設置seo信息

媒體關注

瞭望|能源謀變

2021-06-15   來源:瞭望

◆作為世界上最大的發展中國家、世界上最大的以煤電為發展基礎的國家,無論從能源量級、能源結構還是能源增長的需求來看,控制能源電力行業的碳排放,都是貫徹落實“30·60”雙碳目標的重中之重

◆未來,隨著電力體制改革的不斷深化,我國能源電力系統的結構形態、運行控制方式及商業與管理模式,將發生根本性變革

能源謀變

“到2030年,中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上,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。”

2020年12月12日,中國在聯合國氣候雄心峰會上的鄭重宣布,量化了“30·60”碳減排的階段性目標,昭告了具體實現路徑。

實現“碳達峰、碳中和”目標,意味著綠色發展與高效發展將成為我國能源體系建設的未來方向。

目前,占我國碳排放總量85%左右、占溫室氣體排放總量75%左右的行業是能源電力。

作為世界上最大的發展中國家、世界上最大的以煤電為發展基礎的國家,無論從能源量級、能源結構還是能源增長的需求來看,控制能源電力行業的碳排放,都是貫徹落實“30·60”雙碳目標的重中之重。

2021年3月15日,中央財經委員會第九次會議強調,“要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統。”

新型電力系統的提出,指明了能源電力系統的減排發展之路。大力發展新能源,將成為建設清潔低碳安全高效現代能源體系的有力抓手。

盡管我國的新能源開發利用較晚,但相關探索成效顯著。

水電、風電、光伏發電、生物質發電裝機容量分別連續16年、11年、6年和3年穩居全球首位。2019年非化石能源占能源消費總量比重達15.3%,比2012年提高了5.6個百分點。2019年碳排放強度比2005年下降48.1%,扭轉了碳排放快速增長的局面。這背后,正是能源供給側和消費側的持續優化。


未來,我國將制定更積極的新能源發展政策,至2030年實現風電光伏裝機12億千瓦以上,將超過當前煤電近11億千瓦的體量。隨著新能源發電與儲能技術更緊密地結合,裝機體量與利用效率并行提升,其與傳統化石能源的角色,將發生實質性的轉換。隨著新能源技術不斷創新升級,其對于減少碳排放的作用,將愈發明顯。

新型電力系統的提出,亦明確了推動傳統電力系統轉型發展的迫切性。構建清潔低碳安全高效的現代能源體系,要求電力系統在技術創新、體系建設、體制機制等方面進一步突破。

未來,隨著電力體制改革的不斷深化,我國能源電力系統的結構形態、運行控制方式及商業與管理模式,將發生根本性變革。隨著信息通信技術和能源管理技術的進步,我國能源電力系統將朝著“清潔化、綜合化、智能化、去中心化”方向發展。隨著高比例可再生能源分布式能源系統的廣泛建設,以去中心化為特征的新型能源主體,將成為電力市場的重要組成部分。

面對錯綜復雜的國內國際形勢,實現能源電力的清潔轉型,不僅是破解日益嚴峻的能源、環境問題的需要,兌現“30·60”雙碳目標承諾的需要,它更是一場發展革命。

分布相對均衡的新能源,將助力新型城鎮化建設,改變傳統的城鄉二元結構,為鄉村振興和農村現代化找到新的突破口??稍偕茉椿ヂ摼W與通信互聯網、交通運輸互聯網“三網融合”,將重塑產業鏈,催生新經濟體系,極大地提升勞動效率和社會生產力。隨著更大規模低成本的可再生能源發電供給越來越多,很多以前難以電氣化的工業領域將實現碳中和。

“能源生產電力化,電力生產清潔化”,是創新、協調、綠色、開放、共享新發展理念的貫徹落實。它不僅會在中國國內掀起一場工業發展模式和社會經濟發展模式的變革,亦將在世界范圍內樹立一個樣板——擺脫了邊發展邊污染的老路、開啟零碳社會的現代化實踐。

這種高效益低成本、資源節約和環境友好的新能源驅動的新型現代化路徑,將為發展中國家的現代化提供新的選擇,為人類發展貢獻中國方案,亦將使中國在全球形成新的競爭力。

誰是零排放的關鍵先生

◆ 12億千瓦是當前新能源裝機量的兩倍多,超過了當前煤電近11億千瓦的體量

◆ 隨著風機技術的進步和特高壓輸電工程的發展,西北風電的大基地平價項目將有很多新的發展空間;中東部地區將發展分散式風電;海上風電、海上工程和海上裝備的成本預計未來幾年將明顯下降,海上風電將迎來高速發展

◆ 據國家能源局統計,2020年全國水電“棄水”主要發生在四川,四川又主要集中在大渡河干流,約占全省“棄水”電量的53%。與此同時,四川也面臨著缺電隱憂

◆ 國家停止新能源補貼后,新能源企業可以通過“綠證”來填補這部分空缺,但必須要讓消費企業通過使用綠電來獲得經濟上的收益

 

薪柴、煤炭、石油、太陽能……能源不僅見證同時也在推動著人類文明不斷發展。在應對全球氣候變化中,能源行業正成為先行軍。中國、美國、歐盟、英國、日本等均制定了明確的碳中和時間表,吹響了全球能源結構從化石能源為主體向可再生能源轉型的號角。

作為當今世界能源利用效率提升最快的國家,為了實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的雙碳目標,中國的能源電力行業正在迎來變革——電力系統中的主力軍煤電與替補隊伍可再生能源,未來將發生角色轉換。


提法變了

碳達峰是指二氧化碳的排放量不再增長,達到峰值之后逐步降低。碳中和是指通過節能減排、技術創新等途徑,抵消排放的二氧化碳,實現“零排放”。

3月15日召開的中央財經委員會第九次會議(下稱會議)提出,要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。這次會議,更清晰地謀劃了“十四五”期間碳達峰、碳中和工作的“施工圖”——從能源體系、重點行業、綠色低碳技術、綠色低碳政策和市場體系、綠色低碳生活、生態碳匯能力、國際合作等7個方面進行了部署。

國網新疆電力有限公司經濟技術研究院院長趙志強認為,中國現在距碳達峰只有不到10年時間,從碳達峰到碳中和也只有30年時間,時間緊、壓力大,所以“十四五”必須取得實質性進展,才能保障碳達峰及后續的碳中和目標如期實現??梢哉f,“十四五”是落實雙碳目標的關鍵期、窗口期。

能源的清潔低碳化,是會議對碳達峰進行部署的第一項重點工作。會議指出,“要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構建以新能源為主體的新型電力系統。”此前的2020年底,國家能源局的相關表述是,“構建適應高比例可再生能源發展的新型電力系統。”

受訪專家認為,對新型電力系統的新提法,一方面更加明確了新能源在新型電力系統中的主導地位,意味著以風電和光伏為主的新能源將迎來爆發式增長,新能源在一次能源消費中的比重將持續提升;另一方面則更加明確了推動新型電力系統轉型發展的迫切性——新型電力系統的發展目標是構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系,目前的電力系統還不能滿足這一發展要求,因此,還需要在電力系統技術創新、體系建設、體制機制等方面進一步突破,加快推進電力系統轉型發展。

誰把局面扭轉了

實現碳達峰目標,為什么要建立新能源為主體的新型電力系統?

廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強解釋,我國的資源稟賦是“富煤、貧油、少氣”,過去,能源消費結構中化石能源消費量占比約85%,化石能源的二氧化碳排放量,75%是由煤炭消耗導致的。以煤電為主的能源消費結構若繼續保持下去,就不能實現“30·60”雙碳目標,“新型電力系統要實現低碳化,就必須讓非化石能源在其中占據主體地位”。

我國的可再生能源開發利用較晚,但在這一領域的探索成效顯著。去年底發布的《新時代的中國能源發展》白皮書顯示,2019年碳排放強度比2005年下降48.1%,超過了2020年碳排放強度比2005年下降40%~45%的預定目標,扭轉了二氧化碳排放快速增長的局面。這背后,是能源供給側和消費側的持續優化。

一方面,在能源供給側,水電、風電、光伏發電、生物質發電裝機容量分別連續16年、11年、6年和3年穩居全球首位。特別是2010年以來,我國在新能源發電領域累計投資約8180億美元,占同期全球新能源發電建設投資約三成。

另一方面,能源消費結構加快向清潔低碳轉變。白皮書顯示,2019年我國煤炭消費占能源消費總量比重為57.7%,比2012年降低10.8個百分點;天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費量占能源消費總量比重為23.4%,比2012年提高8.9個百分點;非化石能源占能源消費總量比重達15.3%,比2012年提高5.6個百分點。

未來,隨著我國新能源裝備制造業不斷創新升級,新能源在減少碳排放中起到的作用將越來越明顯。

我國風電制造頭部企業之一新疆金風科技股份有限公司董事長武鋼介紹,今年1月,金風科技和全球權威的第三方機構瑞典環境科學研究院合作,完成了GW155-4.5和GW136-4.2兩款風機的全生命周期環境影響評估,發布了我國首個風機環境產品聲明:兩款風機在整個生命周期的單位發電量對應二氧化碳排放分別為7.25克/度和8.04克/度,不到火電的1%。兩款風機在分別運行6個月和6.4個月后所產生的能源量,便可抵消其在全生命周期中所消耗的能源量。

我國光伏制造頭部企業之一協鑫集團執行總裁沈承勇介紹,目前世界上絕大部分廠家生產的光伏產業所需的硅料,均采用傳統的改良西門子法,這是最為成熟、應用最廣泛的工藝技術。而該集團旗下保利協鑫能源控股有限公司歷經10年探索與創新,推出了完全自主創新工藝——硅烷流化床法(FBR)制備顆粒硅,去年下半年萬噸級生產線已正式量產。光伏產業鏈分別對FBR顆粒硅和改良西門子法生產的多晶硅組件進行碳足跡溯源后發現,僅在硅料環節,生產1吉瓦顆粒硅就可減排13萬噸二氧化碳,較改良西門子法降低74%;從整個產業鏈來看,生產1吉瓦組件至少可降低二氧化碳排放量47.7%。

新能源裝機量將超煤電

國家能源局的數據顯示,截至2020年底,我國可再生能源發電裝機總規模達到9.3億千瓦,占總裝機的42.4%。其中水電3.7億千瓦、風電2.8億千瓦、光伏發電2.5億千瓦、生物質發電2952萬千瓦。

國家能源局主要負責人表示,未來將制定更積極的新能源發展政策,錨定2030年非化石能源消費比重25%和風電光伏裝機12億千瓦以上的目標,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。12億千瓦是當前新能源裝機量的兩倍多,超過了當前煤電近11億千瓦的體量。

各種新能源的發展動力和趨勢如何?業內人士分享了他們的觀點。

——長期來看,海上風電發展潛力大。

國家能源局的數據顯示,到2020年底,全國陸上風電累計裝機2.71億千瓦、海上風電累計裝機約900萬千瓦。西北、華北、東北仍是陸上風電場集中區域;山東、江浙、福建、廣東等中東部沿海經濟發達、負荷集中地區則是海上風電市場發展迅速。

新疆金風科技股份有限公司旗下天潤新能創新經理劉昊分析,隨著風機技術的進步和特高壓輸電工程的發展,西北風電的大基地平價項目將有很多新的發展空間;中東部地區將發展分散式風電;海上風電、海上工程和海上裝備的成本預計未來幾年將明顯下降,海上風電將迎來高速發展。

和君國有資本與國企改革研究中心專家任明濤介紹,海上風電與陸上風電相比有幾個優勢:一是距離用電負荷中心近。海上風電場一般都在沿海一兩百里處,離主要的經濟圈比較近,并且常年有風,不需要長距離運輸,符合用電負荷中心的需求。二是海上風機利用效率更高。在同等海拔,海上的風速要顯著高于陸上風速,海上風電風能資源的能源效益比陸地風電高20%~40%。三是海上風機不占用土地資源,不會對居民和生物產生太大影響。

——光伏成本大幅降低,集中與分布并重。

我國光伏產業經過20年的發展,已經實現了光伏制造業產量、裝機量和發電量三個世界第一,成為一張閃亮的“中國名片”。我國光伏產業頭部企業之一隆基綠能科技股份有限公司副總裁李文學認為,雙碳目標的提出,為光伏產業發展帶來了前所未有的歷史機遇。

李文學介紹,光伏產業多年來技術進步很快,超出人們預期。2008年,我國單晶硅片的市場價格約為100元/片,現在已降至3元多;組件當年30多元/瓦,現在是1.8元/瓦。光伏設備沒有轉動部件,運行維護簡單,大規模應用后,運維成本也較低。目前,光伏發電在全球絕大多數國家和地區是最便宜的電力能源。“將來技術繼續進步的空間還很大,成本還可能進一步降低。”

沈承勇認為,當前光伏產業的發展趨勢可以從兩個層面來看:一是從技術角度看,隨著儲能技術的進步,“光伏+儲能”會解決光伏電力不穩定的難題,減少對電網的沖擊;二是從經濟角度看,隨著光伏產業技術迭代發展,成本逐步降低,每度電的上網成本可以低至0.16元,即使政府不補貼,也可以在能源市場有很強的競爭力。“未來10年到20年,光伏是前景最明朗的新能源產業。”沈承勇的語氣充滿信心。

對于光伏產業集中式電站和戶用分布式兩種發展方式,沈承勇認為,未來這兩種方式需要并重發展,光伏集中式電站好比高速公路,戶用分布式光伏則可以看作省道、縣道,兩種發展方式有不同用途,一定會并存。

——光熱電站尚需尋求突破。

在新能源行業中,太陽能光熱發電是新型發電方式。其中熔鹽塔式光熱發電是目前較受歡迎的技術路線,原理是將太陽光通過鏡面集中反射到吸熱塔形成熱能,再通過傳統發電技術將熱能轉化為電能。

2016年,國家為了支持太陽能光熱發電產業,在全國推出了20個示范項目,分布在新疆、甘肅、青海等地。一相關投資人介紹,太陽能光熱發電產業鏈條長,屬于資金密集型、技術密集型產業,在短時間內很少有企業能正常投產。據不完全統計,此前的20個示范項目,截至目前僅有8個項目并網。這名投資人介紹,國內不少企業不掌握核心技術,只能作為承包商來進行項目建設。

——水電正形成梯級滾動開發之勢。

根據國家能源局的數據,截至2021年3月底,全國水電裝機容量約為3.71億千瓦。因開發規模最大、技術最成熟、經濟性最強,水電已成為我國目前最重要的清潔能源種類。我國不僅是水電大國,還是水電裝備大國,水電裝備國產化水平很高。

四川、云南是我國水電裝機規模最大的省份。目前,正在建設中的烏東德、白鶴灘,以及已經建成投運的溪洛渡、向家壩等四座水電站,將在金沙江下游河段形成4646萬千瓦裝機的水電集群。形成梯級滾動開發之勢后,金沙江下游水電站還將與三峽、葛洲壩電站聯合調度,發揮出巨大的綜合效益,標志著世界上最大清潔能源走廊初步建成。

當前,我國水電開發項目多位于川滇兩省,不過兩省的水電發展也面臨著一系列“新愁舊困”,特別是自“十二五”以來出現了水電大規模“棄水”問題。據國家能源局統計,2020年全國水電“棄水”主要發生在四川,四川又主要集中在大渡河干流,約占全省“棄水”電量的53%。與此同時,四川也面臨著缺電隱憂。

“一邊在‘棄水’,一邊又缺電,這種矛盾反映出四川電力行業的結構性問題。”四川省能源局有關負責人解釋,四川水電“棄水”主要發生在汛期,缺電主要是因水電先天不足、“豐余枯缺”導致的冬季季節性缺電,以及成渝地區雙城經濟圈加快建設帶來的成都及其周邊的區域性缺電。

國網四川省電力公司副總工程師、調度控制中心主任李鎮義介紹,近年來,通過著力提升外送能力、促進本地消納、加大市場化交易力度等舉措,四川省花大力氣使“棄水”電量連續四年同比下降,水能利用率在2020年底達到了國家《清潔能源消納行動計劃(2018—2020年)》要求的目標。“十四五”時期,隨著成渝地區雙城經濟圈建設國家戰略的加快實施,川渝地區將成為高質量發展的重要增長極,電力供需形勢將在未來兩三年出現“拐點”。當前,急需加快推動連接川西水電群和成都負荷中心的1000千伏四川特高壓交流電網落地開建。

大連理工大學水利工程學院教授程春田認為,在電化學儲能技術的規模、經濟性、安全性目前尚不足以支撐上述需求的情況下,如何利用好世界獨一無二的水電資源稟賦,利用水電基地干流多個龍頭水電站巨大的梯級杠桿效應,通過梯級水電功能再造,加建季節性抽水蓄能電站,進一步提升水電靈活性,構建以水電基地為核心的國家、區域靈活性調節樞紐風光大規模集中消納技術體系,將是未來很長一段時間內實現我國雙碳目標的可靠和現實選擇。

也有不同觀點認為,水電會受到技術和可開發量的限制。由于前期國家對水電大規模集中開發較多,剩余水電可開發空間有限。隨著水電開發難度增加,綜合造價會逐步上升,開發規模會逐漸趨緩。加之生態、民生等因素,水電裝機增長空間有限。

——生物質發電成有益補充,也需“減污降碳”。

目前,可再生能源中裝機最少的是生物質發電。生物質發電作為可再生能源利用的一種形式,主要包括沼氣發電、垃圾發電等形式和技術。業內人士分析,作為新能源電源發展的有益補充,未來生物質發電裝機規模將呈緩慢上升趨勢,考慮到生物質發電同樣存在二氧化碳排放的問題,中期可能要“減污降碳”。

林伯強認為,可再生能源發電與儲能技術相結合,才是推動其大規模應用的關鍵。這種結合不僅可以有效提升可再生能源發電的可靠性和穩定性,同時可以降低電力系統的碳排放,推動雙碳目標實現。


平價時代的新挑戰

國家能源局的數據顯示,2020年我國風電和光伏發電總量合計僅占當年發電總量的9%左右。在這樣的情況下,推動實現雙碳目標,除了要提升可再生能源裝機體量,還要提升其利用效率。

近日國家發改委發布《關于2021年新能源上網電價政策有關事項的通知(征求意見稿)》,明確提出2021年起對新備案集中式光伏電站、工商業分布式光伏和新核準陸上風電項目發電中央財政不再補貼。補貼“斷奶”后,新能源在供給側形成新的商業模式,在消費側建立更有利于促進可再生能源消納的電力市場,就成為提高利用效率的關鍵問題。

劉昊認為,從新一輪電改、新能源參與市場化交易以及最新發布的新能源上網電價政策所釋放的信號可以看出,新能源電價走進平價時代,將引導全行業尋找轉型的機會,發展更多的細分新型服務。對新能源企業而言,具備更強的風資源預測、發電量預測、政策研究、綠電銷售、碳資產交易能力,將尤為關鍵。

從消費側來說,作為社會用電主力的企業如何使用更多綠色電力是關鍵。記者調研發現,許多企業還不愿意主動消費綠色電力。有一些企業有購買綠電的意愿,這種意愿來源于上游跨國企業的要求??陀^來說,綠電存在一定的價格劣勢,消費成本相對較高?,F在企業要用綠電,如果自己去建一個新能源電站,它們一般不愿意去做;如果從國家可再生能源信息管理中心購買“綠證”,也會額外增加企業的運營成本,所以近些年來“綠證”的推廣并不快。

清華大學中國碳市場研究中心主任段茂盛認為,國家停止新能源補貼后,新能源企業可以通過“綠證”來填補這部分空缺,但必須要讓消費企業通過使用綠電來獲得經濟上的收益。同時,要加強可再生能源配額管控,要求售電公司出售的電必須有一定比例的可再生能源是較為現實的選擇。

此外,多位受訪專家表示,隨著新能源占比快速提高,為消納新能源付出的系統成本將會明顯上升,電力系統源網荷儲各環節建設和運營成本都要增加,且新能源發電成本下降不能完全實現對沖。與此同時,社會各界對于降電價的呼聲和期盼仍然強烈。因此,未來需要著力疏解供應側成本上升與需求側降低用電成本的矛盾,努力實現電力安全、綠色、廉價三者的綜合平衡。

化石能源總量控制之后

◆ 傳統化石能源發電要逐步從主體電源先向靈活調節的電力電量型電源過渡,進而向單一調節功能型

◆ 電源轉變,最終成為提供備用服務的、應對突發事件的非常規的戰略備用電源

◆煤電發展的重心要轉向挖掘現有機組的靈活調節能力

◆ 新型電力系統所要求的電源主體地位更新換代,并不是簡單的此消彼長或替代競爭

 

碳達峰、碳中和與低碳化已經成為我國能源發展的硬約束。未來,隨著以新能源為主體的新型電力系統的不斷構建,化石能源將何去何從?

煤電未來的角色是兜底保障

“我國的能源結構以高碳的化石能源為主?;茉慈紵坏嵌趸嫉葴厥覛怏w的主要來源,燃燒產生的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等也是當下大氣污染物的主要來源。”生態環境部部長黃潤秋說,調整能源結構、產業結構不僅可以減少碳排放,也從根源上降低了污染物排放。

“從長遠看,減污降碳是保障我國能源安全的戰略選擇。隨著能源清潔低碳轉型深入推進,我國將逐步擺脫化石能源依賴。”國家能源局局長章建華表示。

華北電力大學教授袁家海認為,隨著新型電力系統建設的推進,傳統化石能源發電要逐步從主體電源先向靈活調節的電力電量型電源過渡,進而向單一調節功能型電源轉變,最終成為提供備用服務的、應對突發事件的非常規的戰略備用電源。

“長期來看,新能源在電力系統中的地位和作用會越來越凸顯。同時,化石能源發電在其中的貢獻會呈現下降的趨勢。”北京燃氣研究院副院長白俊說。

根據有關研究機構初步測算,到2060年,我國非化石能源消費占比將由目前的16%左右提升到80%以上,非化石能源發電量占比將由目前的34%左右提高到90%以上,建成以非化石能源為主體、安全可持續的能源供應體系,實現能源領域深度脫碳和本質安全。

國家能源局日前公布的《2021年能源工作指導意見》稱,2021年我國煤炭消費比重將下降到56%以下。2021年將因地制宜推進實施電能替代,大力推進以電代煤和以電代油,有序推進以電代氣,提升終端用能電氣化水平。

專家表示,未來煤電將更多發揮兜底保障作用,定位將由主體性電源向提供可靠容量、調峰調頻等輔助服務的基礎性電源轉型,更多承擔應急備用和調峰角色。


能源企業的新布局

4月23日,在塔克拉瑪干沙漠,中國石化西北油田自主研發的首座移動式光伏發電站試運行成功。這座電站利用“退井還林”后閑置的井場光伏板和蓄電池等設備建造而成,采用并網、離網雙模式,可實現偏遠井場無人值守,年發電量可達11.68萬千瓦時,年碳減排量預計90.7噸,每年可節約煤炭66.3噸,節約用水36.3噸。

今年3月,國家電網發布“碳達峰、碳中和”行動方案,提出大力發展清潔能源,最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源;推動能源電力從高碳向低碳、從以化石能源為主向以清潔能源為主轉變,在能源供給側,構建多元化清潔能源供應體系。

中海油日前發布的可持續發展報告將綠色低碳確立為其核心發展戰略之一,提出了從常規油氣向非常規油氣、從傳統油氣向新能源跨越發展的愿景。

近年來,能源企業紛紛向新能源領域進軍,布局新能源,將清潔低碳作為未來發展方向之一。

“為積極響應雙碳目標,各大能源企業提出了各自的轉型目標,在新能源發電、新型儲能、綜合能源服務、能源多元化應用、節能、充換電服務等領域發揮了各自的優勢。”袁家海說。

例如,華電集團積極推進風光水儲一體化可再生能源綜合基地開發,國家電投將加大對綠電交通領域的投入,國家能源集團打造風能、太陽能等新能源產業體系,中國石油將新能源業務與油氣業務并列、提升為第一大業務板塊,華能堅持以清潔能源為主導推進基地型規?;灾鏖_發,大唐提出2025年非化石能源裝機超過50%并實現碳達峰。

“在新能源領域,搭建了‘四供兩融’新能源業務架構。四供包括氫能供給、清潔供電、清潔供熱、生物燃料。兩融是指新能源業務與現有業務綠色融合發展、新能源業務與新科技新模式融合發展。”中國石化有關負責人表示,目前已在廣東、上海、浙江等13個省市建成投運20個加氫站。中國石化利用產業和網絡優勢,“十四五”期間將規劃建設1000座加氫站或油氫合建站。

專家指出,在碳達峰、碳中和、新型電力系統等明確目標的指引下,化石能源產業、企業向新能源及相關領域進軍,既是服務于國家戰略和社會發展的需要,也是把握未來自身發展新機遇的關鍵決策。只有敢于求變,才能在能源產業結構、商業模式、技術體系和管理機制的加速變革中生存壯大。

“隨著新型電力系統建設的推進,未來能源領域的問題,要立足于新能源特點、高科技手段,探尋新的解決方案。”國家發改委能源研究所原所長周大地說,以化石能源為主的傳統能源系統,要尋求新的發展空間,傳統能源企業要及時轉型,去開發新的領域。能源行業及企業要隨著終端用能的變化調整,開發也要從以化石能源為主轉換為以新能源為主。

新舊更替

應緊扣“協調”關鍵詞

基于碳達峰、碳中和目標要求,能源行業需加快綠色低碳發展步伐。專家指出,根本改變以煤為主的能源結構需要付出巨大努力。構建新型電力系統,要統籌推進系統靈活調節能力建設,合理布局各類保障性電源。未來在電力供給方面,化石能源與新能源要協調發展,這不只關乎整個電力系統的綜合效率和成本,更關乎能源安全。

“新型電力系統所要求的電源主體地位更新換代,并不是簡單的此消彼長或替代競爭,是一項牽一發而動全身的系統性工程,不能拖沓,也不能冒進,應當平穩有序地全面開展。”袁家海說。

白俊認為,化石能源和新能源之間應該形成合力,保證我國電力系統安全、平穩運行,滿足消費者對能源可靠性、靈活性、安全性、經濟性的需求。

袁家海認為,短期內要提高清潔能源裝機占比,大力發展以風光為主的新能源,集中式與分布式并舉、電源建設與靈活性能力提升同步發展;煤電發展的重心要轉向挖掘現有機組的靈活調節能力,嚴控規模擴張的同時積極服務于新能源發展,繼續深度挖掘煤電存量機組超低排放和節能改造潛力,充分挖掘現有機組潛力,與抽水蓄能、氣電、電化學儲能、需求響應等共同保障新能源消納和電力安全。

記者注意到,在確?;茉磁c新能源協調發展及新型電力系統穩定運行方面,國家有關部門在上述專家所提及的環節,正在抓緊出臺相關政策,支持相關領域發展和完善。

比如,國家能源局近日提出,為推動新型電力系統建設,保障電力系統安全穩定運行,將全面實施火電機組靈活性改造,因地制宜發展天然氣調峰電站,加快抽水蓄能電站建設和新型儲能研發應用,增強系統靈活調節能力,提高新能源消納和存儲能力;并探索開展電動汽車靈活充電、大數據中心智能調度等虛擬電廠示范;發展以消納新能源為主的微電網、局域網;加快柔性直流輸配電、大規模儲能電站等技術的研發、示范和推廣應用等。

國家發展改革委、國家能源局組織起草了《關于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》,國家發展改革委日前發布關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見,以加快推動儲能等領域的建設和完善。

《新時代的中國能源發展》白皮書指出,立足基本國情和發展階段,確立生態優先、綠色發展的導向,堅持在保護中發展、在發展中保護,深化能源供給側結構性改革,優先發展非化石能源,推進化石能源清潔高效開發利用,健全能源儲運調峰體系,促進區域多能互補協調發展。

零碳社會的溢出效應

◆ 當交通、通信和能源三個要素同時發生變化時,也意味著新經濟體系正在形成

◆ 工業領域未來應重點關注高效電轉蒸汽、大規模電制氫等技術,研發核心技術裝備并推廣應用,持續深挖工業領域替代潛力

◆ 化石能源支持下的工業文明,已經造成了城鄉二元對立,新能源支持下的生態文明,則將助力新型城鎮化,改變城鄉發展格局

文|李曉華

能源產業牽一發動全身,是關系國計民生的重大基礎性產業。能源產業的歷次變革,都對經濟與社會發展產生了長遠而又深刻的影響。

暢銷書《第三次工業革命》《零邊際成本》和《零碳社會》的作者杰里米·里夫金在他的書里提到了一個命題:當交通、通信和能源三個要素同時發生變化時,也意味著新經濟體系正在形成。

19世紀,由蒸汽驅動的印刷機和電報機、豐富的煤炭資源和國家鐵路系統(以火車為代表)的結合,形成了推動社會轉型的通用技術平臺,從而引發了第一次工業革命。蒸汽機技術創新對能源發展產生了劃時代的影響,推動了煤炭的大規模高效開發和利用,促使社會生產從手工勞動轉向大機器生產,極大地提升了勞動效率和社會生產力。19世紀后期,蒸汽機技術的提升潛力越來越小,對煤炭主導的能源發展的推動作用開始逐漸減緩。

20世紀,電力、電話、廣播、電視、廉價的石油和國家公路系統(以內燃機車為代表)的緊密結合,為第二次工業革命創造了基礎設施。隨著內燃機、電動機的出現和廣泛應用,以石油和電力為代表的新的能源形式推動了能源效率和勞動生產力進一步提升。

現在,我們正處于第三次工業革命之中。在物聯網平臺上,數字化通信互聯網融合了數字化可再生能源互聯網(由太陽能和風能驅動)和數字化交通運輸互聯網(由綠色能源驅動的無人駕駛電動汽車和燃料電池汽車組成),將改變21世紀的社會和經濟。


新變革的落腳點

電能是清潔、高效、便捷的二次能源,是工業化進程的“助推器”。當前,在新一輪科技革命的推動下,能源電力的開發更加綠色化,電力的輸送與使用更加智能化,能源電力與經濟社會和人民生活的融合更加密切,以電為中心的現代能源體系特征愈發明顯。這一輪能源產業的新變革,最主要的落腳點就在電力上,是以“能源生產電力化,電力生產清潔化”為基本特征的電力新變革。

從能源生產側來看,2018年,我國發電用能占比達到46.4%,高于世界平均水平;到2035年,我國發電用能占比有望達到57%。在供給側,非化石能源取代化石能源的條件初步具備?;厥揭幠;拈_發使得新能源上網電價已具備同火電標桿電價同臺競爭的潛力;儲能技術的快速發展及成本持續下降和具有針對性的電力需求側管理,可以有效克服新能源的不穩定性;智能控制技術的廣泛應用使能源電力資源能在更大范圍內實現靈活高效配置,實現發電和負荷的動態匹配,促進不穩定非化石能源的消納?!吨袊娏π袠I年度發展報告2020》的數據顯示,2019年全國新增發電裝機容量10500萬千瓦,其中新增并網風電和太陽能發電裝機容量分別為2572萬千瓦和2652萬千瓦,合計新增占全國新增發電裝機容量的49.75%,電力生產結構持續優化。

在消費側,大規模電能替代化石能源初具經濟性。在上一輪電力革命的基礎上,正在進行的新一輪深度電氣化和“再電氣化”如火如荼。與其他能源品種相比,電能的終端利用效率最高,可以達到90%以上。中國的數據表明,電能的經濟效率是石油的3.2倍、煤炭的17.3倍,即1噸標準煤當量電能創造的經濟價值與3.2噸標準煤當量的石油、17.3噸標準煤當量的煤炭創造的經濟價值相當。隨著電力在終端消費比例的不斷提高,各種能源之間的融合和替代也在加強。數字化技術的應用也前所未有地將各個能源品類以更優化的方式結合起來,能夠以更加清潔和低碳的方式供應能源。

工業領域是當前替代電量的主要來源。隨著產業結構優化升級以及終端用能電氣化技術的迅速發展,特別是冶金、陶瓷、供暖等工業電氣化行業技術不斷向綠色、智能、數字化方向發展,電能對終端化石能源的替代將不斷深化。汽車動力正在從汽柴油大規模轉向動力電池,全社會的云端化、智能化正推動大規模數據中心的快速擴容,以工業互聯、智能家居等為代表的物聯網設備的指數級增長,加上汽車工業的電氣化轉型,將使未來的電力需求越來越大。隨著新能源上網電價下降,通過拉大峰谷電價差,特別是降低谷電價格,可以在供暖和交通領域實現大規模電能替代,促進以電為核心的能源消費新時代加速到來。

能源技術創新方向

未來電力發展格局取決于技術的發展方向及發展速度,受研發、市場、需求、國外引進等多方面因素的影響?!赌茉醇夹g革命創新行動計劃(2016—2030年)》《能源裝備實施方案》等文件,明確了“十三五”乃至國家中長期能源技術創新發展的主要方向,包括高效太陽能利用、大型風電、氫能與燃料電池、生物質能、海洋能、地熱能、先進儲能、現代電網、能源互聯網、節能與能效提升等。

工業領域未來應重點關注高效電轉蒸汽、大規模電制氫等技術,研發核心技術裝備并推廣應用,持續深挖工業領域替代潛力。

建筑領域,供冷供暖方面電能替代潛力可期。未來應重點發展高效電制冷/熱、高密度低成本蓄冷/熱、儲能等技術,提升現有技術裝備能效水平,降低建設運營成本,進一步提升建筑領域電氣化水平。

交通領域的電能替代整體處于快速發展階段。未來應聚焦汽車、船舶電氣化方向,重點開展新能源汽車充電樁、新能源船舶等關鍵技術研究,提出典型設計方案。長遠來看,需加強長壽命、低成本、智能化、高可靠性的海、陸、空電氣化交通工具研究,全面推動我國交通領域電氣化,為電能替代提供新引擎。

同時,應加強電能替代技術與人工智能、邊緣計算、5G等技術的融合應用,不斷提升終端電能消費設備數字化、智能化水平,助力電能在終端用能結構中的占比持續提升。


零碳社會的新經濟

展望未來,電力新變革將在哪些方面促進社會經濟發展模式的變革?

首先是減少碳排放,使整個社會向零碳邁進。

以化石能源為主導的一次能源消費,構成了全球碳排放的主要來源之一。2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標實現的重要途徑是大規模發展非化石能源,因此,電力的綠色轉型是實現碳中和的基礎。光伏和風電的全產業鏈創新和降低成本是未來實現可再生能源發電高速增長的最重要驅動力。隨著更大規模的低成本的可再生能源發電供給越來越多,可再生能源電力制氫(“綠氫”)也將變得更加經濟可行,使很多很難電氣化的工業領域實現碳中和成為可能。

其次是產業鏈重塑,促進新模式新業態涌現。

電力大變革催生一些新的產業和企業,同時也會使一些傳統產業和企業面臨轉型調整的挑戰。一方面,隨著中國經濟轉向高質量發展階段,市場化改革推進以及新技術帶來的產業調整,電力行業的商業模式也在不斷迭代創新,新業態不斷涌現。能源、電力、用戶三者之間的關系變得越來越緊密,以客戶需求為中心的經營理念將創造出更加多元的服務模式。如綜合能源服務具有提升能源效率、降低用能成本、促進競爭等特點,使能源的供應、服務、用能等方面日趨多元化。另一方面,未來商業模式創新也來源于技術突破的應用以及政策扶持的疊加??稍偕茉创笠幠8弑壤⒕W帶來的安全挑戰,以及互聯網、大數據、云計算、人工智能等現代信息技術與能源電力深度融合而塑造出的新業態、新模式均待深入探討與驗證。對于電力行業從業者而言,未來十年是大變革期,也是歷史機遇期。

第三是助力新型城鎮化,改變城鄉發展格局。

伴隨著城鎮化的發展,能源需求是逐步上升的。城鎮化過程需要能源供給,新型城鎮化更需注重生態綠色?;茉粗С窒碌墓I文明,已經造成了城鄉二元對立,新能源支持下的生態文明,則將助力新型城鎮化,改變城鄉發展格局。新能源相對均衡分布的特點,決定了其利用的天然優勢在中小城市和農村。不僅有土地資源可供風電和太陽能開發利用,而且還有豐富的生物質資源,可直接用于供熱,或生產沼氣,或以熱電聯產方式進行利用等。河南省蘭考縣的經驗證明,全國大部分農村不僅可以做到能源基本自給,有的甚至還可以向城市提供富余電力。在新型城鎮化的規劃和建設中,統籌做好農村可再生能源的開發利用,是徹底改變農村面貌,實現鄉村振興和農村現代化的一個新途徑或突破口。未來將有越來越多的農戶成為新能源的“產銷者”。

煤電將成為基礎性電源

◆ 構建以新能源為主體的新型電力系統,意味著煤電角色將發生根本性變化,從主體電源變為基礎性電源

◆ 隨著能源系統集成化、智能化、網絡化發展,新型能源技術的推廣應用將更加受營商環境和管理體制的影響

 

電網連接能源生產和消費,既要保障新能源大規模開發利用,又要滿足經濟社會發展用電需求,是能源轉型的中心環節。構建以新能源為主體的新型電力系統,源網荷儲各環節建設運營都將面臨一系列全新挑戰。業內人士認為,變革中需保障煤電等相關產業、電力供應安全穩定,選擇好“技術賽道”。

煤電從主體電源變為基礎性電源

長期以來,煤電是我國電源系統的“主力軍”和“壓艙石”。構建以新能源為主體的新型電力系統,意味著煤電角色將發生根本性變化,從主體電源變為基礎性電源。

據中國電力企業聯合會統計,截至2020年底,全國全口徑發電裝機容量22億千瓦。其中,全口徑煤電裝機容量10.8億千瓦,占總裝機容量的比重為49.1%,首次降至50%以下。相關分析顯示,因能源密度高,煤電在發電量上仍是絕對主力。在2020年全國發電量中,煤電占比仍達65%左右。

部分業內人士認為,目前我國煤電需要的調峰功能與本身的靈活性存在不匹配,需要對煤電進行靈活性改造,同時煤電角色轉換也要求完善相應的電力市場價格機制。比如,2020年4月山東省發改委發布的《關于電力現貨市場燃煤機組試行容量補償電價有關事項的通知(征求意見稿)》就是一種探索——參與電力現貨市場交易的煤電機組主要為可再生能源做調峰備用時,可獲得每千瓦時0.0991元(含稅)的容量補償電價。

在成熟的電力市場中,容量市場作為一種經濟激勵機制,可以使電力系統在面對高峰負荷時有足夠的發電容量冗余,容量市場大多采用補貼方式。關鍵的問題在于,補償金額能否覆蓋成本并帶來盈利。

煤炭行業要實現碳減排目標,將面臨挑戰。業內專家認為,在能源供給端,既要防止因對傳統能源的過度依賴而遲滯清潔能源技術產品的研發推廣和利用,也要避免傳統能源產業發展不切實際地“大干快上”新能源項目;在能源消費端,則需要加快節能環保技術產品的研發推廣,利用產品市場消費升級倒逼生產供給結構優化。


確保電力供應安全穩定

傳統電力系統生產消費的組織模式是“發電跟著用電走”,用以火電為主導的精準可控的發電系統去匹配基本可預測的用電系統,實現電力系統可靠運行。在以新能源為主體的電力系統中,新能源發電側不確定性較強,特別是在極端天氣下,可能會出現無法匹配用電需求的情況。

電力系統專家認為,因此更加需要煤電等“保底型調節電源”、抽水蓄能和電化學等“儲能型調節電源”來動態跟蹤新能源發電情況,平抑其波動性。目前全國增量煤電發展空間受到限制,其他靈活調節電源需和新能源合理匹配發展,以保證系統供電可靠性。

我國的新能源富集區與電力負荷集中區呈逆向分布態勢。有的地方新能源富集,但本地消納空間有限,又難以進行大規模的新能源匯集與輸出。電力部門認為,隨著非化石能源比重大幅提升,電力負荷集中區則需要防范電網停電的風險。

另外,在全世界和我國的部分風電富集地區,已多次監測到由風機產生的次同步諧波。未來隨著全國風電光伏裝機規模進一步發展,由新能源引起的電網寬頻振蕩風險有可能加大,這也會影響電力系統的安全穩定。

一些地方已經在探索應對之策。針對大比例區外來電可能帶來的電網安全風險,蘇州電網基于“互聯網+”發展理念,探索試點融合智能電網技術、借助經濟激勵機制、遵循市場交易規則,喚醒沉睡的社會電力公共資源,將海量分布的可調節的電力負荷通過集中匯集、策略引導和集中控制,形成規?;S需響應的虛擬發電資源,實現電網供需的柔性平衡。同時,結合系統側、用戶側的儲能建設,長三角區域電網間的互濟互供,實現了電源、電網、負荷、儲能協調控制,以此來抵御電網大面積停電的風險。


需更強協同合作能力

在保障國家能源安全和應對氣候變化的大背景下,能源科技創新地位愈加突出。一些公司反映,建設以新能源為主體的能源系統,需更加注意電網安全。另外在深遠海風力發電和并網、可再生能源制氫、燃料電池、二氧化碳捕集利用與封存等方面,我國仍存在明顯短板,需要技術攻關和工程示范。特別是在深遠海風力發電、燃料電池、地質封存等方面,國內基礎薄弱,屬于“卡脖子”難題,而其他方面則是全世界面臨的共同難題。

北京理工大學能源與環境政策研究中心分析,我國清潔能源占一次能源比重僅15%,低于全球平均水平,能源結構調整面臨高碳能源資產累積規??偭看?、轉型困難等問題,一些關鍵技術及其經濟性仍存在瓶頸制約,市場體系和政策機制還不完善。

該中心認為,能源技術預見是優化能源產業政策的前提之一。由于技術演化存在不確定性,以及對技術發展規律有不同認識,各利益相關方均很難準確把握能源技術發展趨勢。市場參與方對儲能、氫能、新能源汽車等新型能源技術發展路線有不同認識。隨著能源系統集成化、智能化、網絡化發展,新型能源技術的推廣應用將更加受營商環境和管理體制的影響,這對政府各職能部門間的協同合作能力提出了更高要求。

国产高潮刺激叫喊视频,国产又黄又硬又湿又黄的视频,在线看片免费人成视频在线影院,午夜性刺激在线看免费y