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周大地:“双碳”目标和“十四五”能源发展

作者:
来源:
北极星电力网
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“要达到碳达峰目标,‘十四五’时期要在节能降耗,加快非化石能源发展和抑制传统化石能源消费扩张这方面做重大的努力。”国家发改委能源研究所原所长周大地在第十五届(2021)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会上的发言。

我今天上午给大家报告的题目是:双碳目标和“十四五”的能源发展问题。

双碳目标意义非常重大,中央和习近平总书记对双碳目标高度重视,提出力争2030年前温室气体排放达峰,2060年前实现碳中和。我想强调的是,这个目标实际上是我们需要采取的最低限度行动,我们只能比这个做得更好一些,而不能再往后拖。中央指出,实现碳达峰、碳中和是一场硬仗,是对我国我们党治国理政的一场大考,而且提出把实现减污降碳协同增效作为促进经济社会绿色发展、创新发展中非常关键的内容,在绿色发展这个问题上现在就是要把减污降碳协同增效作为全面绿色转型的总抓手。要加快产业结构、能源结构、交通运输结构、用地结构的调整,而且对各级政府都提出要求,抓铁有痕,踏石留印的劲头,明确时间表、路线图、施工图。

中央文件明确提出,不符合要求,高耗能、高排放的项目要坚决拿下来。

我们现在谈碳达峰和碳中和,“十四五”要起什么作用呢?“十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,我的理解就是“十四五”干得好不好,对于能不能在2060年实现碳中和是非常重要的。所以中央提出“十四五”期间,我国的生态文明建设进入了以降碳为重点的战略方向,推动减污降碳协同增效促进经济社会发展全面绿色转型,实现生态环境质量改善,由量变到质变的关键时期,真正是要以减污降碳协同增效来作为绿色发展的一个核心内容。怎样实现碳达峰目标,就是要构建清洁低碳安全高效的能源体系,要控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动。特别是要深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统,同时在工业领域、建设领域、交通领域都要全面行动起来。而且在推动绿色低碳中实现重大突破,除了这些具体行动以外,我们在低碳政策、市场体系、引导绿色生活方式,要提升生态碳汇能力和加强国际合作方面也要积极努力行动起来。

现在有很多人认为限制碳排放会对经济发展产生负面的影响,我认为这个思想是错误的,实际上世界各国都认为低碳转型是一场新技术、新市场竞争性的激烈赛跑,现在差不多所有的工业化国家都提出2050年实现碳中和的目标,而且他们在很多具体行动方面做了很大的努力,整个欧盟提出来要在2030年碳排放总量比1990年下降55%,很多国家都提出了很多具体阶段性的降碳目标,而且对技术进步各方面的要求都提出了非常详细的行动路线图。基于化石能源的现有系统,向基于非化石能源零碳能源系统的竞赛正在加快,如果我们不抓住这个机遇,我们起步太晚,或者我们定的目标就比别人落后很多,那我们就在这场新的能源体系,牵扯到能源的生产和所有的重要的能源消费领域的这种技术大进步、工业的大进步,甚至是一场新的革命的竞赛之中,我们就要落伍,我们就要重新回到大量的新的能源技术、新的能源装备都要重新引进这么一个落后的局面。所以我们在低碳转型的问题上要把它看成是一个机遇,要看成是一个新的动力,而且它实际上也是一个新机遇、新动力,我们要在传统能源方面和别人比赛,经过几十年的努力现在在这方面做的不错,但是现在整个世界的能源体系正在加快转型,如果我们不抓住这个机遇的话就会重新落后。

我们现在从目前的100亿吨左右的碳排放的高水平上要在今后30、40年时间里降到0,确实要考虑如何尽快的高速总量减排问题。我们的达峰实际上是要把排放增量速度尽可能降下来,使它的增量逐渐趋向于0,增速趋向于0,这样来达峰,而不是要在这几年加速去冲锋,拼命的往上提高碳排放量,好像为所谓的碳排放空间来争取,那实际上是对以后把碳排放要降为0,增加了更多的负担,而且也会减少我们以后把碳排放到碳中和这种总高水平降到0,它的时间区间的可以努力的时间段,越晚达峰以后的碳中和的负担就越重,冲得越高碳中和的代价就越多,实际上“十四五”期间就是要把能源消费的增速,特别是化石能源消费增速要尽快降为0,这样才能使我们以后的达峰和达峰以后的尽快的下降有一个平稳的过渡。

在“十四五”期间要想达峰,就是要在节能降耗,加快非化石能源发展和抑制传统化石能源消费扩张这方面做重大的努力。

中国的零碳能源系统应该考虑在“十四五”期间要使煤炭总量下降,石油达峰,而且天然气的增长期也不能太长,有人说天然气要搞到2040年甚至跟以后还在增长,我想天然气作为化石能源实际上在2050年左右也开始要几乎降为0了,所以天然气可能也只有10年左右可能的增长期,我们要考虑在2050年左右化石能源全部退出市场,在这个同时并不是能源消费就不能做了,我们要加快发展非化石能源,特别是风电和太阳能,现在才各2亿多千瓦,第一步先要争取风能和太阳能的发电各自升到20亿千瓦以上,如果有需求还可以进一步发展,实际上资源有得是,就看我们做不做。同时生物质能、储能技术、制氢技术都要一起跟着来发展。

同时要加快电力系统低碳转型,如果以后的一次能源以一次电力为主的话,应用系统的高度电气化这是以后低碳能源和碳中和的主要路径之一,要实现这些发电本身就首先要实现低碳化,所以我们中国应该争取2040—2045年这个期间就要实现电力系统的零碳化。电力系统零碳化第一就是要加快非化石能源发电的发展速度,同时电力系统要解放思想,要来用非化石能源和先进的储能以及电力电子系统的发展解决电力系统在新的发电和用电条件下的安全、平稳供电的问题,而不能回头再用化石能源时期形成的传统的平衡和安全稳定做法去和非化石能源的发展系统进行所谓的互补,这种用过去的手段来解决未来的问题在今后是行不通的。

在交通路径方面路线比较明确,就是实现地面交通的全部电气化,包括用蓄电池、氢能、燃料电池等等,这个速度可能会很快,世界各国都认为在2030年前电动车的性价比就会超过燃油车,市场会有大翻转。电动化不断的可以解决我们的石油供应的问题,减少石油需求量,很重要的是它为以后的新型电力化会提供一个重要的定力调整手段。建筑低碳化的技术条件也具备了,协定建筑电力化不但要把所谓的超低能耗建筑、零碳能耗建筑要大力发展起来,同时也要考虑以后在建筑物内引进直流用电系统,像光储直柔新型分布式系统发展,这样供电可以形成互补,这样能使新能源为主的电力系统建设就更加可靠。

工业化过程的低碳化实际上现在还可以说是刚刚起步,以后各种直工业锅炉、窑炉基本都要被电热或氢燃料替代,工业电力负荷将成为更稳定的用电基荷。我们希望用10—15年时间把工业低碳和零碳技术准备好,再用剩下的15—20年的时间来实现工业系统的装备和工艺过程,完成低碳、零碳化。

我们应该考虑到太阳能和风电的发展会使我们新的能源系统从它的价格,从它的结构,从它的整个技术装备条件有重大的改变,为什么?因为现在太阳能发电已经进入了所谓的1毛钱时代,现在国内可以做到1毛5,国际上条件比较好的用电比较便宜的地方已经可以做到不到1毛钱,1美分一度电的状态,随着风电、太阳能真正超大规模的发展,它的成本下降仍然是有巨大的空间。在这么低价的电力供应的条件下,而且这个数量可以说是要多少可以干多少,整个能源体系的经济分析和经济比选标准就要有重大的变化的,所以以后的整个能源系统是会建立在一个以低成本、充分供应的电力系统的基础上来解决储能以绿电造成的所谓的新的二次能源像氢能、合成染料,这样的二次能源系统来替代我们现在以化石能源为主的,通过直接燃烧来转化成二次电力或者是其他能源的这种系统。应该说以后的能源系统会比现在的能源系统更先进、更可获,而且成本也更低。

今天因为是在讲能源互联网,现在目前看到我们的能源互联网还是针对了分布式的新能源,化石能源热电能联供,还有天然气如何来替代传统用煤,把供热供电制冷系统互联,区域的能源系统互联优化,形成能源互联,现在这是一个过渡阶段,现在主要还是以化石能源为主,但是要增加非化石能源和分布式能源的比例,但是我们要考虑到电力系统再进化最多25年就要实现零碳化,实际上非化石能源替代化石能源这个过程是要明显加快的,能源互联网的发展也应该面向以后这种零碳能源的方向去发展,所以电力系统首先要解决如何高比例消纳可再生能源的问题,怎么在非化石能源电力为主的这种状态下去实现电力系统的稳定运行,这是首要的。第二,近期是可以考虑用传统火电来支撑非化石能源的加速发展,中期就要考虑用储电和电动车这样的储能系统进行互动,来支撑电力系统的稳定运行,中远期要考虑包括建筑物的直流系统,工业用的直流系统和发电系统的互动,同时充分发挥水电、核电在电力系统的稳定作用。所以能源互联网的内容会有重大的变化,对可再生能源发电当中的精确预测和调度,对用电用能端的新型电气化需求的智能预测和需求侧管理,对于互动性用户的系统性调控样会成为未来能源互联网的主要发展方向。

当然,如何实现这个过程?如何从现在以化石能源为主的多能互联互动发展到以一次电力为基础的新型一次能源和二次能源互动,新型用能系统和供能系统的互动,我觉得我们还是要在这方面的技术准备方面加快做准备,现在以化石能源为基础的能源互动系统是很难固化下来的。

(发言为北极星电力网根据速记整理,未经本人审核)