江億院士：城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)碳排放核算與減排路徑

 

面對(duì)這些任務(wù)，我們提出中國(guó)碳中和目標(biāo)的“兩步走”設(shè)想。第一步，中國(guó)能源革命最主要任務(wù)是建立零碳新型電力系統(tǒng)。第二步，圍繞整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，倒逼工業(yè)、交通、建筑改變自身用能結(jié)構(gòu)。其邏輯一定是先立后破，先把新型電力系統(tǒng)建立起來(lái)，再把煤電廠砍了。只有先建立起足夠的綠電供應(yīng)系統(tǒng)，才能改變消費(fèi)側(cè)，沒(méi)有足夠的綠電供應(yīng)，讓工業(yè)、交通、建筑都電氣化幾乎不可能，最后只能僵在那了。

 

所以一定要先立后破，建立新型零碳電力系統(tǒng)就成為至關(guān)重要的核心點(diǎn)，是整個(gè)中國(guó)能源革命的突破口。而要建立新型電力系統(tǒng)，關(guān)鍵解決兩大矛盾：一是在哪安裝風(fēng)電光電，二是怎么解決儲(chǔ)存調(diào)節(jié)問(wèn)題，整個(gè)矛盾集中在這兩點(diǎn)上，這是當(dāng)前我們面臨的最主要問(wèn)題。

 

從這一邏輯關(guān)系和順序出發(fā)，我們發(fā)現(xiàn)農(nóng)村屋頂可以完成未來(lái)規(guī)劃的光伏總量的一半，甚至還能多點(diǎn)，農(nóng)村屋頂可以解決安裝空間問(wèn)題，并且能夠解決部分電力的消納、調(diào)節(jié)問(wèn)題。這對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行是一個(gè)革命性變化，剛開(kāi)始很難在全國(guó)一下鋪開(kāi)，可以先在農(nóng)村嘗試這種新型電力系統(tǒng)，這是第一步。

 

第二步是城市做光儲(chǔ)直柔改造，主要目的不是為了利用屋頂面積，而是解決柔性用電靈活調(diào)控，參與調(diào)控、成為電力系統(tǒng)的虛擬電廠。要想干這些事，必備條件是車輛電氣化，尤其小型私家車和農(nóng)用車的電氣化，這為上面這兩步需要的儲(chǔ)能任務(wù)提供足夠的儲(chǔ)能資源。與此同時(shí)，建立余熱回收系統(tǒng)，把跨區(qū)域的熱網(wǎng)跟大型跨季節(jié)儲(chǔ)熱裝置慢慢建立起來(lái)，提供零碳熱源，這都可以同時(shí)進(jìn)行。

 

從這點(diǎn)出發(fā)，我們覺(jué)得可以把中國(guó)能源革命分成2035年之前和2035年之后兩段。2035年之前主要有以下任務(wù)：一是完成電力系統(tǒng)、低碳供熱系統(tǒng)的建設(shè)，形成新型能源供給系統(tǒng)的雛形，加快汽車電力化和充電樁系統(tǒng)的建設(shè)，建筑的光儲(chǔ)直柔建設(shè)，農(nóng)村新型能源系統(tǒng)的建設(shè)。二是跨區(qū)域熱網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，包括北方城市供熱系統(tǒng)的降低回水溫度改造，這些都是急著要做的。

 

反之，工業(yè)領(lǐng)域是我們“看家”的東西，正是持續(xù)增長(zhǎng)的制造業(yè)使中國(guó)GDP在這么惡劣的國(guó)際環(huán)境下保持持續(xù)增長(zhǎng)，因此不能一開(kāi)始就對(duì)制造業(yè)大動(dòng)手術(shù)，還要保留它繼續(xù)運(yùn)行。我國(guó)工業(yè)體系建成現(xiàn)在的生產(chǎn)能力，主要是2000年以后，到現(xiàn)在這些生產(chǎn)線還沒(méi)達(dá)到投資回收的年限，沒(méi)到更新?lián)Q代的時(shí)候，所以應(yīng)該維持運(yùn)行。而上新的項(xiàng)目，無(wú)論是化工廠還是鋼廠，則必須按照新的零碳工藝考慮。這樣一來(lái)，這十幾年時(shí)間抓緊對(duì)新型能源系統(tǒng)建設(shè)，風(fēng)電光電起來(lái)了，電力足夠充足，成本也降低了，就會(huì)形成對(duì)燃煤火電的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

 

所以，應(yīng)該靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)減少傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而不是強(qiáng)制關(guān)閉。并且新能源系統(tǒng)的建設(shè)工程會(huì)帶動(dòng)起巨大的新型制造業(yè)，從而替代現(xiàn)在拉動(dòng)GDP的基建行業(yè)?；ㄐ袠I(yè)變小了，但新制造業(yè)會(huì)大發(fā)展，從而維持經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。比如說(shuō)電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在非?；穑芏嗥髽I(yè)涌現(xiàn)出來(lái)了，電池產(chǎn)業(yè)也成了增長(zhǎng)特別快的巨無(wú)霸產(chǎn)業(yè)。光伏、風(fēng)電設(shè)備，包括電力電子器件產(chǎn)業(yè)，將來(lái)跟信息類芯片同等重要，規(guī)模可能比信息類芯片還大。

 

中國(guó)在這方面并不是那么落后，通過(guò)市場(chǎng)需求推動(dòng)，抓一下，這塊起來(lái)后，將來(lái)規(guī)模不得了。另外，直流低壓配電、直流電器設(shè)備，將有每年幾萬(wàn)億的市場(chǎng)，還有農(nóng)機(jī)具電氣化、直流化等產(chǎn)業(yè)。所以，應(yīng)該抓緊研究各個(gè)制造業(yè)零碳轉(zhuǎn)型具體技術(shù)路線和工藝，做好技術(shù)儲(chǔ)備，這是第一步。

 

到了2035年以后再開(kāi)始第二步，那時(shí)候已經(jīng)建成低運(yùn)行成本、高可靠性的新型零碳能源系統(tǒng)，可以為制造業(yè)提供更多的廉價(jià)電力。同時(shí)，制造業(yè)多數(shù)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)線也已經(jīng)回收了初投資，進(jìn)入更新?lián)Q代期，本身就要求做產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工藝改造。經(jīng)過(guò)十幾年的研發(fā)，技術(shù)儲(chǔ)備也差不多了，可以全面開(kāi)展制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳轉(zhuǎn)型工藝過(guò)程改造，到2050年前后我國(guó)就能夠成為制造業(yè)強(qiáng)國(guó)。

 

從這個(gè)思路出發(fā)，大概分這兩步。整體的順序應(yīng)該是先電力后其他，重點(diǎn)就是電力；先農(nóng)村后城市，電力也是農(nóng)村先行；先建筑、交通后工業(yè)，因?yàn)榻ㄖ⒔煌ǜ脑觳粫?huì)影響我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不會(huì)拖制造業(yè)后腿，還能形成新的工業(yè)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求，所以能促進(jìn)制造業(yè)。這些完成后再進(jìn)行工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型，就會(huì)特別順利。

 

總的來(lái)說(shuō)，這是我們新一代人的重大使命，是人類歷史長(zhǎng)河中人類發(fā)展模式的重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，就像當(dāng)年引入煤炭，引入化石能源，人類開(kāi)啟工業(yè)革命一樣，現(xiàn)在要把化石能源停掉，全面開(kāi)發(fā)可再生能源，以實(shí)現(xiàn)未來(lái)可持續(xù)發(fā)展。

 

以上內(nèi)容就是探討在碳中和的背景下，城鄉(xiāng)能源系統(tǒng)建設(shè)到底該怎么做，很多事也就能夠看得更清楚了。 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com