中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》,對(duì)碳達(dá)峰碳中和工作進(jìn)行了系統(tǒng)性、全局性部署,提出“以能源綠色低碳發(fā)展為關(guān)鍵”,明確了碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)下能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型發(fā)展的總體方向和重點(diǎn)任務(wù)。日前,國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,明確將“能源綠色低碳轉(zhuǎn)型行動(dòng)”作為“碳達(dá)峰十大行動(dòng)”之一。作為世界第一大排放國(guó),中國(guó)通過(guò)宣布碳中和目標(biāo),主動(dòng)承擔(dān)起國(guó)際責(zé)任,既是一個(gè)負(fù)責(zé)任大國(guó)擔(dān)當(dāng)?shù)谋憩F(xiàn),也是我國(guó)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量綠色發(fā)展的內(nèi)在要求。碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),需要我們對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)各部門實(shí)施更進(jìn)一步的減排政策,電力行業(yè)總排放量巨大,是目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。在此背景下,中國(guó)電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展現(xiàn)狀是怎么樣的呢?未來(lái)又會(huì)面臨怎樣的發(fā)展走向呢?
基于此,記者專訪了中國(guó)電力科學(xué)研究院的電力行業(yè)技術(shù)專家李志宏,請(qǐng)他分析了我國(guó)電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn),并就未來(lái)電力行業(yè)發(fā)展走向給出自己的見(jiàn)解。
目前中國(guó)電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的呢?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,李志宏提到中國(guó)擁有世界最大的電力供應(yīng)系統(tǒng),2019年底,我國(guó)總裝機(jī)容量為19億千瓦,總發(fā)電量約7萬(wàn)億千瓦時(shí),預(yù)計(jì)2060年總發(fā)電量將突破20萬(wàn)億千瓦時(shí)。一方面,電力行業(yè)碳排放總量快速增長(zhǎng),中國(guó)發(fā)電相關(guān)的碳排放量在2000年至2017年間增長(zhǎng)了兩倍,其中,鋼鐵、化工和鋁等能源密集型產(chǎn)業(yè)一直是電力需求快速增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力,隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和向服務(wù)型產(chǎn)業(yè)的持續(xù)轉(zhuǎn)變,服務(wù)業(yè)、居民消費(fèi)以及潛在的交通用電消費(fèi)在未來(lái)將更加突出。另一方面,中國(guó)燃煤發(fā)電系統(tǒng)的碳排放強(qiáng)度仍居高不下,為每千瓦時(shí)610克CO2,而美國(guó)則為每千瓦時(shí)410克CO2,歐盟為每千瓦時(shí)270克CO2。中國(guó)一次能源消費(fèi)中最主要的是煤炭,其碳排放約占全國(guó)總排放的80%,其中煤電又占了煤炭消費(fèi)的50%左右。2019年中國(guó)全社會(huì)排放總量的43%由電力行業(yè)貢獻(xiàn),為42.27億噸。在IPCC1.5℃目標(biāo)及我國(guó)承諾2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的背景下,電力行業(yè)的減排潛力巨大,其低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展對(duì)于中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)至關(guān)重要。
電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)面臨哪些挑戰(zhàn)?李志宏認(rèn)為,碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),是一個(gè)復(fù)雜的、涉及經(jīng)濟(jì)社會(huì)各部門聯(lián)動(dòng)的長(zhǎng)期系統(tǒng)性問(wèn)題。作為能源系統(tǒng)最大的碳排放部門,電力行業(yè)的減排動(dòng)力和壓力并存。我國(guó)電力行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,現(xiàn)有的發(fā)電技術(shù)條件、電網(wǎng)設(shè)施條件、配套產(chǎn)業(yè)條件等世界領(lǐng)先,是實(shí)現(xiàn)碳中和的基礎(chǔ)保障和重要?jiǎng)恿Α5惨宄卣J(rèn)識(shí)到,由于電力行業(yè)自身的客觀條件和發(fā)展特點(diǎn),未來(lái)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)還面臨以下挑戰(zhàn):
1.煤電的“碳鎖定”效應(yīng)影響減排進(jìn)程
近些年為了滿足經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求,中國(guó)電力消費(fèi)長(zhǎng)期處在增長(zhǎng)通道中,主要依靠新建大量火電機(jī)組來(lái)滿足需求的增加。2020年中國(guó)新投運(yùn)燃煤電廠3840萬(wàn)千瓦,占全球總量的76%,總裝機(jī)高達(dá)10.4億千瓦,約占全球煤電總裝機(jī)的50%。中國(guó)煤電機(jī)組的平均運(yùn)行年齡僅為12年,顯著低于歐美國(guó)家平均運(yùn)行40年的水平。大量的煤電設(shè)施如果提前加速淘汰,一方面會(huì)嚴(yán)重影響現(xiàn)有電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,另一方面也是對(duì)固定資產(chǎn)投資的嚴(yán)重浪費(fèi),產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)成本。同時(shí),煤電相關(guān)行業(yè)的從業(yè)人數(shù)接近400萬(wàn)人,相關(guān)的決策也關(guān)聯(lián)著關(guān)鍵的經(jīng)濟(jì)和就業(yè)問(wèn)題。但如果不對(duì)煤電進(jìn)行提前淘汰,電力行業(yè)現(xiàn)有的大量煤電裝機(jī)至少還有15~20年的運(yùn)行壽命,其未來(lái)鎖定的碳排放總量,會(huì)嚴(yán)重影響碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。針對(duì)煤電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)支持作用和“碳鎖定”影響,如何正確看待其辯證關(guān)系,是我們?cè)陔娏π袠I(yè)低碳轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的首要問(wèn)題。
2.現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備條件限制,制約大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)展
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,可再生能源發(fā)電成本持續(xù)下降,研究顯示,2021年中國(guó)的光伏發(fā)電成本將低于燃煤發(fā)電成本,陸上風(fēng)電也將很快達(dá)到這一水平。但成本的降低并不能直接推動(dòng)高比例可再生能源發(fā)電的充分利用,我國(guó)近幾年出現(xiàn)了嚴(yán)重的“棄風(fēng)棄光棄水”現(xiàn)象,2018年全年的“三棄”電量超過(guò)同時(shí)期三峽電站的總發(fā)電量。雖然通過(guò)相關(guān)的政策引導(dǎo),到2020年我國(guó)的可再生能源利用率大幅提高,但每年仍有近幾百億度的電力損失。問(wèn)題的根源在于可再生能源發(fā)電受自然資源稟賦的影響,具有不可控和隨機(jī)波動(dòng)性,而電力供需的最大特點(diǎn)就是必須保證供需的瞬時(shí)平衡性,以現(xiàn)有的電力設(shè)施和技術(shù)條件,很難在短時(shí)間內(nèi)解決兩者之間的矛盾。分布式儲(chǔ)能技術(shù)將會(huì)是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn),但相關(guān)的電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能等技術(shù)研究目前處于起步階段,未來(lái)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用具有不確定性。電網(wǎng)設(shè)施的擴(kuò)容升級(jí)、儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用推廣等都無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn),技術(shù)方向也存在不確定性,使現(xiàn)有能源、電力系統(tǒng)還難以承受無(wú)任何約束的新能源大規(guī)模發(fā)展,嚴(yán)重制約未來(lái)大規(guī)??稍偕茉吹陌l(fā)展。
3.現(xiàn)有的電力市場(chǎng)體系不適應(yīng)大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)展需要
近幾年出現(xiàn)的“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象,雖然直接原因是可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性特點(diǎn)與電力傳輸容量不足等,但更深層次原因則是我國(guó)現(xiàn)行的電力市場(chǎng)運(yùn)行體系限制了大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)發(fā)電??稍偕茉窗l(fā)電與電網(wǎng)之間缺乏有效的協(xié)調(diào)機(jī)制,現(xiàn)有的電力調(diào)度機(jī)制仍由政府部門指導(dǎo)確定,限制了大規(guī)??稍偕茉窗l(fā)電并網(wǎng)。
中國(guó)電力行業(yè)要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰及碳中和應(yīng)該怎么做呢?李志宏認(rèn)為,電力行業(yè)碳達(dá)峰碳中和的重點(diǎn)是降低石化能源發(fā)電比例,構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系。需要做以下工作:
第一,大力發(fā)展清潔能源,持續(xù)提高非石化能源發(fā)電比例
最大限度開(kāi)發(fā)利用風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源,堅(jiān)持集中開(kāi)發(fā)與分布式并舉,積極推動(dòng)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā);大力發(fā)展水電,加快推進(jìn)西南水電開(kāi)發(fā);安全高效推進(jìn)沿海核電建設(shè)。力爭(zhēng)2030年非石化能源占比超過(guò)25%,2040年占比超過(guò)50%。
第二,科學(xué)設(shè)定煤電達(dá)峰目標(biāo),加快煤電靈活性改造
首先,優(yōu)化煤電功能定位,煤電充分發(fā)揮保供作用,更多承擔(dān)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能,由電量供應(yīng)主體向電力供應(yīng)主體轉(zhuǎn)變,提升電力系統(tǒng)應(yīng)急備用和調(diào)峰能力;其次,限制現(xiàn)有燃煤電廠產(chǎn)能,識(shí)別并快速關(guān)停燃煤電廠中部分老舊、高污染且低效率的電廠;
最后是停止新建未應(yīng)用CCUS技術(shù)的燃煤電廠,目前中國(guó)還有約1億千瓦在建新煤電項(xiàng)目和0.5億千瓦的獲批煤電項(xiàng)目,因此有必要對(duì)新建電廠項(xiàng)目采取強(qiáng)制措施,必須采用CCUS技術(shù),對(duì)于不采用CCUS技術(shù)的電廠堅(jiān)決停止審批。
第三,打造清潔能源優(yōu)化配置平臺(tái),推動(dòng)電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)
首先,加快構(gòu)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),推進(jìn)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,支持新能源優(yōu)先就地就近并網(wǎng)消納;其次加大跨區(qū)輸送清潔能源力度,持續(xù)提升已建輸電通道利用效率;另外是保障清潔能源及時(shí)同步并網(wǎng),開(kāi)辟風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源配套電網(wǎng)工程建設(shè)“綠色通道”,確保電網(wǎng)電源同步投產(chǎn),最后是支持分布式電源和微電網(wǎng)發(fā)展,加強(qiáng)配電網(wǎng)互聯(lián)互通和智能控制,滿足分布式清潔能源并網(wǎng)和多元負(fù)荷用電需要。
第四,加快電力能源技術(shù)創(chuàng)新
首先,研發(fā)并全面掌握特高壓核心技術(shù)和全套設(shè)備制造能力,實(shí)現(xiàn)清潔能源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送;其次,提高新能源發(fā)電機(jī)組涉網(wǎng)性能,加快光熱發(fā)電技術(shù)推廣應(yīng)用;另外是推進(jìn)大容量高電壓風(fēng)電機(jī)組、光伏逆變器創(chuàng)新突破,加快大容量、高密度、高安全、低成本儲(chǔ)能裝置研制;最后是推動(dòng)氫能利用,碳捕集、利用和封存等技術(shù)研發(fā),加快C02資源再利用。
