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電力將唱主角——各方專家探討能源系統(tǒng)碳減排路徑
時間:2020年12月03日    瀏覽:1099次

核心提示 《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》明確提出推進能源革命,建設(shè)智慧能源系統(tǒng),提升新能源消納和存儲能力,推動能源清潔低碳安全高效利用,降低碳排放強度。在11月28日舉辦的2020年能源轉(zhuǎn)型發(fā)展論壇暨國網(wǎng)能源研究院成果發(fā)布會上,能源電力行業(yè)相關(guān)專家和代表圍繞“構(gòu)建新發(fā)展格局下的能源互聯(lián)網(wǎng)”主題展開深入探討,共謀能源電力行業(yè)綠色低碳發(fā)展路徑。國網(wǎng)能源院《中國能源電力發(fā)展展望2020》《全球能源分析與展望2020》兩部綜合報告及13部能源與電力分析系列基礎(chǔ)研究年度報告在會上發(fā)布。

碳減排呼吁智慧能源系統(tǒng)發(fā)展 電力是能源系統(tǒng)碳減排主力

今年9月22日,習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話,表示我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。這為我國應(yīng)對氣候變化、加快能源轉(zhuǎn)型提供了方向指引,也為構(gòu)建面向未來的能源互聯(lián)網(wǎng)提供了新契機。
“能源系統(tǒng)對我國實現(xiàn)碳排放目標起決定性作用,電力是未來能源系統(tǒng)碳減排的主力?!眹W(wǎng)能源院董事長(院長)、黨委書記張運洲在發(fā)布會上說。當前,我國能源消費產(chǎn)生的二氧化碳排放約占二氧化碳總排放量的85%、全部溫室氣體排放的70%。隨著電氣化水平的提升,電能替代了終端對煤油氣等化石能源的直接使用,減少了終端用能部門的直接碳排放,支撐了終端用能碳排放的大幅降低。
發(fā)布會公布的數(shù)據(jù)顯示,近年來,能源電力領(lǐng)域在碳減排方面取得積極成效。截至2019年年底,我國碳強度較2005年降低約48.1%,非化石能源占一次能源消費比重達15.3%,提前完成對外承諾的到2020年目標。度電碳排放量持續(xù)下降,2019年約為577克/千瓦時,較2010年下降約23%。

國網(wǎng)能源院在會上發(fā)布的《中國能源電力發(fā)展展望2020》顯示,近期,電力系統(tǒng)通過電能替代方式承擔更大的碳減排責任。隨著2030年后清潔能源快速發(fā)展并成為發(fā)電能源主體,煤電應(yīng)用碳捕獲、利用與封存技術(shù)(CCUS),電力系統(tǒng)碳排放量快速下降,2060年電力有望實現(xiàn)近零排放。屆時,電能占終端能源消費比重、非化石能源占一次能源消費比重分別有望達到70%、80%,電力將在能源深度碳減排中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

面對未來碳減排的目標要求,能源系統(tǒng)該如何優(yōu)化發(fā)展?中國工程院院士陳清泉結(jié)合第四次工業(yè)革命闡釋了他對智慧能源系統(tǒng)發(fā)展的見解。“第四次工業(yè)革命的核心是人工智能,數(shù)字經(jīng)濟是通過數(shù)據(jù)化的知識與信息實現(xiàn)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。第四次工業(yè)革命將重塑人類賴以生存的經(jīng)濟、社會、文化和環(huán)境?!彼Y(jié)合第四次工業(yè)革命提出了四網(wǎng)四流融合的觀點。四網(wǎng)是能源網(wǎng)、信息網(wǎng)、交通網(wǎng)、人文網(wǎng),四流是能源流、信息流、物質(zhì)流、價值流,融合就是要達到1+1大于2的效果,通過耦合與設(shè)備共享,提高網(wǎng)絡(luò)中能源與資源的利用率。

陳清泉認為,可以運用四網(wǎng)四流融合理念發(fā)展智慧能源系統(tǒng),通過能源流、信息流、物質(zhì)流和價值流,解決化石能源和可再生能源的矛盾、集中能源和分布能源的矛盾、一次能源和二次能源的矛盾、電力能源和化工能源的矛盾?!氨热缭诎l(fā)電環(huán)節(jié),假如風能和太陽能太多,電網(wǎng)不能很好承載,就可以考慮制氫,從能源流、信息流變成物質(zhì)流、價值流。另外能源的生產(chǎn)環(huán)節(jié),往往產(chǎn)生二氧化碳以及氫氣。二氧化碳和氫氣就能通過能源互聯(lián)網(wǎng),通過能源流與物質(zhì)流的耦合變成能源。智慧能源系統(tǒng)就是把無用變成有用,同時做到碳平衡?!彼f。

各環(huán)節(jié)發(fā)力,多舉措并用 推動我國電力低碳化發(fā)展

“十四五”即將開啟,為推動我國經(jīng)濟高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展,并促進碳排放達峰和碳中和目標達成,參會專家和代表普遍認為,能源電力行業(yè)應(yīng)貫徹新發(fā)展理念,持續(xù)推動能源電力低碳發(fā)展。
國網(wǎng)能源院基于經(jīng)濟社會發(fā)展的電力需求和各類電源的發(fā)展約束,依托自主開發(fā)的電力源網(wǎng)荷儲協(xié)調(diào)規(guī)劃模型測算得出:“十四五”期間新能源規(guī)??焖偬嵘?,各類電源協(xié)調(diào)發(fā)展,我國電源裝機總規(guī)模約30億千瓦。2025年清潔能源發(fā)電量占比約達45%。“十五五”后期,電力系統(tǒng)碳排放達峰,峰值為45億噸左右。此后碳排放穩(wěn)中有降,2035年降至約36億噸,度電碳排放量降至300克/千瓦時左右,較當前水平下降接近一半。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會專職副理事長王志軒表示,能源電力生產(chǎn)方式正在發(fā)生革命性轉(zhuǎn)變,低碳、零碳、負碳電力正逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的地位,一次能源轉(zhuǎn)換為電能的模式向可再生能源電力方向發(fā)展。未來相當一部分能源,包括氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)(固態(tài)指高效能的電池),都是由電轉(zhuǎn)換過來的。在這種情況下,電能的生產(chǎn)和利用成為驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展的重要能源和物質(zhì)基礎(chǔ),電能將更加深入地融合到人民美好生活之中,成為社會建設(shè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)?!暗吞蓟龠M電氣化的邏輯,使得構(gòu)建新型電力系統(tǒng)成為必然?!蓖踔拒幷f。
清華大學電機系教授、清華大學能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院院長康重慶認為,碳排放達峰和碳中和的目標提出后,能源轉(zhuǎn)型面臨的挑戰(zhàn)更大了,不僅原先提出的可再生能源發(fā)展路徑要進一步完善和加速,同時,電力系統(tǒng)也面臨低碳化轉(zhuǎn)型,應(yīng)從發(fā)電、電網(wǎng)和用電環(huán)節(jié)提出相應(yīng)思路。他建議,在發(fā)電環(huán)節(jié)繼續(xù)推動可再生能源發(fā)展,同時在傳統(tǒng)能源的清潔利用上進一步下功夫;在火電技術(shù)上,要考慮碳捕集技術(shù)的深化應(yīng)用;在用電環(huán)節(jié),要進一步引導用戶改善用電習慣,讓用戶側(cè)越來越低碳化,同時引導負荷結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和新型用能方式等;在電網(wǎng)環(huán)節(jié),要采用更好的調(diào)度運行控制策略,以及促進電網(wǎng)環(huán)節(jié)節(jié)能減排的手段,從而推動輸電效率進一步提升。“整體來看,讓發(fā)電、電網(wǎng)和用電整體互動起來,才能形成一個低碳化轉(zhuǎn)型的整體目標?!笨抵貞c說。
國家電網(wǎng)有限公司總經(jīng)理助理趙慶波表示,新發(fā)展格局要求能源電力必須高質(zhì)量發(fā)展,電網(wǎng)企業(yè)任重道遠。行業(yè)已經(jīng)看到的趨勢是——今后電網(wǎng)的形態(tài)必須向能源互聯(lián)網(wǎng)延伸,將來能源的生態(tài)是以電為中心、電網(wǎng)為平臺的能源互聯(lián)網(wǎng),要發(fā)揮電網(wǎng)中電與多能源品種轉(zhuǎn)化與互補的技術(shù)優(yōu)勢,電氣化、自動化、互聯(lián)化的優(yōu)勢,萬物互聯(lián)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的開放、共享的基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)勢。按照國家電網(wǎng)公司對能源互聯(lián)網(wǎng)的研究,未來要把物聯(lián)網(wǎng)架建設(shè)好,提高物聯(lián)網(wǎng)架的承載能力;要加快信息支撐體系的建設(shè),加快數(shù)字技術(shù)與能源系統(tǒng)的深度融合;加大“大云物移智鏈”等技術(shù)在能源電力領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用力度。此外,電網(wǎng)企業(yè)還需高度關(guān)注能源利用的電氣化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。
張運洲分析了未來我國電力低碳化發(fā)展路徑。大致有以下階段:近期,以電力系統(tǒng)支撐新能源消納為主;中期,僅依靠電力系統(tǒng)消納高比例新能源難度日益增大,探索電、氫、碳多元耦合發(fā)展方式;遠期,多元化路徑并存,多措并舉支撐大規(guī)模新能源消納利用,助力循環(huán)碳經(jīng)濟發(fā)展。他建議充分發(fā)揮電力系統(tǒng)在碳減排中的作用,還要不斷推動技術(shù)進步,完善市場機制,加強政策保障。

全球能源清潔轉(zhuǎn)型步伐明顯加快 需推進深度脫碳加強國際合作

《全球能源分析與展望2020》指出,新冠肺炎疫情全球大流行使世界百年未有之大變局加速演進,給短期全球能源供需帶來嚴重沖擊,對中長期全球能源發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。預(yù)計2020年全球能源需求下降約5%,電力需求下降約2%,可再生能源發(fā)電量增長約5%,能源相關(guān)碳排放下降約7%。當前,推動后疫情時代經(jīng)濟綠色復(fù)蘇正成為國際社會的普遍共識與一致行動。截至今年11月底,全球超過30個國家和地區(qū)明確了碳中和時間表,合計碳排放量約占全球的一半。未來全球能源清潔低碳轉(zhuǎn)型步伐將明顯加快。
“依托我們自主開發(fā)的全球能源供需預(yù)測模型,在加快轉(zhuǎn)型情景下,預(yù)計2035年前后全球一次能源需求進入平臺期,其中煤炭需求持續(xù)下降,石油需求2030年前達峰,天然氣需求平緩增長,2050年非化石能源占比大幅提高至約40%;2050年全球電力需求約60萬億千瓦時,較2019年增長約1.4倍;2050年終端電氣化水平達40%,提高約20個百分點;2050年全球發(fā)電裝機約251億千瓦,其中可再生能源發(fā)電裝機占比在2025年前后約為50%,2050年超過80%;2025年后全球能源相關(guān)碳排放持續(xù)下行,但要實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》提出的將全球氣溫升高幅度控制在2攝氏度內(nèi)的目標仍任重道遠。”國網(wǎng)能源院副總經(jīng)濟師單葆國說。

“如果仍然延續(xù)現(xiàn)在的自主減排政策體系,到2030年之前實現(xiàn)碳排放達峰后,減排速度將不能滿足2攝氏度目標下的減排路徑。能源界必須要堅持以革命的思想來推進能源系統(tǒng)革命性的變革。”清華大學氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院學術(shù)委員會主任何建坤表示。全球碳中和目標導向下,經(jīng)濟技術(shù)革命性變革將重塑世界治理規(guī)則和競爭格局,深度脫碳技術(shù)和能力將成為國家核心競爭力的體現(xiàn)。我國要實現(xiàn)長期深度脫碳路徑,需要發(fā)展方式的根本性轉(zhuǎn)變和科技創(chuàng)新的支撐。他建議建立綠色低碳循環(huán)發(fā)展產(chǎn)業(yè)體系和社會消費方式,以數(shù)字化和深度電氣化推進脫碳化;建立清潔低碳高效安全的能源生產(chǎn)和消費體系,形成以新能源和可再生能源為主體的零碳排放能源體系;推進支撐深度脫碳技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,如氫能、儲能、智能電網(wǎng)、零碳煉鋼、零碳化工等;推進體制機制改革和碳價機制與碳市場發(fā)展,營造良好的制度環(huán)境、政策環(huán)境和市場環(huán)境。

“新冠肺炎疫情是對全世界各國政府的一場大考,也是全球各國能源轉(zhuǎn)型的重大挑戰(zhàn)和機遇。把握好的國家,在21世紀就會站在全球能源轉(zhuǎn)型的領(lǐng)袖地位,而落后的國家,未來能源行業(yè)可能就無法持續(xù)發(fā)展?!盇gora能源轉(zhuǎn)型論壇高級顧問涂建軍說。他分析了德國、美國、俄羅斯、日本、法國等國能源轉(zhuǎn)型中可被我國借鑒的經(jīng)驗教訓, 認為德國和我國都是全球制造業(yè)強國和大國,且資源富存條件都是煤炭獨大,均面對重大的能源安全挑戰(zhàn)。他認為,在能源轉(zhuǎn)型領(lǐng)域,中德兩國在增強政治互信的基礎(chǔ)上可進一步加大合作。
來源:國家電網(wǎng)報

圖表來源:國網(wǎng)能源院《中國能源電力發(fā)展展望2020》《全球能源分析與展望2020》

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