中國大唐時家林:踐行“碳中和”目標 加快構建綠電為核心的現代能源體系
中國大唐時家林:踐行“碳中和”目標 加快構建綠電為核心的現代能源體系

文章來(lai)源:學(xue)習時報 發(fa)布時間(jian):2022-01-20
2020年(nian)(nian)9月22日,習近平主席(xi)在(zai)第75屆聯合國(guo)大會一般性(xing)辯論中(zhong)(zhong)提(ti)出,中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)碳(tan)(tan)排放(fang)要力爭(zheng)在(zai)“2030年(nian)(nian)前達到峰值”“2060年(nian)(nian)前實現(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”這一目標;12月12日,在(zai)氣(qi)候雄心(xin)峰會上進一步明確(que)了實現(xian)“碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”的(de)2030年(nian)(nian)階段性(xing)目標,在(zai)世界范(fan)圍內引起了巨大反響。為了實現(xian)“碳(tan)(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”目標,我(wo)國(guo)急需加(jia)快摒(bing)棄原先粗(cu)放(fang)型(xing)、高污染(ran)的(de)發展道路,加(jia)速推動(dong)能源(yuan)領域深度變革,逐步構建綠(lv)電為核(he)心(xin)的(de)現(xian)代能源(yuan)體系,走出能源(yuan)轉(zhuan)型(xing)升級的(de)“中(zhong)(zhong)國(guo)模(mo)式”。
提出“碳中和”目標的技術條件已經成熟
技術創新(xin)驅(qu)動能(neng)源(yuan)領(ling)域加(jia)(jia)速變革(ge)(ge)。當前,以新(xin)能(neng)源(yuan)、新(xin)材(cai)料、物(wu)聯網等技術為主要驅(qu)動力(li)的第(di)四次工(gong)業革(ge)(ge)命(ming)重塑全球能(neng)源(yuan)供需(xu)格局(ju),新(xin)能(neng)源(yuan)、智能(neng)電網、儲能(neng)、電動車(che)和氫能(neng)產業的發展(zhan)和落地加(jia)(jia)速實現,傳統能(neng)源(yuan)生產和消費方式將發生革(ge)(ge)命(ming)性變革(ge)(ge)。
從(cong)(cong)供(gong)給側(ce)看(kan),風(feng)能(neng)驅動(dong)葉片做功(gong)產生電(dian)(dian)能(neng),光(guang)伏通過半導體直接將光(guang)能(neng)轉(zhuan)(zhuan)化成電(dian)(dian)能(neng);從(cong)(cong)需(xu)求側(ce)看(kan),電(dian)(dian)動(dong)車、電(dian)(dian)制冷(leng)/熱等電(dian)(dian)氣化技(ji)術不(bu)斷(duan)成熟推廣。這是一個從(cong)(cong)量變到(dao)質變的過程,新能(neng)源替代化石(shi)能(neng)源,終(zhong)端電(dian)(dian)氣化水平不(bu)斷(duan)提升(sheng),能(neng)源利用從(cong)(cong)“高(gao)碳”轉(zhuan)(zhuan)向“無碳”、從(cong)(cong)“黑色”轉(zhuan)(zhuan)向“綠色”,供(gong)需(xu)兩端的能(neng)量轉(zhuan)(zhuan)換都(dou)在(zai)逐步脫離(li)“高(gao)溫高(gao)壓”,能(neng)源領(ling)域即將從(cong)(cong)“火藥時代”邁入(ru)“冷(leng)兵器時代”,實現“碳中(zhong)和”目標的藍圖已(yi)呈現在(zai)眼(yan)前。
能(neng)源供(gong)給(gei)側加速無(wu)碳(tan)化進程。我國風(feng)、光(guang)等(deng)新能(neng)源裝機已突破4億(yi)千瓦(wa),相當(dang)于(yu)英、法兩國電力(li)裝機總(zong)和。青海、西(xi)(xi)藏、內蒙古等(deng)西(xi)(xi)部、北部地區風(feng)、光(guang)資(zi)源豐富。青海柴(chai)達木盆地24萬平方公里的(de)土地,理論(lun)上(shang)光(guang)伏裝機可達100億(yi)千瓦(wa)以(yi)(yi)(yi)上(shang),年發(fa)電量(liang)(liang)(liang)可達20萬億(yi)千瓦(wa)時以(yi)(yi)(yi)上(shang),完全(quan)可以(yi)(yi)(yi)滿足(zu)全(quan)國終端能(neng)源需求(目前終端消(xiao)費(fei)電量(liang)(liang)(liang)約7萬億(yi)千瓦(wa)時,若交通、建筑用能(neng)等(deng)全(quan)部由電能(neng)替代,消(xiao)費(fei)總(zong)量(liang)(liang)(liang)約10萬億(yi)千瓦(wa)時)。
目(mu)前,新(xin)能(neng)(neng)源裝(zhuang)(zhuang)機(ji)年增(zeng)量約為(wei)6000萬千瓦(wa)。若增(zeng)量按(an)10%增(zeng)速增(zeng)長(chang)(chang),到(dao)2030年,新(xin)能(neng)(neng)源總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)將達到(dao)15億千瓦(wa),可以(yi)超額完成2030年12億千瓦(wa)目(mu)標;若隨(sui)后30年保持年增(zeng)量不變,到(dao)2060年新(xin)能(neng)(neng)源總(zong)裝(zhuang)(zhuang)機(ji)約60億千瓦(wa),每年可提供12萬億千瓦(wa)時(shi)清(qing)潔電量。新(xin)能(neng)(neng)源裝(zhuang)(zhuang)機(ji)以(yi)復利(li)形式(shi)增(zeng)長(chang)(chang),“碳中和”戰略目(mu)標可以(yi)加(jia)速實現。
能源(yuan)(yuan)消費側加速電氣化進程。電動車、氫能、儲(chu)能、熱泵、儲(chu)熱等(deng)技術快(kuai)速發展(zhan),交通、供暖等(deng)用能終端電代(dai)油(you)、代(dai)氣、代(dai)煤的步伐不斷加快(kuai)。全面電氣化進程將引起能源(yuan)(yuan)消費結構的巨大(da)變革(ge),是一場效率(lv)革(ge)命(ming)、成本革(ge)命(ming),電力(li)與(yu)傳統化石能源(yuan)(yuan)相比(bi),能效、成本和環保優(you)勢逐步顯(xian)現。
同(tong)時,大數(shu)據(ju)、物聯網(wang)、5G等信息與數(shu)字技術不斷進步(bu),可以(yi)對每個發、用電單元(yuan)進行(xing)(xing)精(jing)準控(kong)制(zhi),以(yi)數(shu)字化手(shou)段構建(jian)需求側(ce)智慧能(neng)源管控(kong)系統(tong),實現荷隨源動(dong)、源荷互動(dong)的運行(xing)(xing)機(ji)制(zhi),提供了新(xin)能(neng)源間歇性問題的解決(jue)路徑(jing)。
堅持系統思維,構建綠電為核心的現代能源體系
傳(chuan)統(tong)(tong)能(neng)(neng)源體系下,煤(mei)、油(you)、氣(qi)、電(dian)、核等各類能(neng)(neng)源形式相(xiang)互割(ge)裂、各自為戰,行(xing)業與行(xing)業之間(jian)壁壘嚴重,能(neng)(neng)源體系的整體布局還是脫離不了缺(que)煤(mei)找(zhao)煤(mei)、缺(que)油(you)找(zhao)油(you)、缺(que)氣(qi)找(zhao)氣(qi)的思(si)維(wei)模式,造(zao)成(cheng)了綜合(he)效(xiao)率(lv)的低下。實現“碳中和(he)”目(mu)標,急(ji)需打(da)破行(xing)業壁壘,堅(jian)持(chi)系統(tong)(tong)思(si)維(wei),立足整個(ge)能(neng)(neng)源系統(tong)(tong)全局,統(tong)(tong)一(yi)(yi)謀(mou)劃,全盤考慮(lv),通(tong)過(guo)電(dian)的“空間(jian)轉移”和(he)“時間(jian)轉移”,構建綠電(dian)為核心(xin)的“發(fa)輸儲(chu)用”一(yi)(yi)體化(hua)現代能(neng)(neng)源系統(tong)(tong)。
能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供應(ying)側,構(gou)建清(qing)潔(jie)化(hua)的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)供應(ying)系(xi)統(tong),以(yi)風、光(guang)等非化(hua)石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)取(qu)代油、氣、煤(mei)等傳統(tong)化(hua)石(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan),逐步成為電力系(xi)統(tong)的(de)主導一(yi)次電源(yuan)(yuan)(yuan)。特別是在(zai)風、光(guang)資源(yuan)(yuan)(yuan)優勢(shi)突出的(de)西部、北部地區建設(she)清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)基地,將廉價(jia)清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)送(song)出,實(shi)現我國清(qing)潔(jie)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)更大(da)范圍、更大(da)規模的(de)“空間轉移”。
能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費側,構建高(gao)(gao)彈性的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費系統,加快推進能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消費終(zhong)端的(de)(de)(de)電(dian)(dian)氣(qi)化進程,從需(xu)求側改革(ge)做(zuo)文章,通過合(he)理電(dian)(dian)價機制引導需(xu)求側可中斷(duan)、可調節負荷有序調整(zheng),統一調度(du)分布化的(de)(de)(de)需(xu)求側資源(yuan)(yuan),變散(san)兵游勇(yong)為集團軍作(zuo)戰。加快儲能(neng)(neng)(neng)、儲熱/冷、電(dian)(dian)動車及氫(qing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)發展(zhan),在(zai)風、光等新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)出力高(gao)(gao)峰、電(dian)(dian)價較低時,將電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)轉化各(ge)種形(xing)式能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)“儲存”,在(zai)風、光等新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)出力不足、電(dian)(dian)價較高(gao)(gao)時,使用儲存的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供能(neng)(neng)(neng),從而實現(xian)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)“時間轉移(yi)”。
此外,在推動新(xin)能(neng)(neng)(neng)源基地建(jian)設時,同(tong)樣要(yao)堅(jian)持系統思維,統籌(chou)能(neng)(neng)(neng)源、經濟、生(sheng)態(tai)的協同(tong)發(fa)展(zhan)。如在內蒙古地區發(fa)展(zhan)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源,1億千瓦的風電裝(zhuang)機每年可提供3000億千瓦時清潔電量,可替代(dai)1.5億噸(dun)產(chan)能(neng)(neng)(neng)的煤礦,減排二氧化(hua)碳2.3億噸(dun)。同(tong)步開發(fa)新(xin)能(neng)(neng)(neng)源基地與現代(dai)農牧(mu)(mu)業基地,開展(zhan)荒漠治(zhi)理(li)、治(zhi)沙(sha),可以減輕草原放牧(mu)(mu)強度(du),變革農牧(mu)(mu)民(min)生(sheng)產(chan)生(sheng)活方式,實現“生(sheng)態(tai)優先(xian)、綠(lv)色(se)發(fa)展(zhan)”。
以綠電為核心,加速完成電力系統大變革
人類社會發(fa)展(zhan)至今,已(yi)經經歷了從薪柴到煤炭、從煤炭到油氣(qi)兩次能源(yuan)革(ge)(ge)命,其間蒸汽機(ji)(ji)、內燃機(ji)(ji)、電(dian)氣(qi)化等重大技(ji)術(shu)(shu)創新(xin),直接驅動了能源(yuan)行(xing)業(ye)發(fa)生(sheng)變革(ge)(ge)。目前來看(kan),第四次工業(ye)革(ge)(ge)命帶(dai)來的(de)新(xin)能源(yuan)、新(xin)材料、物聯(lian)網(wang)、5G等重大技(ji)術(shu)(shu)革(ge)(ge)新(xin),已(yi)經為實(shi)現“碳中和”奠定了基礎。歷史經驗告訴(su)我們,重大技(ji)術(shu)(shu)創新(xin)給行(xing)業(ye)帶(dai)來的(de)變革(ge)(ge)往往是漸進(jin)過程中的(de)一個突(tu)變。我們要充分(fen)看(kan)到技(ji)術(shu)(shu)進(jin)步與創新(xin)給新(xin)能源(yuan)、電(dian)氣(qi)化發(fa)展(zhan)帶(dai)來的(de)“加速度”。
綠(lv)電為核心的現代能(neng)源體系(xi)(xi)對(dui)傳(chuan)統“發輸用”同時(shi)完成的電力系(xi)(xi)統而言(yan)是(shi)一次變革,將(jiang)帶來若干重大(da)轉(zhuan)變。
系統(tong)(tong)(tong)向(xiang)“發輸(shu)儲用(yong)”轉變。系統(tong)(tong)(tong)中的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)制(zhi)氫(qing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)制(zhi)熱(re)/冷、電(dian)(dian)(dian)(dian)動車(che)充放電(dian)(dian)(dian)(dian)等不僅承擔(dan)著替(ti)代煤、油、氣等化石能(neng)(neng)(neng)源的(de)作用(yong),更是系統(tong)(tong)(tong)負荷調節的(de)“蓄能(neng)(neng)(neng)器”,使電(dian)(dian)(dian)(dian)力系統(tong)(tong)(tong)由“發輸(shu)用(yong)”向(xiang)“發輸(shu)儲用(yong)”模式轉變,需求側的(de)各個用(yong)能(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)單元(yuan)可以實時響(xiang)應發電(dian)(dian)(dian)(dian)側出(chu)力,讓負荷跟(gen)隨發電(dian)(dian)(dian)(dian)側調節,適應新能(neng)(neng)(neng)源出(chu)力特點(dian),徹底(di)解(jie)決間歇性問題。預計2030年(nian),我(wo)國電(dian)(dian)(dian)(dian)動車(che)保有(you)量(liang)或超1億(yi)輛,可達50億(yi)千瓦時以上的(de)儲能(neng)(neng)(neng)規模,相當于(yu)北京市半個月的(de)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang),需求側將擁有(you)海量(liang)“儲能(neng)(neng)(neng)”資源。
社會(hui)(hui)總體(ti)用能(neng)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)下降(jiang)。電(dian)能(neng)替代增(zeng)量可(ke)以通過(guo)“時(shi)間轉移(yi)”實現在低谷時(shi)段消納,不會(hui)(hui)過(guo)多新增(zeng)電(dian)網投資(zi)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)。新能(neng)源(yuan)的(de)規模化發展帶(dai)來(lai)供能(neng)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)下降(jiang),終端電(dian)氣化的(de)推進(jin)帶(dai)來(lai)能(neng)源(yuan)利(li)用效率(lv)的(de)提升。這(zhe)樣,現代能(neng)源(yuan)體(ti)系不會(hui)(hui)推高能(neng)源(yuan)利(li)用成(cheng)本(ben)(ben)(ben),社會(hui)(hui)總體(ti)用能(neng)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)會(hui)(hui)呈下降(jiang)趨勢。
變(bian)總量平衡為(wei)時(shi)空(kong)平衡。過去能源系統(tong)往往更關注能源供應與需求(qiu)之間(jian)(jian)量的匹(pi)配問題,即發即用,就地平衡。現代能源體系將通過電(dian)的“時(shi)間(jian)(jian)轉移(yi)”“空(kong)間(jian)(jian)轉移(yi)”,打破原有能源供給的時(shi)空(kong)約束(shu),推動(dong)多種能源互補利用,實現更大時(shi)間(jian)(jian)、空(kong)間(jian)(jian)尺(chi)度(du)的系統(tong)性平衡。
從(cong)未來(lai)發展路(lu)徑看,我國(guo)(guo)目前(qian)以煤為(wei)(wei)(wei)主、貧油少(shao)氣(qi)(qi)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou),決定了(le)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉型不可能(neng)(neng)像西(xi)方國(guo)(guo)家那樣,依次完成(cheng)由煤炭(tan)到油氣(qi)(qi),再到可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的兩次更迭,而應直接向可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)轉變,實現跨越式、創造(zao)式發展。為(wei)(wei)(wei)此,應分兩個階段推進“碳中和”目標:第一階段:到2030年,著(zhu)力推動綠(lv)電(dian)對油、氣(qi)(qi)等(deng)化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的替代,存(cun)量火電(dian)全面參與調峰,消費側大量布局儲(chu)熱(re)/冷、電(dian)動車、電(dian)制氫等(deng)靈活性產業,可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)比例和終端電(dian)氣(qi)(qi)化(hua)率繼續快速提升,大幅減少(shao)對國(guo)(guo)際油、氣(qi)(qi)資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)依賴。第二階段:到2060年,著(zhu)力推動綠(lv)電(dian)對煤炭(tan)的替代,儲(chu)能(neng)(neng)、氫能(neng)(neng)技(ji)術實現大規(gui)模成(cheng)熟應用,綠(lv)電(dian)為(wei)(wei)(wei)核心(xin)的能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)體系成(cheng)為(wei)(wei)(wei)我國(guo)(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)優化(hua)配置的主要平臺,存(cun)量火電(dian)替換基本完成(cheng)。
“碳中和”目標的(de)(de)實現過(guo)程(cheng)就是我國(guo)能(neng)源革命逐步(bu)邁向深入(ru)的(de)(de)過(guo)程(cheng)。加(jia)速(su)構建(jian)“綠電為核心(xin)的(de)(de)現代能(neng)源體系”,對(dui)內而言,是解決我國(guo)能(neng)源安全(quan)和生態(tai)環(huan)保問題的(de)(de)重要舉措,非化(hua)石(shi)能(neng)源將進入(ru)“倍速(su)”發展(zhan)階(jie)段,帶動(dong)(dong)(dong)新(xin)(xin)(xin)能(neng)源、儲(chu)能(neng)、制氫等(deng)新(xin)(xin)(xin)技術、新(xin)(xin)(xin)產(chan)業發展(zhan)進入(ru)“快(kuai)(kuai)車道”,加(jia)速(su)完成能(neng)源領域(yu)新(xin)(xin)(xin)舊動(dong)(dong)(dong)能(neng)轉換和產(chan)業升級,加(jia)快(kuai)(kuai)經濟發展(zhan)方式轉變,逐步(bu)淘汰落后產(chan)能(neng),拉動(dong)(dong)(dong)內需,擴(kuo)大(da)消費,為推動(dong)(dong)(dong)構建(jian)新(xin)(xin)(xin)發展(zhan)格局注入(ru)新(xin)(xin)(xin)動(dong)(dong)(dong)能(neng)。對(dui)外而言,可(ke)以展(zhan)示我國(guo)對(dui)全(quan)球生態(tai)環(huan)境及人類社會可(ke)持續發展(zhan)的(de)(de)責任與擔當,進一步(bu)增加(jia)在全(quan)球治理體系中的(de)(de)話語權,引領全(quan)球能(neng)源共同體建(jian)設。
(作(zuo)者系(xi)中國大(da)唐黨組副書記、董事時家林)
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