电,这是中国乃至全世界首条专为清洁能源外送而建设的特高压通道,途径青海、甘肃、陕西、河南四省,线路全长近1600千米,送电功率800万千瓦,每年可为河南送电400亿千瓦时。这是一个什么样的概念呢?它相当于河南省全省用电量的八分之一。沿着这条绿色电力大通道,青海之光跨越千里点亮了河南之灯。对于送端青海,这项工程意味着脱贫攻坚;对于受端河南,它意味着能源结构转型。更重要的是,这标志着一个开始。内蒙古、青海、新疆、甘肃,一个个百万千瓦、千万千瓦能源基地正在紧锣密鼓地加速建设,一条条电力外送通道正蓄势待发纳入“十四五”电力规划。
其实这是我第二次参加比赛,上一次站在北京市青年学术演讲比赛的舞台上的时候,我还是一名还没毕业的学生,带着一份学生式的熱忱。那时的我坚信,在今天的时代背景下,每一个能源行业从业者都是肩负重大使命的,绿色道路是我们通往明天的必然选择。但在实际工作中,随着我对它的接触越来越深,我听到的质疑声就越来越多。这条绿色道路比我当初想象得要难走许多。但同时我也看到了一份份质疑之下的坚持与努力,因此到今天,我仍然愿意相信,这条道路上的人就是肩负使命的,只是它不是一批人能够完成的事业,需要一批接着一批的科技工作者前赴后继。就像我们的前辈,他们用开拓性思路大胆提出了绿色能源革命的设想。那我们这一辈要做的,就是直面质疑、正面挑战,让思路变成出路,这是我们这一辈的使命。
2022年,世界冬奥会将第一次在中国举行,2019年,中国向世界承诺:所有比赛场馆,用的每一度电,都将来自清洁能源。这在奥运会的历史上,属于首次。一场新的革命,已经逐渐显现出端倪,所有国家又一次站在同一起跑线上。而这一次,中国不会再错失先机。在新的赛道上,中国将在世界面前兑现那个庄严的承诺。因为那是一个绿色的抉择,它决定着这个星球明天的走向。