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能源轉(zhuǎn)型 需三步走 新型電力系統(tǒng)如何“維穩(wěn)”?
更新時(shí)間:2021-10-13 點(diǎn)擊次數(shù):
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在全球逐步實(shí)現(xiàn)碳中和的大背景下,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成為電力行業(yè)轉(zhuǎn)型的大勢所趨、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵,不能奢望一蹴而就,要在保障能源安全的前提下,逐步減少煤炭消費(fèi),提升新能源占比。
2020年我國的二氧化碳排放量約100億噸,其中煤炭燃燒排放的二氧化碳量約為80億噸,石油和天然氣的二氧化碳排放量占比分別只有15%和5%。要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,就必須煤炭率先達(dá)峰。今年3月15日,中央財(cái)經(jīng)委員會第九次會議講到我國能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)就是要控制化石能源的消費(fèi)總量,用非化石能源來逐步取代化石能源?刂苹茉,首先就是要控制煤炭,煤炭要盡早達(dá)峰,并且要盡快下降。
煤炭,減多少?
按照各方面的研究預(yù)測,到2030年我國二氧化碳排放的峰值為100億~105億噸,與2020年相比增長5%左右。所以煤炭消費(fèi)不僅不能增加,還需要顯著下降,從而為天然氣的發(fā)展留出一定空間。因?yàn)樘烊粴庀鄬Χ允翘寂欧泡^少的能源,也是對環(huán)境比較友好的能源。按照一般估計(jì),到2030年我國的煤炭消費(fèi)要比2013年的峰值減少10%左右,總量控制在38億噸左右。
到2035年,二氧化碳排放要比105億噸的峰值水平下降10%,由于石油和天然氣下降非常有限,因此總量的減少主要依賴減煤來實(shí)現(xiàn),所以煤炭的消費(fèi)總量可能要控制在30億噸以下,也就是說要用15年時(shí)間從最高峰減掉15億噸,相當(dāng)于每年減1億噸左右。
按照美國、歐盟、日本現(xiàn)在的承諾,到2030年他們的溫室氣體排放總量中煤炭消費(fèi)量要比峰值水平減少65%左右。以同等水平來測算的話,到2050年我國溫室氣體排放總量也要比峰值水平減少65%以上,煤炭消費(fèi)量要大體控制在15億~20億噸。
到實(shí)現(xiàn)碳中和的時(shí)候保留多少煤炭,這既要取決于屆時(shí)的能源結(jié)構(gòu),還要看碳匯、碳封存和碳捕集的技術(shù)能力——按照目前的預(yù)測,大體上能提供約20億噸的二氧化碳當(dāng)量,全都留給煤炭也不過10億~15億噸。就全球范圍來看,大部分國家的方案是在2050年左右煤炭清零,我們國家可能會延后一點(diǎn),但清零也是一個(gè)大致的判斷。
僅就電力行業(yè)而論,雖然大部分企業(yè)達(dá)到了國家大氣污染物控制的排放標(biāo)準(zhǔn),但是整個(gè)電力行業(yè)的大氣污染物排放量,占全國大氣污染物排放總量的25%以上,是排放量最大的單一部門,仍需要在減污方面花很大的力氣。
根據(jù)我國煤炭和煤電消費(fèi)與全球水平對比,從1965年至今,全球煤電發(fā)展雖有增長,但速度很緩慢,中國是主要的貢獻(xiàn)國。2005年,我國超過了“除中國之外的其他國家合計(jì)”,此后一直占全球煤炭消費(fèi)量的52%左右,煤電的占比可能更多一些,所以全球都在關(guān)注我國煤炭和煤電消費(fèi)。
2021年4月22日,習(xí)近平主席在領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會上表示,中國正在制定碳達(dá)峰行動計(jì)劃,廣泛深入開展碳達(dá)峰行動,支持有條件的地方和重點(diǎn)行業(yè)、重點(diǎn)企業(yè)率先達(dá)峰。中國將嚴(yán)控煤電項(xiàng)目,“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長、“十五五”時(shí)期逐步減少。9月21日,在第76屆聯(lián)合國大會一般性辯論上,習(xí)近平主席再次強(qiáng)調(diào),中國將大力支持發(fā)展中國家能源綠色低碳發(fā)展,不再新建境外煤電項(xiàng)目。
這不僅是對國際的承諾,也是對我國國內(nèi)工作的具體要求和推進(jìn)。
應(yīng)該說,減煤是決定我國能源轉(zhuǎn)型成敗的關(guān)鍵之一。不能只是控制能源消費(fèi)總量,還要保障經(jīng)濟(jì)增長和人民生活水平的提高不受影響,所以要盡快從控制能源消費(fèi)總量向控制化石能源消費(fèi)總量進(jìn)行政策轉(zhuǎn)變,推動非化石能源的增長。
不過,需要指出的是,要處理好轉(zhuǎn)型和安全的關(guān)系,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),一定要做到先立后破,發(fā)揮好煤電的托底作用,即使按照2060年碳中和思考,仍需要2萬億~3萬億千瓦時(shí)的燃煤或燃?xì)獍l(fā)電量,按照每年運(yùn)行小時(shí)數(shù)1500~2000計(jì)算,也需要15億千瓦左右的火力發(fā)電裝機(jī)容量。因此對于燃煤燃?xì)獍l(fā)電,“十四五”期間應(yīng)增容少增量;“十五五”期間宜增容不增量,以后可減量不減容,以備不時(shí)之需。
新能源,如何增?
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《2020年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,2020年全國能源消費(fèi)量約為49.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,實(shí)現(xiàn)了《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中“2020年我國能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)”的目標(biāo),清潔能源消費(fèi)占比提高至24.3%,煤炭消費(fèi)占比下降到56.8%,扣除天然氣占比,2020年非化石能源占比提高至15.6%左右。自2013年以來,我國非化石能源占比平均每年提高0.7個(gè)百分點(diǎn),這其中90%的非化石能源用于發(fā)電。
“雙碳”目標(biāo)下,減煤毋庸置疑,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展也一片欣欣向榮,但大眾僅看到了對風(fēng)電、光伏行業(yè)的重大利好,卻沒有看到其重大責(zé)任和壓力。
目前可再生能源占比還不到15%,根據(jù)規(guī)劃要在2060年實(shí)現(xiàn)碳中和必須要讓可再生能源在2050年實(shí)現(xiàn)60%以上的占比。也就是說,未來30年,可再生能源占比要增長45個(gè)百分點(diǎn),平均算下來以后可再生能源占比每年要提高1.5個(gè)百分點(diǎn)。但過去若干年的時(shí)間里,我國可再生能源的占比平均增長只有0.3到0.8個(gè)百分點(diǎn),一定要有年份高于1.5個(gè)百分點(diǎn),后續(xù)才能實(shí)現(xiàn)目標(biāo),而且是一直持續(xù)下去的,這是一個(gè)非常偉大而又艱巨的任務(wù)。
因此,可再生能源行業(yè)要奮勇向前,努力開拓,把精力放在怎么把可再生能源更快、更健康、更穩(wěn)定地發(fā)展起來。這個(gè)過程中需要協(xié)調(diào)哪些矛盾、解決哪些困難,把這些問題解決好,速度就不會成為大的問題了。如果很多問題都沒有解決的時(shí)候,預(yù)設(shè)速度是沒有意義的,試探目標(biāo)也是沒有意義的。
以風(fēng)電為例,在2020年北京國際風(fēng)能大會上發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》指出,我國每年應(yīng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電裝機(jī)容量5000萬千瓦。但風(fēng)電裝機(jī)容量并不是想做多少就做多少的,而是能做多少才能做多少。風(fēng)電裝機(jī)容量此前最多的年份不過3000萬千瓦,歷史上從來沒有哪一年的風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到過5000萬千瓦。所以新能源不能操之過急,因?yàn)檫@不是百米跑的沖刺,而是一場長達(dá)40年的“馬拉松”。
新型電力系統(tǒng)如何“維穩(wěn)”?
隨著碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)已成為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的共識。未來,電能將逐步取代其他能源,成為推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最終動力。其中,綠電即非化石能源發(fā)電將成為未來的主流發(fā)電方式。
非化石能源發(fā)電是新型電力系統(tǒng)的基本特征,雖然核電、水電、生物質(zhì)發(fā)電都在同步發(fā)展中,但占比仍較小。目前非化石能源發(fā)電量占比增量部分基本上來自風(fēng)電和光伏發(fā)電,風(fēng)光發(fā)電占比約10%,2050年這一比例將達(dá)50%,2060年達(dá)60%才能實(shí)現(xiàn)相關(guān)的目標(biāo),但風(fēng)光等非化石能源發(fā)電的穩(wěn)定性是目前新型電力系統(tǒng)面臨的最大隱患,因此,風(fēng)光高比例裝機(jī)的情況下,如何保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行是當(dāng)下的一大挑戰(zhàn)。
首先,要加快煤電的轉(zhuǎn)型步伐,大部分的燃煤發(fā)電要逐步改造成為靈活調(diào)度和深度調(diào)峰的電站,為高比例的可再生能源發(fā)電提供重要的技術(shù)支撐;其次要發(fā)揮電網(wǎng)企業(yè)樞紐型、平臺型、共享型配置資源的作用,按照綠色調(diào)度、效率優(yōu)先的原則,實(shí)現(xiàn)能源清潔化、低碳化和智能化的轉(zhuǎn)型目標(biāo)。
其次,加強(qiáng)能源供應(yīng)安全和能源普遍服務(wù)。今年年初突如其來的寒流,暴露了我國普遍服務(wù),特別是電力普遍服務(wù)的短板,也暴露了我國能源供應(yīng)不平衡和不充分的問題。我國農(nóng)村、城鄉(xiāng)接合部、電網(wǎng)末梢等能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還存在不足。這些問題應(yīng)該在“十四五”期間得到妥善解決,能源和電力供應(yīng)安全問題也要進(jìn)行城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、東西部統(tǒng)籌、發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)統(tǒng)籌,實(shí)現(xiàn)能源普遍服務(wù)。
再次,提前部署一批碳中和的示范區(qū)域。按照中央提出的2060年碳中和目標(biāo),以及各地提出的各自碳中和目標(biāo),選擇一些條件成熟地區(qū),進(jìn)行碳中和或者零碳電力系統(tǒng)的試點(diǎn)示范,比如在浙江舟山、福建平潭、廣東南澳進(jìn)行縣級規(guī)模的碳中和試點(diǎn)試驗(yàn),在青海、云南、海南進(jìn)行省級碳中和的試點(diǎn),進(jìn)行技術(shù)、體制機(jī)制上的探索,為全國碳中和積累經(jīng)驗(yàn)。
最后,能源轉(zhuǎn)型過程中離不開價(jià)格機(jī)制的轉(zhuǎn)變。過去十年,我國堅(jiān)持用降低電價(jià)的方式來支持實(shí)體經(jīng)濟(jì)發(fā)展,但持續(xù)降低輸配電價(jià)已經(jīng)產(chǎn)生了很多問題,所以要改革現(xiàn)有的電價(jià)形成機(jī)制,并提高消費(fèi)側(cè)用戶為綠色電力支付更高價(jià)格的意愿,形成綠色低碳生活的新時(shí)尚。
(作者系國家應(yīng)對氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心首任主任、高級顧問,中國能源研究會常務(wù)理事)
原標(biāo)題:李俊峰:能源轉(zhuǎn)型,需三步走
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