林伯強(qiáng):建設(shè)以新型能源系統(tǒng)為目標(biāo)的能源強(qiáng)國

文章來源:第一財(cái)經(jīng)林伯強(qiáng)2023-02-01 11:45

經(jīng)過40年的努力,中國已經(jīng)建成了全球最龐大也是最有效的能源系統(tǒng)之一。目前全球性的能源危機(jī)對(duì)中國的影響不是很大,只要中國煤炭不出問題,可以基本保障充足穩(wěn)定的能源供應(yīng)。但是,碳中和對(duì)能源強(qiáng)國提出了新的要求和挑戰(zhàn)。二十大報(bào)告對(duì)于實(shí)現(xiàn)“碳中和”路徑做出了明確規(guī)劃,為后續(xù)“碳達(dá)峰”“碳中和”的開展奠定了總基調(diào),即“先立后破”。
 
中國碳中和進(jìn)程中的主要矛盾有:一是經(jīng)濟(jì)需要大幅度增長(zhǎng);二是能源電力消費(fèi)集中在工業(yè);三是資源稟賦和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)相對(duì)高碳;四是消費(fèi)者支付能力較低。碳中和的主要抓手是建設(shè)清潔電力為主體的新型能源系統(tǒng),政府要求2060年能源結(jié)構(gòu)中非化石能源占80%以上。那么,在全球能源危機(jī)背景下,中國如何打造能源強(qiáng)國?
 
二十大報(bào)告指出,要“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和,立足我國能源資源稟賦,堅(jiān)持先立后破,有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng),深入推進(jìn)能源革命,加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化全球治理”。深入推進(jìn)能源革命、加快規(guī)劃建設(shè)以新型能源系統(tǒng)為目標(biāo)的能源強(qiáng)國,已成為中國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展與綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。
 
建設(shè)新型能源系統(tǒng)與能源強(qiáng)國
 
建設(shè)新型能源系統(tǒng)和能源強(qiáng)國,首先需要關(guān)注碳中和進(jìn)程中的能源安全問題。中國的能源安全包含多維度多層次的內(nèi)涵,“供給短缺是最大的能源不安全”,能源獨(dú)立是一個(gè)需要從戰(zhàn)略上追求的目標(biāo)。中國能源安全面臨結(jié)構(gòu)性矛盾,隨著此次全球能源危機(jī)爆發(fā),地緣政治風(fēng)險(xiǎn)將對(duì)中國油氣資源的進(jìn)口產(chǎn)生潛在威脅。中國能源安全短中期和中長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)存在很大差異。
 
短中期來看,需要依靠新型能源系統(tǒng)和電動(dòng)汽車逐步替代傳統(tǒng)化石能源。目前中國能源系統(tǒng)中84%依賴化石能源,石油對(duì)外依存度達(dá)72%,天然氣對(duì)外依存度約45%,一般認(rèn)為碳中和就是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。然而,2030年碳達(dá)峰的峰值既取決于清潔能源發(fā)展,也取決于能源電力需求增長(zhǎng),需要通過平衡清潔能源發(fā)展速度與能源電力需求增長(zhǎng)速度來控制峰值。
 
碳中和背景下的高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)要求盡可能和盡快實(shí)現(xiàn)“雙脫鉤”:一是GDP增長(zhǎng)與化石能源增長(zhǎng)脫鉤,二是GDP增長(zhǎng)與能源電力需求增長(zhǎng)脫鉤,使新能源增長(zhǎng)量可以基本滿足能源需求增量。因此需要將碳中和作為一個(gè)倒逼機(jī)制,提出一個(gè)系統(tǒng)性解決方案,兼顧需求側(cè)和供給側(cè),以及系統(tǒng)成本。從二十大報(bào)告中可以看到,碳達(dá)峰行動(dòng)應(yīng)該是有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行實(shí)施。短中期減少石油對(duì)外依存是能源安全的關(guān)鍵,需要依靠新型能源系統(tǒng)和電動(dòng)汽車替代石油,既滿足碳中和目標(biāo)要求,又可以立足本土,減少能源對(duì)外依存。
 
中長(zhǎng)期來看,需要保障能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供應(yīng)。我國電力結(jié)構(gòu)以火電為主,風(fēng)電、光伏發(fā)電占比不足10%,但在2060年碳中和目標(biāo)下,預(yù)計(jì)未來四十年內(nèi)風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電占比將達(dá)到65%以上,甚至將近70%。由于中長(zhǎng)期以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源裝機(jī)容量將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng),屆時(shí)風(fēng)電光伏在新型能源系統(tǒng)中的占比很高,電動(dòng)汽車普及且規(guī)模龐大,化石能源和燃油車消費(fèi)都處于穩(wěn)步下降態(tài)勢(shì),此時(shí)能源安全將主要體現(xiàn)在能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供應(yīng)。按照二十大要求,應(yīng)加強(qiáng)煤炭清潔高效利用,確保能源安全。在中長(zhǎng)期通過龐大先進(jìn)的煤電系統(tǒng)為碳中和“保駕護(hù)航”,提供穩(wěn)定性和應(yīng)對(duì)極端氣候。
 
加快可再生能源發(fā)展步伐
 
黨的十八大以來,我國可再生能源迎來快速發(fā)展,清潔能源消費(fèi)占比從14.5%提高到了22.5%。目前中國可再生能源裝機(jī)規(guī)模已突破11億千瓦,水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模均居于世界第一。在“雙碳”目標(biāo)約束下,中國的能源轉(zhuǎn)型必將是從煤炭時(shí)代直接邁向可再生能源時(shí)代的跨越式演進(jìn)和迭代式發(fā)展。當(dāng)前,全球第三次能源轉(zhuǎn)型在碳中和背景下加速推進(jìn),新冠疫情沖擊造成的能源供需錯(cuò)配尚未恢復(fù),國際地緣政治沖突引起的國際油氣市場(chǎng)切換正在進(jìn)行。多重因素交織疊加下,全球能源體系正迎來大變局。中國應(yīng)抓住可再生能源發(fā)展的時(shí)代機(jī)遇,積極推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)跨入高質(zhì)量躍升發(fā)展階段。
 
1.加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推動(dòng)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)。
 
目前,我國發(fā)電裝機(jī)容量約24.4億千瓦,其中,風(fēng)電裝機(jī)容量約3.4億千瓦,太陽能發(fā)電裝機(jī)容量約3.4億千瓦,但可再生能源發(fā)展仍然面臨著市場(chǎng)成熟度不高、政策體系不完善、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等問題。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,新能源產(chǎn)業(yè)要在保證國家能源安全的前提下加快發(fā)展步伐。應(yīng)積極推動(dòng)西北部大新能源基地建設(shè)(風(fēng)電、光伏),通過大運(yùn)輸(特高壓和氫能)和大電動(dòng)汽車的戰(zhàn)略,做大做強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè),使能源發(fā)展立足于國內(nèi)產(chǎn)能,同時(shí)滿足低碳發(fā)展戰(zhàn)略和保障國家能源安全的客觀要求。
 
2.推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革,統(tǒng)籌煤電與新能源協(xié)同發(fā)展。
 
中國電力系統(tǒng)從2002年啟動(dòng)第一輪電力機(jī)制改革至今,能源供給能力和質(zhì)量均取得了顯著提升,2021年,我國全口徑發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到23.8億千瓦,清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量突破10億千瓦,能源裝備規(guī)模和技術(shù)水平居于世界前列,但中國的電力市場(chǎng)化機(jī)制還處于起步階段。隨著電力市場(chǎng)化改革不斷深化,新能源市場(chǎng)體系逐漸完善,綠色電力證書交易有望成為電價(jià)機(jī)制中的重要一環(huán)。發(fā)展綠色電力證書可以通過市場(chǎng)化的手段,緩解可再生能源的消納問題,促進(jìn)可再生能源發(fā)電的量?jī)r(jià)齊升,改善可再生能源運(yùn)營商的收益水平,進(jìn)而提高可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)力。
 
加快規(guī)劃建設(shè)新型電力系統(tǒng)
 
我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨著新能源發(fā)電比例逐漸增加、源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)困難、用戶側(cè)供需互動(dòng)需求加大、數(shù)字化水平有待提升等多方面挑戰(zhàn)。
 
1.考慮靈活性電源的重要作用。
 
由于風(fēng)電光伏的不確定性、不穩(wěn)定性及不連續(xù)性,靈活性電源在未來的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮越發(fā)重要的作用。到2025年,我國靈活調(diào)節(jié)電源占比需要達(dá)到24%左右,但目前我國抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活性調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比不足6%。由于風(fēng)電光伏的不確定性、不穩(wěn)定性及不連續(xù)性,靈活性電源在未來的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮愈發(fā)重要的作用。一方面,在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的壓力下,風(fēng)電、光伏的建設(shè)步伐明顯加快,電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性隨之提升;另一方面,氣候變化導(dǎo)致的極端天氣給人類生產(chǎn)生活帶來的威脅越發(fā)嚴(yán)重,越來越不穩(wěn)定的氣象條件將進(jìn)一步放大風(fēng)電、光伏的不穩(wěn)定性。隨著電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)和消費(fèi)側(cè)的可控性和可測(cè)性逐漸下降,亟須規(guī)劃提出兼具穩(wěn)定性、安全性與經(jīng)濟(jì)性的新型電力系統(tǒng)建設(shè)方案。
 
2.保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)與能源供需協(xié)同發(fā)展。
 
為保障能源供需雙側(cè)的協(xié)同發(fā)展與動(dòng)態(tài)平衡,未來以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),將不僅包括風(fēng)電光伏、智能電網(wǎng),還應(yīng)包括支撐性的火電及CCUS、儲(chǔ)能系統(tǒng)、氫能等。在生產(chǎn)側(cè),應(yīng)該綜合利用儲(chǔ)能、CCUS、氫能、數(shù)字化、智能化等手段,加大儲(chǔ)能配比的提升力度,推動(dòng)煤電逐步由電量型電源向電量和電力調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變,為風(fēng)電光伏提供穩(wěn)定保障;在消費(fèi)側(cè),逐步推進(jìn)電價(jià)機(jī)制改革,引導(dǎo)更多市場(chǎng)主體參與保障電力穩(wěn)定供應(yīng)。加快完善電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè),以充分體現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)價(jià)值和加快可再生能源消納。電力消費(fèi)的演進(jìn)趨勢(shì)正呈現(xiàn)數(shù)字化、市場(chǎng)化、低碳化特征,需要通過市場(chǎng)化機(jī)制積極引導(dǎo)全社會(huì)參與新型電力系統(tǒng)建設(shè),利用數(shù)字化智能化技術(shù)推動(dòng)工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)的系統(tǒng)性升級(jí)改造。
 
加快新能源系統(tǒng)配套設(shè)施建設(shè)
 
中國近一半的煤炭用于發(fā)電,提供了近60%的電力供應(yīng),煤炭在中短期仍然是滿足能源消費(fèi)的主要來源,長(zhǎng)期可能也難以被完全替代?,F(xiàn)階段還需要立足煤炭,清晰認(rèn)識(shí)到現(xiàn)存龐大煤電機(jī)組在助力能源清潔轉(zhuǎn)型上所具備的經(jīng)濟(jì)性和可靠性優(yōu)勢(shì)。通過保留布局合理的煤電系統(tǒng),未來可以靈活應(yīng)對(duì)極端氣候?qū)σ孕履茉礊橹黧w的新型電力系統(tǒng)的威脅和沖擊,為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)“保駕護(hù)航”。
 
1.大力推進(jìn)CCUS技術(shù)的規(guī)?;l(fā)展。
 
從成本的角度看,煤電退役除了需要固定成本歸零,還需要投入拆遷費(fèi)用以及其他職工安置再就業(yè)等成本,這個(gè)就是煤電的“退役預(yù)期”。如果“煤電+CCUS”技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估納入煤電“退役預(yù)期”,即僅包含發(fā)電的變動(dòng)成本和CCUS改造配置成本,其成本競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)于“風(fēng)電光伏+儲(chǔ)能”方案會(huì)大大提高。目前我國CCUS仍處于發(fā)展早期,已建成、在建及擬建的CCUS項(xiàng)目數(shù)量占全球總量的7.7%,其中有88.9%的CCUS項(xiàng)目捕集規(guī)模在30萬噸/年以下,捕集規(guī)模超過60萬噸/年的項(xiàng)目?jī)H占3.7%。因此,需要積極布局CCUS技術(shù)的規(guī)?;l(fā)展,以期在大比例風(fēng)電光伏并網(wǎng)的背景下,降低對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的依賴,以較低成本支持“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
 
2.優(yōu)化和完善以新能源供應(yīng)為主的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施。
 
近年來,我國風(fēng)電與光伏裝機(jī)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了大幅度增長(zhǎng),投建成本逐漸下降,但風(fēng)電、光伏發(fā)電量?jī)H占全社會(huì)用電量的11%,消納利用水平更低。如何通過儲(chǔ)能、氫能、數(shù)字化、智能化等綜合性手段,構(gòu)建和優(yōu)化以新能源供應(yīng)為主的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施,將不穩(wěn)定的風(fēng)電光伏轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定可靠的電源,將是新型能源體系建設(shè)的最大挑戰(zhàn)。鑒于在交通、工業(yè)與建筑等高碳排放部門具有廣闊的應(yīng)用前景,氫能有望成為減少碳排放和保障能源安全的低碳轉(zhuǎn)型綜合性解決方案。因此,需要積極探索氫能終端應(yīng)用場(chǎng)景,實(shí)質(zhì)性推動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模化發(fā)展。數(shù)字化和智能化作為新一代信息技術(shù),將在新型能源系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。能源領(lǐng)域的數(shù)字化可以將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于能源生產(chǎn)消費(fèi)的全過程,而智能電網(wǎng)則是配備了包含數(shù)字技術(shù)等新技術(shù)在內(nèi)的新型電網(wǎng),能夠在預(yù)測(cè)或感知系統(tǒng)不穩(wěn)定的前提下快速做出科學(xué)決策,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定供電。
 
充分發(fā)揮政府引導(dǎo)與市場(chǎng)推動(dòng)作用
 
1.完善政府政策措施,彌補(bǔ)市場(chǎng)失靈。深入推進(jìn)能源體制改革,以保障能源體系的低碳轉(zhuǎn)型能夠兼顧能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性、低碳環(huán)保、能源公平的“能源三角”。加強(qiáng)供給側(cè)和需求側(cè)的政策頂層設(shè)計(jì),比如重點(diǎn)培育與發(fā)展可再生能源、儲(chǔ)能、氫能、CCUS等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合;引導(dǎo)終端部門開展電氣化改造,積極推動(dòng)電能替代和電動(dòng)汽車應(yīng)用。
 
2.引入市場(chǎng)化機(jī)制,優(yōu)化資源配置。充分發(fā)揮市場(chǎng)在新型能源體系中優(yōu)化資源配置的積極作用,通過健全能源市場(chǎng)化機(jī)制,使政府、企業(yè)、民眾等各方持續(xù)形成合力,以滿足新能源安全有效消納和電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。二十大報(bào)告提出,構(gòu)建全國統(tǒng)一大市場(chǎng),深化要素市場(chǎng)化改革,建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng)體系。加速電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè),完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng),逐步提升新能源市場(chǎng)化交易比重,以及容量成本回收機(jī)制的推廣應(yīng)用將是未來全國統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系發(fā)展的重點(diǎn)。需求側(cè)響應(yīng)資源的市場(chǎng)化開發(fā)與價(jià)格形成機(jī)制創(chuàng)新將是未來政策關(guān)注的重點(diǎn),需要引導(dǎo)用戶積極參與到新能源消納、系統(tǒng)調(diào)節(jié)之中。
 
(作者系嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室研究員,廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長(zhǎng))
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