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高质量发展下的“双碳”目标:“风光水核”利好已现

日期:2021-07-03    来源:中国经营报  作者:茹阳阳 吴可仲

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2021
07/03
12:20
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关键词: 碳达峰 碳中和 清洁电力

“双碳”(“碳中和”“碳达峰”)背景下,能源电力行业的转型发展成为外界关注的焦点。

“在‘双碳’目标下,火电快速增长的时代确实过去了,传统化石能源的时代也即将过去。”北京清洁燃料行业协会会长、北京邮电大学教授张永泽在接受记者采访时表示。

近日,在“数字化经济下的碳中和与产业转型:挑战与机遇”国际学术研讨会上,厦门大学嘉庚实验室、中国能源政策研究院教授林伯强认为,我们需要建立清洁便利的能源系统,即一方面要进一步的电气化,同时要保证“安全可靠、稳定供应”这个基础。

“‘碳中和’对我国是机遇大于挑战。”我国《可再生能源法》的组织起草者、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰表示,双碳目标并非要付出高昂代价才能实现,如限制火电发展、推广新能源汽车等都是顺应潮流而进。因我国工业化和城镇化都到了后期,钢铁、水泥等工业产品的产量也达到了顶峰,石化能源需求已开始走下坡路,所以中国的“碳达峰”实现会是一个自然的过程。

火电身份的转变

“前40年,火电为我国的经济增长立下了汗马功劳,而‘碳中和’目标提出后,国家是要建立以清洁能源为主体的能源电力系统。”林伯强表示,火电的退出方式,值得从资源、成本和系统的角度进行探讨。

他讲道,因为需要保证电力供应的安全稳定,火电不应该大规模“退役”,更可能是整体利用小时数的逐渐降低,直至归零。且归零不代表火电厂不存在了,而是可以屯20天的煤还待在那儿,随时应对突发。

林伯强认为,其实在“碳中和”背景下,火电的定位已经开始悄然转变,中短期的主要职能是满足电力需求的增长,“当风能光能不够时,火电上”。中长期,为不稳定的风、光来备份和调峰,应对极端气候等特殊情况,为电力结构的转型保驾护航。

张永泽称,在可预期的一段时间内,完全取代化石能源不太现实。在未来的能源体系中,火电并不会被彻底淘汰,而将主要扮演调峰及在特殊情况下的应急和备份的作用。

张永泽表示,火电角色变化将会历时数十年,并非一夜之间。当然,最终火电的存在形态也会和之前有所不同,会结合碳捕获、利用和封存技术,向清洁电力的方向去走。

林伯强也表示,其实火电的规模和最终的利用小时数,很大程度上取决于碳捕获、利用和封存技术的发展。另外一个需要比较的是,利用原有已经“沉没”的火电系统和重新建立一个庞大的储能系统,两者的效果及成本如何。此外,火电退出除成本巨大外,还涉及如何替代供热的问题。

能源结构调整

复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波表示,欧盟和美国都已经实现了“碳达峰”目标,目前正在向“碳中和”转型,他们的转型路径对我们具有借鉴意义。

吴力波进一步讲道:“从欧盟的角度来讲,其转型路径主要是可再生能源替代。在此过程中,核能仍要发挥重要作用,终端能源消费的电替代也是趋势明显,同时强调电力同其他能源的整合。美国同样是以清洁能源发电作为主要转型路径,按照其基准情景,90%以上的电力会来自风、光、核以及(实现碳捕获、利用和封存后的)化石能源。”

吴力波认为,我国实现“双碳”目标最大的挑战,首先是电力部门的零碳过程,即对化石能源为主的电力结构进行调整。国内外一些研究发现,无论以何种情景作为假设,煤电比例都要大幅削减,风、光等可再生能源发电比例都需大比例提升。

林伯强指出,在“双碳”背景下,首先要建立清洁便利的能源系统,即一方面要进一步电气化,同时要保证“安全可靠、稳定供应”这个基础。

“从2020年我国的电力结构来看,火电占比在68%左右,近10年下降了约10%;风能、光能的装机占比在24%以上,比例已经超过水电,但风能、光能的电力贡献在9%左右,只有水电贡献(18%)的一半;核电占比只有2%,但贡献了5%的电力。”林伯强分析道。

林伯强认为,从系统效率上讲,整个系统应该增加天然气(发电)占比,但由于资源限制,所以实施起来并不乐观。同时,如果排除安全和布局的因素,核电是“碳中和”最合适的选择,因为核电是稳定、干净的。

“我们的能源系统是应该增加天然气的占比,因为在同样热值的情况下,天然气的二氧化碳排放量比煤炭减少了一半左右;同时天然气是一种优质能源,用于发电响应速度快。”张永泽表示,实际上,欧洲国家的“碳达峰”和天然气的使用关系紧密。所以从“双碳”角度看,应大力发展天然气。

张永泽认为,“双碳”背景下,整体来讲对风、光、水、核等清洁能源都是利好。不过,从西方国家核电的发展历程来看,由于核废料的处理、运营管理水平对安全的影响等原因,对核电的态度普遍是比较慎重和冷静的。

李俊峰强调,在实现“碳达峰”“碳中和”目标过程中,关键是需要处理好发展与排放之间的关系。而解决问题的办法就是创新,包括技术创新和机制创新,甚至包括生产组织方式的创新。

高质量发展仍是重点

“通过相关情景分析会发现,以我们目前的电力结构和能源结构,需求增速也需要关注。”林伯强表示,如果电力需求增速较快,当风能、光能无法满足增量时,仍需火电来弥补。从这个角度看,2030年“碳达峰”的峰值既取决于风光等清洁能源的发展,也同时受到电力需求增速的影响。

林伯强强调,因此在“碳中和”过程中的高质量经济增长要求尽可能实现“双脱钩”:一是尽可能与化石能源脱钩,二是尽可能将经济增长与能源电力消费增长脱钩。

张永泽表示,未来的能源主体会逐渐向可再生能源过渡,但由于可再生能源自身的不足,就需要一些化石能源去进行补充。当然,由于话语方向的转变和碳捕获等技术提供的可能性,原有化石能源的形态也会变化,可能将不再是高排放的传统形态。

“我们的能源路线需要综合考虑,不应把‘宝’都压在电或气上,还是可以有更广阔的思路。同样,‘碳中和’的过程中也应进行综合性的通盘考虑。”张永泽认为。

吴力波也认为,在“碳中和”背景下,未来我们需要构建怎样形态和特征的能源系统,难以避免地会受到自身能源禀赋的影响。但无论未来的哪种能源系统都会有一些共性,如必须限制和有针对性地使用化石燃料;电力系统要实现零碳化;终端消费要实现广泛的电气化;要有强有力的综合能源管理等。

吴力波提醒道,零碳电力系统同目前的电力系统会非常不同。未来如果构建零碳电力系统,有几个基本条件需要满足:要有大比例的可再生能源接入;电网的瞬时平衡技术要非常成熟;要有经济性好且资源充裕的备用发电技术来应对短期负荷波动。

林伯强补充道:“实现‘碳中和’目标,不仅需要能源结构的调整,也需要社会观念、消费者行为等方面的改变。因为消费者需求对企业生产的影响较政策会更大,通过低碳消费会倒逼企业清洁生产,从而促进产业结构调整。”

林伯强表示,如何保证高质量的经济增长仍然是我国今后发展的一个核心问题。如何在“碳中和”的背景下保持持续的高质量经济增长,应该是“碳中和”过程中始终要思考的问题。

香港城市大学公共政策系教授张晓玲认为,从个人层面出发,“碳中和”的“最后一公里”需要自下而上的居民消费端转型。而面向消费端的碳减排应该着眼于个体和家庭的消费结构及相关的社会经济政策,从而同时实现碳减排和居民福祉的提升。

张晓玲还表示,如何通过市场和政府的双重工具,来促进发展和环境的平衡,进而引导社会经济向“碳中和+高质量+高包容性”的方向发展,是值得关注的。

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