实现“双碳”目标，能源转型最优路径需持续推演

 

就像远洋航行需要根据导航来不断地调整航向，实施“双碳”目标的路线图，也需要通过科学方法来及时修正。

 

“以现实状态为初始点，以转型的目标状态为终点。在这两点之间的时空物演化过程，就是需要优化的路径。”薛禹胜说，当经济社会发展环境发生重大变化时，都需要以当时状态为新的起始点，重新优化，就如同导航中需要根据偏航情况及时重新规划路径。

 

实现“双碳”目标的路径，与物理层面、信息层面及社会层面的众多因素相互作用。

 

薛禹胜表示，这样复杂的多领域、多时间尺度、多目标的演化路径，几乎不可能靠“拍脑袋”的方式来优化。通过计算机分析比较不同的演化路径，量化其经济代价的方式成为必然趋势。

 

薛禹胜所带领的团队已经在相关问题的研究中探索了近20年，2017年他将相关研究理念总结凝练为CPSSE，即能源的信息物理社会系统。

 

“经济安全、能源安全、环境安全等都是‘双碳’目标的应有之义，最优路径必定是协同发展，而不是片面强调某个侧面。”薛禹胜说，这个框架全面考虑了环境、技术、经济、社会、行为等因素的交互影响。

 

例如，当前我国大力发展风电、光伏等新能源，将更多的不确定性带入电网的规划、建设及运行。传统模型局限于电力系统内部的分析，CPSSE则把碳元素流、能源流、资金流、信息流、行为流等纳入分析研判。

 

2015年以来，南瑞集团一直与国家能源集团、华能集团、青海省电力公司等能源企业联合开展能源电力转型的研究，用CPSSE的理念指导能源企业制定碳达峰行动方案与碳中和目标，以及中长期能源电力发展规划。目前，薛禹胜的团队正全力攻关碳减排碳增汇路径仿真推演与协同、新型电力系统运行与规划协同、能源环境市场调控优化等关键技术，致力于为我国“双碳”目标实现与能源转型路径优化提供科技支撑。

 

为推动能源、电力、环境系统监测评估体系的统筹融合，进一步指导双碳变革下各类碳排放管理主体的低碳运营，2021年，在薛禹胜院士的倡议下，南瑞集团组建碳管理系统专项攻关团队。目前，已完成具有全景监视、评估诊断、态势感知、双碳规划和资产配置五大模块二十余项功能的碳管理系统（Carbon Management System，CMS）研发，攻克了跨领域信息感知与采集、多源异构数据融合分析与知识提取等关键技术，实现了面向电网企业和大型工业企业的碳管理系统现场部署试运行和示范应用。目前，正持续为区域政府、电网企业、能源集团和工业园区等不同碳管理主体提供多层次多场景解决方案，全面赋能不同碳管理主体，提升其双碳变革过程中碳足迹的可观、可测和可控水平。