周大地:实现双碳目标,电力系统低碳化要先行

更新时间:2022-12-26 14:56:48作者:智慧百科

周大地:实现双碳目标,电力系统低碳化要先行

(中国能源研究会常务副理事长、国家发改委能源研究所原所长)

金句:

1. 真正要转型,首先就是要克服电力的扩张惯性。

2.从中国的实际情况出发,要特别认真地考虑煤电如何退出。

大家好,首先祝贺第七届中国制造强国论坛的顺利召开,也感谢大会组委会和中制智库的邀请,我今天的发言题目是实现双碳目标,电力系统低碳化要先行。

大家都在学习二十大报告,在谈应对气候变化的问题,但是我们要系统了解双碳目标的重大意义。总书记在各种场合多次就双碳目标作指示,发表重要讲话,而且还有很多文件,明确指出,应对气候变化,巴黎协定代表了全球绿色低碳转型的大方向,是保护地球家园需要采取的最低限度行动,各国必须迈出决定性步伐。

什么是巴黎协定要求的?主要是全球各国都要采取行动,使人为排放的温室气体造成的全球变暖,在本世纪末要控制在明显低于两度,力争1.5度。现在已经达到了1.1度,离1.5度已经非常近了,而且这1.1度已经造成了很大的负面影响。像今年夏天,很多地方都经历了长时间的高温热浪,中国创记录的有好多地方都达到44度以上,电力系统也受到了巨大的压力。

在这期间,一方面高温热浪面积非常大,大家都在用空调,另一方面又出现了大面积的干旱,特别是长江流域水电的发电受到重大影响,所以有些地方不得不拉闸限电。在电力负荷最高的时候,大约有35%以上的电力都用于空调和各种制冷设备,说明气候变化实际上已经开始影响我们的日常生活和生产。1.1度就已经到这种程度,如果继续升高,以后这些极端事件,高温热浪、干旱洪水,路面融化、水平面上升,水资源受到重大影响等等,还会继续加剧,所以要尽快采取步伐。

当然应对气候变化并不容易提出双向目标,也设定了时间的界限。实现双向目标不是别人让我们做,而是我们必须自己要做。当然这件事做起来不容易,所以实现碳达峰碳中和是一场硬仗,也是对我们党治国理政能力的一场大考。

碳达峰能不能力争提早于2030年实现,能不能在本世纪中叶真正实现零碳排放,确实对我们整个国家的建设,特别是能源系统有重大的考验。二十大报告专门有一段提出,要积极稳妥推进碳达峰碳中和。这是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。不仅要求能源生产供应要加快实现低碳化,而且要求能源消费系统领域也要实现消费方式、消费技术、消费系统的低碳转型。

因为这件事从来都没有做过,所以现在到底如何怎么做,能做到什么程度,哪些是最优的方案?现在思想上还不够统一,方向仍有模糊和不确定性,各个领域里头提出的行动路线也比较离散,各种说法都有,系统性比较差,预见性不够。

十四五现在还有三年左右,一定要继续研究明确我们各行各业各地何时能够实现提前碳达峰,峰值是多少。因为碳达峰是实现碳中和的第一步,一定要有倒逼机制,所以在行动方案里头要增强系统的预见性,抓住主要矛盾,加快能源结构调整。

现在面临的任务就是要尽快转型扭转现在还在不断增加的碳排放总量,要实现总量的尽快达峰和快速的降低排放总量。

咱们国家温室气体排放的数量比较大,减排任务是非常重的。有关方面研究,我国温室气体排放总量接近140亿吨,占全球总量大约30%以上,其中二氧化碳110多亿吨,能源领域的排放有99亿吨,工业过程排放也有13亿吨。即使从现在100多亿吨能够减到0,那也是非常艰巨的任务,所以时间紧任务重,现在要力争提前达峰,而且控制峰值不能增加过多。

二十大报告提出空谈误国实干兴邦。所以十四五就是要把碳排放的增量逐步减下来,并且研究制定各行业各领域各地方具体达峰时间和峰值控制目标,而且要尽快明确低碳转型的主要方向和技术路线。

新能源系统必须以非化石能源为基础,这是一个大方向。新能源就是能源低碳化的根本路径,尽可能的用非化石能源,也就是不排碳的这些风光水和生物质及其他可再生能源来替代化石能源。现在中国的能源结构里头,化石能源还占80%以上,其中煤炭就占了将近一半。经过三四十年的努力,要转型为基本上全部由非化石能源替代,至少非化石能源要占80%以上,当然能够接近0最好。新型的能源体系,将以电力为基础,因为咱们的风光水核基本上是最有效的转换方法。

以后的能源系统将淘汰化石能源的开发运输转换过程,终端用能包括工业、交通、建筑等能源消费端,也都要通过实现高度电气化来进行能源转型。用零碳的燃料,比如氢或者其他合成的燃料,将比现有的化石能源系统流程简短,更高效,成本更低,安全保障程度更高,当然也更环保。

电力系统要提前实现低碳化,因为电力系统既是能源低碳转型的核心,也是终端能源转向高度电气化的前提条件。所以世界各国电力系统的零碳化的转换过程,都比他们提出来的碳中和的时间要提前大约10年到15年。所以从中国的情况来看,我们要力争在2040年到2045年期间基本实现电力的零碳化,为终端用能进一步的零碳化创造条件。我们要尽快实现用新增的风光水储和来达到稳定的供电,尽快构建新型电力体系。

经过咱们一二十年的技术进步,现在可再生能源发电实际上已经比火电成本低,而且还有进一步下降空间,将越来越低于火电成本。光伏发电目前国际上报价最低达到7分钱一度电,国内的最低报价能够达到1毛5每千瓦时。海上风电现在中国的最低报价也达到2毛钱每千瓦时,光伏发电以后的技术成本有可能达到在一毛钱左右,储电的成本也可以在1毛到1毛5,这样形成的可再生能源的稳定供应成本明显得低于火电。

这就需要电力系统和电网运行结构规则要进行重大的改革创新,逐步适应以分散式的可再生能源供电为基础的新型电源结构和高度电气化供需结合的用能结构。如何发展分布式电源生产和分布式电力系统,电力电子技术来支撑电网安全运行,这些都是需要做重大创新和改造的。

那么消费中心也都靠远途或者是把化石燃料运进来,以火电为主,或者干脆外购电,消费中心也要优先发展本地可再生能源资源,要做自上而下的努力,要大力推广县级的光伏和风电全覆盖。

就像建立目前的电力系统一样,一开始也是个别城市个别地方先建起来,一些电厂慢慢的才把这个系统搭建起来,形成目前的电力系统。真正要变成风光为主,也要有一个比较稳定的过渡过程。一方面要保供,另一方面要能源转型,要先立后破。立什么?实际上现在中国的煤炭石油基本上已经到达峰了,已经逐步进入递减期,天然气目前可能还能增长一些,但也是过渡性能源,增长空间有限,估计很快也要达峰。

但是真正能够大幅度增长,而且今后几十年可能都在一个上升过程的电力是一次电力。现在新能源发展规模仍然过小,还不能完全由新能源来满足现在电力的增量,何况还要逐步的替代火电,所以如何加快非化石能源的发展,是现在的主要矛盾,是真正做到先立后破的重中之重。

当然,经过这么多年来,咱们的新能源产业是可以支撑加大发展规模的。目前硅片、光伏电池和光伏组件产量都占全球总产量80~90%,占世界光伏装备的支配性生产地位。去年光伏组件的容量出口就达到将近100亿,国内只装了几千万。2022年出口数量进一步加快,到10月份,光伏组件出口已经超过500亿,风电制造和包括海上风电制造也都占了世界前列。全球前十五大风机制造厂商中有10个是中国企业,前10个里头有6个是中国企业。而且开始大量出口,有力地支撑中国加快光伏风电的发展。

一方面在转型,另一方面也要保供。电力系统必须在发展中来解决保供和安全问题,不要一提保供安全就只能依靠传统的化石能源。电力是不可中断的,电力增长是连续的,所以如何在连续增长的过程中,把现在70%是由火电发电来转换成接近100%由非化石能源发电,是我们面临的任务。

实际上,光伏发电可以通过储能实现平稳供电的,电力系统很长时间对如何去触电是比较觉得头疼的事。核心的一条就是能不能把握现在的储电能力。中国现在也是动力电池的全世界的最大的生产国,大约一多半60%的电动力电池是中国生产的。去年到今年加起来,电力电电动车的销售总量就能达到将近1000万辆。这1000万辆实际上储电能力就是几亿千瓦时。

随着光电、风电和储能成本进一步下降,靠火电维持系统安全稳定将越来越不经济。所以要提前设计规划,适合高比例可再生能源发电的安全稳定运行技术和规范,关键在于解放思想,创新发展,调整上网和用电电价结构,开展规模示范,改变传统电网发展模式。

电力的低碳转型需要创新推动,因为我国电力系统规模巨大,几十年来发展迅速,成绩斐然,现在是全世界最大的电力系统,国网是全球最大的电网。但是咱们的电力目前是以煤电为主的结构,导致碳排放高。

现有的电网运行基于越来越大型化的集中电源,包括高度集中的高电压网架体系,这个是我们取得的巨大成绩,目前也运行得挺好,但是它不符合低碳发展方向,因为大的电力系统导致传统能源和电力的扩张惯性是比较大的。

真正要转型,首先就是要克服这种惯性。电力系统运行的技术基础,技术标准规范以及相应的电价体系,特别是上网电价,需要适应低碳转型的发展进行及时的改变和调整。

而且从中国的实际情况出发,要特别认真地考虑煤电如何退出,如果没有一个明确的煤电退出机制,就容易形成惯性的扩张。从今年的情况来看,煤电发展了将近3000万千瓦,去年更多。以增加火电为基础来所谓保供的策略是有问题的,虽然原意是想让提高火电灵敏度,作为拐棍逐渐支撑新能源的发展,但实际的结果却是火电为了生存,要抢占电力的现有市场,甚至成为限制可再生能源加快发展的重要因素。因此,必须找出新路来。

现在很多政策在集中搞火电、风电、太阳能,但是也得去搞煤电配套,这就和支持煤电企业企业多搞可再生能源这个政策的原来取向背道而驰了。所以在电力转型方面必须要有创新思维,要面向未来的新电源和高度电气化的未来,寻找发展的方向和途径。

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