當前，中國已被看作全球最具潛力的“碳減排”市場。

習近平主席繼9月22日宣布“力爭2030年前二氧化碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”后，12月12日再次宣布，到2030年，非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。

即將進入平價時代的可再生能源，將迎來爆發式增長。業內普遍預計，如果在2060年前實現碳中和的目標，我國電力系統需再增加60億千瓦的可再生能源裝機。

但是，只發展可再生能源是遠遠不夠的。由于風電、光伏等可再生能源的不連續性，中國曾發生嚴重的棄風、棄光問題，如2015年和2016年，棄風、棄光率分別超過了15%和10%。

對傳統電網來說，實現20%、30%的可再生能源接入已經難度很大了。但清華大學能源互聯網創新研究院副院長高峰接受專訪時表示，“能源互聯網可以實現可再生能源的高比例接入，將來電力系統中80%、90%都可能是可再生能源。”

高峰長期從事能源互聯網政策機制、戰略規劃及技術研究，同時擔任國家能源互聯網產業及技術創新聯盟副秘書長。他表示，碳中和目標的提出讓中國能源革命有了更明確的時間表，而能源互聯網是能源革命的具體載體，其目標就是落實能源革命。

能源互聯網是一種將互聯網理念、技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的新型生態化能源系統。它以電力為基礎，以可再生能源利用為優先，通過多種能源協同、供給與消費互動、集中與分布并舉，大眾廣泛參與，實現能量流、信息流、業務流、資金流、價值流的優化配置，促進能源系統更高質量、更有效率、更加公平、更可持續、更為安全。

解決可再生能源高比例接入

2019年風、光發電量僅占我國總發電量的8.5%，電網企業能夠通過一些手段做到很好消納。但未來風、光大規模開發，高比例并入電網后，消納問題該如何解決，系統安全如何保證？

中國工程院院士郭劍波認為，隨著新能源發電的技術進步、成本進一步降低，預期新能源必將迎來持續較長時間的高速發展期，將從局部地區開始逐漸形成一個新能源電力和電量高占比的電力系統。該系統電力電量總量充盈與時空不平衡矛盾突出，新能源消納和電力系統安全的矛盾突出，將對電力系統的市場機制設計、規劃設計、生產管理、運行控制帶來巨大挑戰。

為了應對能源轉型給電力系統帶來的挑戰，國家電網公司確立了“具有中國特色國際領先的能源互聯網企業”戰略目標，制定了《能源互聯網技術研究框架》。研究框架由“能源網架、信息支撐和價值創造”3大體系構成，重點布局20個技術領域，共182項關鍵技術，為構建能源互聯網提供了基礎支撐和技術儲備。

單純用儲能來平衡風、光等可再生能源的波動性，成本高昂且不易實現。高峰表示，數字化轉型是能源互聯網的核心抓手，我們現在做的就是利用數字化的手段，打通源網荷儲各個環節，例如把海量的分布式儲能通過數字化手段形成一個虛擬的大型能源調節中心，進而助力可再生能源的高比例接入和使用，來實現清潔、低碳的目的。

智能電網時代，雖然已經具有智能化調控能力，但無法滿足未來需要。高峰用打電話約車來形象比喻，“早期我們在北京約車，大家都往96103打電話。96103總臺統一發布消息，司機再應單對接。雖然也能實現叫車，但是效率非常低，滿足不了海量并發的這種需求。而能源互聯網相當于升級版的打車軟件，可以應對海量的用戶側接入，實現更大比例的生產，這是傳統智能電網的集中調度、管控的方式難以應對的。”

高峰表示，能源互聯網即“互聯網+智慧能源”，希望能源像互聯網平臺一樣，可以拉近供需之間的距離，讓供需之間盡量匹配，集中調度只需要調度變化的部分即可。他表示，通過需求側響應和源網荷儲的協同，能盡最大可能接入新能源，容納新能源的波動性。未來理想狀態下可以直接購買任一個地方的風電，點對點去匹配，從而最大化減小電網所受到的用電側和新能源發電側的波動性影響。

小到一個社區或者工業園區，大到一個城市一個省份一個國家，都可以通過能源互聯網的集中式和分布式協同來實現負載平穩，降低電網的調節壓力。高峰表示，目前技術已經不是障礙，難點是機制和模式。“通過相關機制來調動用戶意識非常重要，要讓用戶參與進來。以江蘇為例，通過給用戶發短信等方式，告訴用戶現在電網壓力很大，如果愿意把空調制冷溫度調高或者制熱溫度調低一兩度，可以給予電費減免紅包，肯定有人會愿意，中間根本沒有技術難度。”

現在有觀點認為，煤電仍是不可或缺的，可再生能源的大比例接入離不開煤電的靈活性調節。高峰認為，從目前來看，煤電的靈活性改造是必需的，完全不依賴煤電不太現實，碳中和的概念并不是說零排放。“將來為了能夠更好地接入可再生能源，可能偶爾需要煤電出力大一點，碳排放多一點，但從整體系統性來考慮，接入可再生能源更多，總體排放是減少的”。

“能源轉型的過程就是把煤電從傳統的基礎性能源變成備用的調節型能源，隨著高比例可再生能源的接入，煤電靈活性變的更為重要。但通過能源互聯網，能在負荷自身中找到很多靈活性的能源，最大限度利用儲能，從而減少對煤電靈活性的依賴”，高峰說到。

數字化助力節能、提效

除了大力發展可再生能源外，節能、提效也是早日實現碳中和目標的重要手段。

中國工程院院士杜祥琬表示，在以化石能源消費為主的今天，我國降碳主要舉措包括“提能效、降能耗”、“能源替代”和“碳移除”三個方面，其中“提能效、降能耗”應是首要舉措，主要集中在建筑、交通、工業、電力節能領域。

而能源互聯網在“節能、提效”方面優勢明顯。高峰表示，通過數字化的手段可以很好的助力“節能、提效”，“首先搞清楚哪些環節有問題，哪些需要改進，在行業內目前處于什么水平，這些都可以用數字來說話，顯而易見”。

施耐德電氣提供的相關數據顯示，通過其智能配電解決方案在數字化方面的加持，不同行業客戶能夠實現最高85%的能耗降低，節約約30%的成本，通過利用節省的最高達60%和75%的資本及運營支出來推動生產力提升，此外還能提升最高50%和25%的設備可用性和場所安全性，并有效降低碳足跡最多達50%。

這都是源于數字化的力量。高峰認為只有靠數字化的手段，才能更好地實現規劃、建設、運行、管理、調控，再靠人工智能來進一步提升效能。“人的決策是基于固有知識下做出的一些反應，在復雜的情況下不一定能做到最優，想要更好的節能減排，就需要數字化的手段”。

傳統做節能和能效服務，是想在同樣輸入情況下如何輸出更多，或者輸出相同的情況下如何讓輸入的能量更小。但在使用數字化手段之后，就不再是數字大小的問題，更多的是強調系統性思維。

高峰舉例說明，“如果負載是一個剛性的，你雖然用得能量少，但是在沒有電或者電有波動的時候，要想保證輸入，必須啟動火電來支撐，最后反而并沒有做到低碳；但如果特別靈活，能耗可能高一點，但是可以隨著外部的變化隨時應對，波動性的風電也可以一直用，是零碳排的。所以能效是建立在總體目標之下的能效，要符合碳中和的目標才行。”

能源互聯網還體現在新模式的應用上，如用電儲能成本比較高，可能就會選擇熱儲能的方式，目的就是節能降耗，其中會涉及到多方合作的模式。“這就要考慮，多方合作到底應該怎么合作，企業內部數據怎么打通，內部、外部各層之間的多方數據怎么去協同，如何讓用戶參與到需求側，參與到可再生能源波動的調節，如何讓用戶有獲得感等等，這都需要有機制來保障技術的實現。”

利用數字化手段，還可以滿足多種需求。高峰以園區建設為例，“如何建設分布式能源，如何最大化資源的利用，如何最大化設備和資金的利用，包括將來進行碳交易，當地政府有哪些碳強度和碳排放強度要求等等，都涉及到數字化的手段。”

碳中和目標提出后，所有新建項目都要考慮碳排放的問題，數字化、智慧能源已經成了基礎條件。“數字化是圍繞項目全生命周期的，包括政策、規劃、建設、運行等等，都需要數字化，現在到了新時代階段更不可能丟下了”，高峰說道。