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先進光熱科技 助力綠色發(fā)展
發(fā)布者:admin | 0評論 | 5747查看 | 2021-08-13 15:18:14    

摘要:氣候危機的緊迫性要求人類必須實現(xiàn)碳中和,向綠色經(jīng)濟轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)綠色發(fā)展,還要保證能源安全,成本最優(yōu)。人類能否突破不可能三角悖論約束,找到最佳平衡點,這是人類必須解決的問題。本文認為,光熱+=綠色+增長模式=綠色發(fā)展,是為最佳方案。筆者從氣候危機、氣候經(jīng)濟學理論、新經(jīng)濟增長理論和碳經(jīng)濟學、光熱產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標和綠色發(fā)展的重要路徑三個視角,闡釋在實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略、能源轉(zhuǎn)型時,完全可以實現(xiàn)綠色增長,并提出了政策建議。本文首提碳經(jīng)濟學、光熱指數(shù)概念。


一、氣候危機是人類尋找解決方案的動力


近年來極端氣候出現(xiàn)的頻率不斷上升,幾十年一遇的災(zāi)害時有發(fā)生,其中一個重要誘因便是全球氣候變化,背后則是人類活動帶來的大量碳排放。人類為了生存發(fā)展必須避免公地悲劇。


經(jīng)濟學家斯特恩有關(guān)氣候變化在經(jīng)濟學上的影響的著名報告,意義重大,是氣候經(jīng)濟史上最大和最廣為人知的報告。報告認為,人類必須采取政策,管理氣候變化的挑戰(zhàn),以低碳經(jīng)濟和確保社會能夠適應(yīng)氣候的后果,人類不能再回避。其主要結(jié)論是:關(guān)于氣候變化及早采取行動的收益大大超過成本。


氣候變化的科學研究證據(jù)表明,二氧化碳是一種溫室氣體(其他還有甲烷、一氧化二氮等),其排放主要來自人類活動。人類產(chǎn)生的溫室氣體,是造成氣候變化的主因,其中二氧化碳占大宗。每年人類活動在全球造成約510億噸的二氧化碳排放到大氣中。大氣中的二氧化碳,借由輻射效應(yīng)改變了地球大氣系統(tǒng)的能量平衡,從而造成氣候變化。


縱觀世界經(jīng)濟,二氧化碳和溫室氣體排放與各國的發(fā)展階段密不可分。中國也不例外。


中國作為發(fā)展中國家,是制造業(yè)大國,經(jīng)濟結(jié)構(gòu)決定了這一發(fā)展階段必然是高耗能高排放的經(jīng)濟體。中國在全球二氧化碳和溫室氣體排放中的占比分別約為30%和26%,是2019年全球排放占比最高的單一國家,2000-2010年因高能耗增長模式和高碳能源供應(yīng)相結(jié)合導致中國積累了龐大的碳足跡。據(jù)估算,中國加速增長的碳排放在上世紀70年代以來全球新增溫室氣體排放中約占45%,2019年,中國約80%的排放來自于發(fā)電和工業(yè)這兩大高排放領(lǐng)域。中國的發(fā)電和工業(yè)在排放中的占比高于全球其他主要地區(qū),而交通運輸和建筑行業(yè)的排放占比小于其他地區(qū)。


中國的發(fā)電工業(yè)約占中國二氧化碳和溫室氣體排放量的40%和33%,是應(yīng)對氣候變化-碳中和的主要領(lǐng)域。燃煤發(fā)電目前在中國電力結(jié)構(gòu)中約占65%(包括天然氣和石油,化石燃料發(fā)電的比例約為68%)。因此,中國調(diào)整降低以煤炭發(fā)電為主,增加可再生能源發(fā)電比例的能源結(jié)構(gòu),成為中短期脫碳的最重要目標。


二、綠色+增長理論之-氣候經(jīng)濟學


諾貝爾經(jīng)濟學獎得主諾德豪斯和羅默,在創(chuàng)新、氣候和經(jīng)濟增長研究中做出了重要貢獻。二人創(chuàng)建了綠色+增長=綠色發(fā)展的理論組合。諾德豪斯是氣候經(jīng)濟學的開拓者,奠定了綠色GDP核算的理論基礎(chǔ)。羅默是新經(jīng)濟增長理論的創(chuàng)建者。他們的研究貢獻被譽為,關(guān)注我們這個時代最根本最急迫的問題:全球經(jīng)濟及人類福祉長期可持續(xù)性增長。


氣候經(jīng)濟學,是從宏觀經(jīng)濟學角度研究人類活動與氣候變化的相互關(guān)系。是由威廉.諾德豪斯開創(chuàng)。他開創(chuàng)性地構(gòu)建出氣候變化綜合評估模型(IAMs),這個分析框架成為從宏觀經(jīng)濟學角度分析氣候變化的主流工具。


諾德豪斯的綜合評估定量模型(IAMs)包含碳循環(huán)(二氧化碳濃度)、氣候(全球氣溫)、經(jīng)濟增長三大相互作用的模塊。其最大突破在于簡化了物理、化學等自然科學部分,建立起將氣候和經(jīng)濟問題一道分析的框架,并最終被政策制定者理解和運用。諾德豪斯模型運用的是交叉學科研究辦法,他將物理、化學和經(jīng)濟學結(jié)合起來,研究人類經(jīng)濟活動和氣候之間的雙向反饋循環(huán):經(jīng)濟系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生二氧化碳,二氧化碳使得全球氣溫發(fā)生變化,全球氣候的變化再影響到經(jīng)濟系統(tǒng)和人口福利,如干旱、糧食歉收等。


通過這一模型,使研究者分析經(jīng)濟和氣候的交互影響??梢杂脭?shù)據(jù)模擬出經(jīng)濟和氣候在不同的自然、市場和政策假設(shè)下如何共同演進,使人們在不同的全球場景和政策干預(yù)中選擇更為有利的方案?,F(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于對經(jīng)濟政策影響氣候變化的研究。對政府制定放緩溫室效應(yīng)等對氣候變化不利的政策有重要啟示。氣候經(jīng)濟學理論豐富了經(jīng)濟學大廈,對官產(chǎn)學研產(chǎn)生了重要影響,并形成了相關(guān)經(jīng)濟形態(tài),如,氣候經(jīng)濟,碳經(jīng)濟等。


碳排放導致氣候變化是人類活動的外部不經(jīng)濟性。應(yīng)對氣候變化是對人類社會發(fā)展進程中的風險管理。經(jīng)濟學要研究的問題就是要以最佳的投資方式,達到帕累托最優(yōu),減少外部不經(jīng)濟,使得收益最大化。


1、氣候經(jīng)濟,是一個社會性、經(jīng)濟性的形態(tài)或現(xiàn)象。是人們?yōu)閼?yīng)對氣候變化,進行創(chuàng)新、創(chuàng)造、科學研究、高科技突破必然形成的科技業(yè)態(tài)、科學產(chǎn)業(yè)、科技企業(yè)、氣候金融、碳經(jīng)濟、碳金融等,從而形成的一個新的經(jīng)濟形態(tài)。氣候經(jīng)濟本質(zhì)上不是一個理論問題,而是人類迫在眉睫的發(fā)展和生存問題。


2、氣候金融,是國際社會為應(yīng)對全球氣候變化而實施的一系列資金融通工具和市場體系、交易行為及相關(guān)制度安排的總稱。碳金融是其核心體系。還有ESG投資。


3、碳經(jīng)濟學。碳經(jīng)濟學理論尚處于發(fā)展階段。關(guān)于碳經(jīng)濟學,筆者認為碳經(jīng)濟學概念有別于低碳經(jīng)濟學概念。碳經(jīng)濟學的研究立場更中性、客觀、科學,研究對象、范圍更廣,結(jié)論更接近現(xiàn)實世界,更有利于綠色發(fā)展。鑒于本文主題和篇幅,筆者另文探討。碳中和的經(jīng)濟學理論基礎(chǔ)是以治理經(jīng)濟的外部不經(jīng)濟為核心,具體包括庇古稅、碳稅、科斯定理、碳排放權(quán)交易、諾德豪斯碳約束的一般均衡模型等理論。


碳金融。主要是指將碳排放權(quán)作為金融產(chǎn)品進行交易的制度,就是把碳排放權(quán)及其衍生品,通過碳交易市場進行交易,用市場手段達到減碳的目的。碳金融還包括傳統(tǒng)金融系統(tǒng)的改造升級,金融產(chǎn)品創(chuàng)新,主要是碳銀行、碳基金、碳保險、碳信用、碳期貨等機構(gòu)投資者。


碳稅。是政府向碳排放企業(yè)征收的污染稅。經(jīng)濟學家們認為,碳稅可有效地減少排放,碳稅是遏制氣候變化成本最低的最有效方法。


光熱指數(shù)。筆者所指光熱指數(shù)是一個經(jīng)濟學概念,而非物理學等其他專業(yè)的概念。有能源市場和金融市場兩層含義,一是一個經(jīng)濟體能源結(jié)構(gòu)中包含光熱能源的比例(包括:光熱發(fā)電市場和光熱工業(yè)熱能市場);二是金融資本市場里光熱產(chǎn)業(yè)占比。光熱指數(shù)不僅具有統(tǒng)計學意義,更有綠色發(fā)展的指標意義。關(guān)于光熱指數(shù)的理論模型,筆者另文探討。


ESG投資也應(yīng)是碳金融的一部分。ESG投資是責任投資。倡導在投資過程中考慮環(huán)境(E)、社會(S)和企業(yè)治理(G)三大因素。實證研究表明,ESG投資可為投資者、企業(yè)和社會帶來正面影響。ESG是衡量上市公司是否具備足夠社會責任感的重要標準。越來越多的銀行在放貸過程中開始關(guān)注ESG指標,以決定他們是否要向?qū)Ψ椒刨J。


碳經(jīng)濟。發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟已經(jīng)成為世界各國的共識,很多國家包括中國把綠色低碳經(jīng)濟作為培育新的國家競爭優(yōu)勢的制高點,競相發(fā)展低碳技術(shù)與低碳產(chǎn)業(yè)。


三、綠色+增長理論之-新經(jīng)濟增長理論


新經(jīng)濟增長理論,是羅默的最重要貢獻。他開創(chuàng)的內(nèi)生增長-新經(jīng)濟增長理論,打破了新古典經(jīng)濟學中規(guī)模收益遞減的結(jié)論,引入規(guī)模報酬增長概念對經(jīng)濟持續(xù)增長作出解釋,指出可通過知識運用、技術(shù)創(chuàng)新推動經(jīng)濟實現(xiàn)長期可持續(xù)增長。


新經(jīng)濟增長理論是在壟斷競爭的假設(shè)下研究經(jīng)濟增長問題。


1、內(nèi)生增長模型。投資教育和提高研發(fā)的人力資本存量能夠促進技術(shù)進步,可引領(lǐng)經(jīng)濟增長。


該模型的三個基本前提:第一,技術(shù)進步是經(jīng)濟增長的核心;第二,大部分技術(shù)進步是源于市場激勵的有意識的投資行為,即技術(shù)是內(nèi)生的。第三,創(chuàng)新能使知識成為商品。


羅默特別強調(diào)知識商品的特殊性,使用上的非競爭性和占有上的部分排他性。由此產(chǎn)生了兩個重要結(jié)果:一是使用上非競爭性的商品可以無限地累積增長;二是不完全的排他性和不完全的獨占性使知識可以產(chǎn)生溢出效應(yīng),經(jīng)濟具有長期的收益遞增性。從理論發(fā)展上看,羅默的新經(jīng)濟增長模型更貼近現(xiàn)實。經(jīng)濟模理論的標準之一就是能否更多地解釋現(xiàn)實世界。


2、綠色+增長理論的政策意義和啟示。兩位諾獎得主的理論成果主題共同指向經(jīng)濟的長期可持續(xù)發(fā)展,對全球和中國的綠色可持續(xù)發(fā)展具有重要啟示和政策意義。


當前中國正向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型,一方面,新經(jīng)濟增長可以支撐中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級、通過提高全要素生產(chǎn)率推動經(jīng)濟可持續(xù)增長的高質(zhì)量發(fā)展路徑。完成過去依靠勞動力、土地資源拉動經(jīng)濟增長向未來依靠技術(shù)創(chuàng)新促進經(jīng)濟可持續(xù)增長的轉(zhuǎn)變。另一方面,氣候經(jīng)濟學對中國實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略、形成了有力理論支撐。


3、綠色增長的理論實踐。中國作為人口大國、制造業(yè)大國,要實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略,實現(xiàn)綠色發(fā)展,首先要實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)由化石能源為主向以光熱產(chǎn)業(yè)等為基礎(chǔ)的可再生能源轉(zhuǎn)型,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。


為此,國家制定了能源轉(zhuǎn)型、綠色發(fā)展的若干法律和政策。如《可再生能源法》《關(guān)于促進應(yīng)對氣候變化投融資的指導意見》、《綠色債券支持項目目錄》等,基本形成了支持綠色發(fā)展的法律、政策體系。


加速減碳、推動綠色經(jīng)濟,是中國的重點政策之一,而碳市場可讓企業(yè)從盈虧的角度來提升能源使用效率、減少碳排放。對于實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略,全國碳市場的開放是實現(xiàn)該目標的重要途徑。2021年7月16日正式啟動全國碳排放權(quán)交易市場,成為全球規(guī)模最大的碳排放市場。首批納入的重點排放單位為發(fā)電業(yè),涵蓋了2,225家電力企業(yè)。覆蓋約45億噸釋放排放量。根據(jù)國際能源署(IEA)的統(tǒng)計,這些企業(yè)占了全球碳排放量的七分之一。碳交易市場啟動首日碳排放配額掛牌交易成交量410.4萬噸碳當量,收盤價51.23元(7.91美元),與美國類似機制相仿;目前歐盟碳市場碳價是每噸59-70美元,英國55-69美元。


在未來三到五年內(nèi),中國碳市場將擴大到另外七個碳排放量高的產(chǎn)業(yè),包括石化、化工、建材、鋼鐵、有色金屬、造紙和國內(nèi)航空。據(jù)中國碳論壇和ICF國際咨詢公司發(fā)布的《2020中國碳價調(diào)查》報告,2025年碳價估計將持續(xù)上升到71元/噸,市場規(guī)模達2840億元(約440億美元)。


世界銀行研究發(fā)現(xiàn),向綠色經(jīng)濟轉(zhuǎn)型可釋放新的經(jīng)濟機遇和工作機會,平均1美元的投資產(chǎn)生的收益為4美元。氣候行動到2030年可帶來26萬億美元的直接經(jīng)濟收益。


據(jù)高盛研究,中國到2060年實現(xiàn)碳中和,預(yù)計清潔能源技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施投資規(guī)模將達到16萬億美元,約合人民幣106萬億元,年均投資約2.7萬億元人民幣。創(chuàng)造4,000萬個凈新增工作崗位并推動經(jīng)濟增長。


高盛的研究表明,中國實現(xiàn)碳中和有三項相互關(guān)聯(lián)、且具有規(guī)模潛力的技術(shù):可再生能源將占據(jù)主導,可減少中國50%左右的二氧化碳排放,預(yù)計到2060年可再生能源發(fā)電量將增至當前三倍,進而帶動基本金屬需求增長和全國電網(wǎng)的整體重構(gòu);綠氫是第二項最重要的技術(shù),可推動20%的脫碳,主要集中在工業(yè)和供暖領(lǐng)域;碳捕集將占中國碳排放的15%,主要集中在工業(yè)領(lǐng)域。


根據(jù)《能見》統(tǒng)計,包括五大發(fā)電集團在內(nèi)的14家能源電力央企,“十四五”規(guī)劃的新能源裝機數(shù)據(jù)已經(jīng)超過6億千瓦。


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圖表:能見


四、光熱產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標和綠色發(fā)展的重要路徑


1、太陽能熱發(fā)電,也稱光熱發(fā)電。光熱發(fā)電(CSP),是通過將太陽能聚光集熱、吸熱、儲熱、發(fā)電的技術(shù)。產(chǎn)生的高溫熱能除發(fā)電外還可應(yīng)用于很多行業(yè)。


光熱發(fā)電具有連續(xù)、低成本供電和可熱電聯(lián)供等特征,是新一代能源系統(tǒng)中的重要發(fā)展方向,完全可替代煤炭等化石燃料發(fā)電。中國是一個太陽能資源非常豐富的國家。全國陸地面積接受的太陽能輻射能約為17000億噸標準煤。其中年日照時數(shù)大于2200小時、輻射總量高于5000MJ/m2的太陽能資源豐富或較豐富的地區(qū)約占全國總面積的2/3以上,具有良好的太陽能光熱利用條件。


2、光熱發(fā)電的優(yōu)勢。目前全球光熱發(fā)電技術(shù)主要有四種技術(shù)路線,分別是大盤(碟)式、塔式、槽式、菲涅爾式。其中尤以大盤式光熱技術(shù)效能最高。


據(jù)研究數(shù)據(jù)證明,光熱發(fā)電技術(shù)是典型的綠色低碳、氣候友好型、電網(wǎng)友好型電源,完全可作為基礎(chǔ)主力電源。


以SG4型500平米大盤太陽能光熱發(fā)電專利系列技術(shù)為例,大盤集熱具有以下優(yōu)勢:


可產(chǎn)生500度-1700度的高溫蒸汽,可儲熱50天,可7x24h發(fā)電。可用于公用事業(yè)級發(fā)電、超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、煤電耦合改造、可作為基礎(chǔ)電源調(diào)節(jié)電網(wǎng)峰谷;工業(yè)蒸汽;海水淡化;礦石冶煉;石油煉化;熱化學(煤炭液化、太陽能合成燃料、制氫等);農(nóng)業(yè)加工(超高溫牛奶、氣化);廢物處理(將垃圾轉(zhuǎn)化為燃料、塑料);制冷;碳捕捉、利用、封存(CCUS)等。無燃料成本,生命周期30年以上。百兆瓦項目可節(jié)約標準煤約21萬噸,減少碳排放約56萬噸。投資、占地、效率、度電成本均優(yōu)于其他技術(shù)??商峁┯谐杀靖偁幜Φ奶枱崮軕?yīng)用解決方案。


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2.1、光熱發(fā)電的技術(shù)優(yōu)勢。


出力穩(wěn)定。光熱發(fā)電機組配置儲熱系統(tǒng),發(fā)電功率穩(wěn)定可靠,當儲熱系統(tǒng)容量大時,光熱發(fā)電機組可實現(xiàn)24小時連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。因此,它可以在電網(wǎng)中承擔基本負荷。


調(diào)峰性能優(yōu)異。光熱發(fā)電機組啟動時間、負荷調(diào)節(jié)范圍等性能優(yōu)于燃煤機組,可參與電網(wǎng)調(diào)峰。光熱發(fā)電機組的優(yōu)良調(diào)峰性能,可增強電力系統(tǒng)消納新能源電力的能力,減少棄風、棄光損失。


參與電力系統(tǒng)調(diào)頻。光熱發(fā)電可根據(jù)電網(wǎng)用電負荷的需要,快速地調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機組的出力,參與電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻和二次調(diào)頻,還可為電力系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)動慣量支撐,維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定。


可應(yīng)對極端天氣條件。在風電/光伏比重較大的電網(wǎng)中,在連續(xù)的極端氣象條件下,電力系統(tǒng)缺少發(fā)電功率時,光熱發(fā)電機組可以作為應(yīng)急保障發(fā)電機組,利用備用天然氣加熱熔鹽,實現(xiàn)機組滿負荷穩(wěn)定發(fā)電。光熱發(fā)電機組要具備這種發(fā)電模式,僅需具備天然氣供給條件并配置備用的天然氣熔鹽加熱爐,備用成本低。


可兼做儲能電站。光熱發(fā)電機組配置大容量熔鹽儲熱系統(tǒng),具備利用夜間棄風電力加熱熔鹽進行儲能的條件,在次日早高峰時段利用儲熱系統(tǒng)發(fā)電,從而起到儲能電站的作用。在這種模式下,其新增投資成本只有額外增加的熔鹽電加熱設(shè)備。


2.2、與其他發(fā)電方式性能比較。


與燃煤發(fā)電對比。光熱發(fā)電具備良好的調(diào)節(jié)特性,可迅速響應(yīng)電網(wǎng)負荷需求,快速調(diào)節(jié)機組的出力,具備參與電力系統(tǒng)調(diào)峰和調(diào)頻的能力。與燃煤發(fā)電相比,光熱發(fā)電機組具有更優(yōu)異的調(diào)節(jié)性能,負荷調(diào)節(jié)范圍更廣,升負荷速率更快。


與光伏發(fā)電對比。光熱發(fā)電出力穩(wěn)定、調(diào)節(jié)性能優(yōu)越,對電力系統(tǒng)友好。光伏要為電力系統(tǒng)提供可靠的電力,必須配置至少6h的儲能電站(滿足晚高峰電力需求);同容量的光熱發(fā)電機組的年發(fā)電量約是不配置儲能的光伏發(fā)電的2.5倍,同時,光熱發(fā)電可以提供可靠的電力保障,即100%參與電力平衡,不需要電力系統(tǒng)額外配套建設(shè)儲能電站。按照目前的市場情況和未來的發(fā)展趨勢,光熱發(fā)電的經(jīng)濟性要優(yōu)于光伏+電池儲能。比較成本時,應(yīng)該把“光伏+電池”和“光熱+熱儲”來進行比較。據(jù)測算,如果兩套系統(tǒng)均配套6小時儲能來比較其平均加權(quán)平準發(fā)電成本,光伏要比光熱發(fā)電度電成本高出大約15%左右。


碳排放對比。據(jù)美國國家可再生能源實驗室NREL對太陽能光熱、光伏、風電、煤電、核電等幾種發(fā)電方式進行了全生命周期溫室氣體排放對比分析發(fā)現(xiàn):其中太陽能光熱發(fā)電生命周期溫室氣體排放參考值最低,僅為10gCO2e/kWh。


2.3、光熱發(fā)電成本隨規(guī)模化呈下降趨勢。


國際可再生能源署IRENA發(fā)布的最新報告《2020年可再生能源發(fā)電成本》顯示,2010年至2020年間,全球光熱發(fā)電總裝機增至6.5GW左右,同時光熱發(fā)電的加權(quán)平均LCOE下降了68%,已從0.34美元/kWh降至0.108美元/kWh(約合人民幣0.7元/kWh)。


報告指出,2020年中國新增的150MW光熱發(fā)電項目的加權(quán)平均裝機成本為4581美元/kW。比2019年減少了31%左右,相比2010年則減少了50%左右。


中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,設(shè)備和材料等國產(chǎn)化率達到90%以上,部分企業(yè)已參與到國際光熱發(fā)電市場的競爭中。某種意義上講,光熱產(chǎn)業(yè)也屬于氣候產(chǎn)業(yè),完全可以促進綠色增長。光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)中國能源轉(zhuǎn)型、促進綠色發(fā)展、實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標的重要路徑。在構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的過程中,將扮演重要作用。


2.4、片面追求發(fā)展風電、光伏發(fā)電影響電網(wǎng)安全。


電網(wǎng)中添加過多的風電、光伏發(fā)電將導致電網(wǎng)安全穩(wěn)定。風電、光伏發(fā)電易受氣候影響,如增加儲能電池會高于光熱發(fā)電成本多倍。而且風電光伏發(fā)電僅產(chǎn)生電力,而工業(yè)不僅需要電能,工發(fā)組織的研究表明,工業(yè)所需的近60%的能源是用于加熱和冷卻。


2.5、影響光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)?;囊蛩睾痛嬖趩栴}。


缺乏連續(xù)性的政策支持,是當前光熱熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)面臨的重要難題。自2016年推出首批示范項目后,國家未明確對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)新的支持政策。由于政策缺乏連續(xù)性,導致中國光熱發(fā)電缺乏市場空間,成本也無法通過規(guī)?;瘧?yīng)用持續(xù)降低,不利于起步階段的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時,光熱發(fā)電的優(yōu)良價值無法在現(xiàn)有電力市場機制下得到合理體現(xiàn),現(xiàn)行的融資環(huán)境、土地政策、稅收政策無法為光熱發(fā)電的健康發(fā)展提供有力支撐,形成了制約行業(yè)發(fā)展的多方瓶頸。


2.5.1、觀念因素。政府、金融機構(gòu)對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢缺乏認識,影響了為光熱項目投融資的信心。


2.5.2、政策因素。阻礙光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不是技術(shù)而是政策。政府對光熱產(chǎn)業(yè)的支持政策缺乏連續(xù)性、前瞻性。


2.5.3、對化石能源的路徑依賴,國企觀望,參與度低。


五、政策建議


通過首批示范項目的建設(shè)投產(chǎn),中國光熱發(fā)電相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)均得到快速發(fā)展,但光熱產(chǎn)業(yè)目前仍處于初期發(fā)展階段,發(fā)電裝機規(guī)模仍然較小,作為一種零碳排放的可再生能源,竟然不可思議的被政策和市場忽視。


因此,筆者提出如下建議:


1、明確光熱產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位。將光熱產(chǎn)業(yè)上升到國家能源安全和綠色發(fā)展的戰(zhàn)略高度。光熱產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),具備公用事業(yè)屬性,具有資金、技術(shù)、人才密集的特征,涉及上下游產(chǎn)業(yè)眾多,市場潛力巨大,在實現(xiàn)國家能源安全,實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略和綠色發(fā)展中有著重要定位。建議明確光熱發(fā)電的戰(zhàn)略定位,規(guī)劃一定裝機容量,通過規(guī)劃引導行業(yè)加大研發(fā)投入,擴大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,推動光熱發(fā)電成本逐步下降。


在“雙碳”目標引領(lǐng)下,中國勢必將形成高比例可再生能源電量的電力系統(tǒng)。根據(jù)相關(guān)預(yù)測,2060年中國超過55%左右的電量來自可再生能源。光熱電站本身屬于可再生能源電源,在能源轉(zhuǎn)型的過程中,通過優(yōu)化可再生能源發(fā)電結(jié)構(gòu),新能源發(fā)電裝機中建設(shè)一定比例的光熱電站,不僅可以減少煤電調(diào)節(jié)電源的配置規(guī)模,還可以有效增加可再生能源發(fā)電量占比,提高新能源電力消納比重,促進能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展。


2、政府、政策性金融機構(gòu)對光熱產(chǎn)業(yè)的政策性扶持。當前,中國正加速構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),面對風電、光伏發(fā)電與生俱來的不穩(wěn)定性,如何保障未來電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行成為關(guān)鍵。


光熱發(fā)電要取得更好的商業(yè)發(fā)展,需要政府予以新的激勵措施,支持光熱技術(shù)的研發(fā)、升級,投資建設(shè)。繼續(xù)給予包括新建光熱項目補貼政策。不能僅憑資源成本最低這個標準進行評判,而是要評估其獨特的系統(tǒng)收益,也就是長期價值。當下使用的模型只會導出短期解決方案。將來,可使用超級模型來評估光熱項目高資本支出中的長期價值。建議給予光熱發(fā)電行業(yè)大力支持,包括財政、稅收、政策性金融、資本市場等,在一定期限內(nèi)繼續(xù)給予光熱發(fā)電一定的補貼,給起步階段的光熱發(fā)電走向平價上網(wǎng)一個合理的緩沖期,扶上馬送一程,只有光熱產(chǎn)業(yè)規(guī)模化才能實現(xiàn)成本效益。


3、發(fā)揮國企的引領(lǐng)作用。中國是國有經(jīng)濟為主導的經(jīng)濟體。國企經(jīng)營領(lǐng)域基本是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。對光熱產(chǎn)業(yè)的投資屬于戰(zhàn)略性價值投資、長期投資,國企不是單純追求經(jīng)濟利潤的市場主體,同時也是執(zhí)行國家戰(zhàn)略的主體。國家應(yīng)鼓勵國企加強在光熱產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域投資布局,起到投資導向作用。


4、能源安全。中國的資源稟賦是富煤缺油少氣,油氣主要依賴進口,嚴重影響能源安全。但光熱資源豐富,而調(diào)節(jié)電源少,就需要發(fā)展具有調(diào)節(jié)能力、支持能力的光熱發(fā)電。


光熱電站增加應(yīng)急燃氣鍋爐后,可以實現(xiàn)裝機的杠桿作用,以數(shù)倍裝機容量替代燃氣機組,相同的天然氣消耗,光熱發(fā)電裝機可以達到氣電裝機的4倍。對于擺脫中國油氣對外高度依賴,確保國家能源安全,對于從高碳能源快速進入低碳能源,高質(zhì)量實現(xiàn)雙碳目標都具有重要意義。


5、增加光熱發(fā)電規(guī)模。為彰顯公平,國家應(yīng)該像扶持發(fā)展光伏、風電、抽水蓄能電站那樣扶持光熱發(fā)電,擴大安裝規(guī)模??梢灶A(yù)測,具有發(fā)電出力穩(wěn)定可調(diào)等特性的低成本光熱發(fā)電將會迎來一個爆發(fā)式的發(fā)展,首先在中國然后會惠及世界其它國家。


建議在適合地區(qū)規(guī)劃布局建設(shè)“光熱+光伏/風電”多能互補項目,以光熱發(fā)電作為調(diào)峰手段,通過多種能源的有機整合和集成互補,緩解風光消納問題,促進可再生能源高比例應(yīng)用。光熱+光伏/風電多能互補項目一體化開發(fā)聚合了低成本但無儲能的光伏和可完美替代火電的光熱電站,具有技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢,在“雙碳”大背景下,對促進新能源高質(zhì)量開發(fā)具有積極的示范意義。


6、建立光熱產(chǎn)業(yè)專項基金和光熱指數(shù)。首先,建議國家像支持芯片產(chǎn)業(yè)那樣,由財政出資一部分資金,吸引社會資本共同設(shè)立光熱產(chǎn)業(yè)專項基金,運用市場機制投資先進光熱技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。


其次,政府有關(guān)部門和資本市場建立光熱指數(shù),以此衡量、引導產(chǎn)業(yè)和金融資本市場對光熱產(chǎn)業(yè)的投資。


光熱技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不僅是發(fā)電市場,還可應(yīng)用于工業(yè)熱能市場等。二者之比約為發(fā)電占比40%,工業(yè)熱能及其他占比約60%。可見光熱技術(shù)潛在市場廣泛,屬于綠色發(fā)展的底層邏輯。


7、完善光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈,提高核心技術(shù)國產(chǎn)化密度。光熱產(chǎn)業(yè)要發(fā)揮創(chuàng)新能力,提高光熱技術(shù)的滲透率,推動降本增效,參與全球光熱產(chǎn)業(yè)的國際競爭。


按照周孝信院士課題組的預(yù)測:2030年太陽能發(fā)電量的占比近10%,太陽能發(fā)電裝機5.73億kW,占比達到20%。2050年太陽能發(fā)電量占比將達到27%,太陽能發(fā)電裝機21.576億kW,占比將達到41%。2030年,太陽能發(fā)電與風電的裝機容量之和將達到10億千瓦,占比達到35%;2050年太陽能發(fā)電與風電的裝機容量之和將近36億千瓦,占比達到68%。如此高比例的可再生能源發(fā)電裝機容量必須有更多的可靠、靈活的電源和儲能電站提供電力保障。光熱發(fā)電是集發(fā)電和儲能為一身的可再生能源發(fā)電方式,具有電力輸出穩(wěn)定、可靠、調(diào)節(jié)靈活的特性,必將發(fā)揮重要作用。


據(jù)中國科學院電工所研究員、太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟理事長王志峰博士研究,太陽能光熱發(fā)電對電網(wǎng)具有先天的友好性。在未來的“碳中和”體系中,可再生能源占比將達到80%以上,電源側(cè)的調(diào)峰就會變得很重要,由于未來不適合繼續(xù)用火電來調(diào)峰,以及風電、光伏發(fā)電的不穩(wěn)定性,用光熱發(fā)電進行調(diào)節(jié)將會越來越重要。


電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問孫銳研究指出,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),是中國實現(xiàn)碳達峰、碳中和的重要抓手。建設(shè)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),對儲能容量的需求是巨大的,同時還需要更多的具有交流同步發(fā)電機特性的靈活調(diào)節(jié)電源。光熱電站的特點,使其同時具備解決這兩大方面問題的能力,所以說光熱發(fā)電在支撐新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行及確保供電方面必將大有可為。


我們有充分理由相信,發(fā)揮政府和市場兩個積極性,中國具備有戰(zhàn)略眼光的企業(yè)家群體,先進光熱發(fā)電科技的價值必然會被市場發(fā)現(xiàn)、重視,先進的光熱科技產(chǎn)業(yè)一定會在實現(xiàn)碳中和,綠色發(fā)展,為人類創(chuàng)造美好生活中擔當重任。


注:本文作者為央能研究院院長管華博士。

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