2021年1月13日,大唐集團黨組副書記、董事時家林署名文章《踐行“碳中和”目標:加快構建綠電為核心的現代能源體系》。時家林在文中表示:
從未(wei)來發展路徑看,我國目前以煤(mei)為(wei)主(zhu)(zhu)、貧油少氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)結(jie)構,決定了能(neng)源(yuan)(yuan)轉型不可(ke)能(neng)像西方國家那樣,依次完成(cheng)由煤(mei)炭到油氣(qi)(qi)(qi),再(zai)到可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)兩(liang)次更迭,而應直接(jie)向可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)轉變,實現跨越式(shi)、創造(zao)式(shi)發展。為(wei)此,應分兩(liang)個階(jie)段(duan)(duan)推(tui)(tui)進“碳(tan)中和(he)(he)”目標(biao):第一階(jie)段(duan)(duan):到2030年(nian),著力推(tui)(tui)動(dong)綠電(dian)(dian)(dian)對油、氣(qi)(qi)(qi)等化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)替(ti)代,存量火(huo)電(dian)(dian)(dian)全面參與調峰,消費(fei)側大量布局(ju)儲(chu)熱/冷、電(dian)(dian)(dian)動(dong)車(che)、電(dian)(dian)(dian)制氫等靈活性產業,可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)比例和(he)(he)終端電(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)率繼續快速提升,大幅減少對國際油、氣(qi)(qi)(qi)資(zi)源(yuan)(yuan)依賴。第二階(jie)段(duan)(duan):到2060年(nian),著力推(tui)(tui)動(dong)綠電(dian)(dian)(dian)對煤(mei)炭的(de)(de)替(ti)代,儲(chu)能(neng)、氫能(neng)技術(shu)實現大規模(mo)成(cheng)熟應用,綠電(dian)(dian)(dian)為(wei)核(he)心(xin)的(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)系(xi)成(cheng)為(wei)我國能(neng)源(yuan)(yuan)優(you)化(hua)配置的(de)(de)主(zhu)(zhu)要平臺,存量火(huo)電(dian)(dian)(dian)替(ti)換基(ji)本完成(cheng)。
踐行“碳(tan)中和(he)”目(mu)標:加快構建綠電為核心的現代能源(yuan)體系(xi)
2020年(nian)9月22日,習近平主席(xi)在第75屆(jie)聯合(he)國(guo)(guo)大(da)會(hui)一(yi)般性辯論(lun)中(zhong)(zhong)提出,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)的碳(tan)排放(fang)要(yao)力爭(zheng)在“2030年(nian)前達到峰值(zhi)”“2060年(nian)前實(shi)現(xian)碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”這一(yi)目(mu)(mu)標(biao)。2020年(nian)12月12日,習近平主席(xi)在氣候雄心峰會(hui)上進一(yi)步明確(que)了(le)實(shi)現(xian)“碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”的2030年(nian)階段性目(mu)(mu)標(biao),在世界范(fan)圍內引起(qi)了(le)巨大(da)反響。為了(le)實(shi)現(xian)“碳(tan)中(zhong)(zhong)和(he)”目(mu)(mu)標(biao),我國(guo)(guo)急需加快摒棄原先粗(cu)放(fang)型、高污染的發展道路,加速推(tui)動能源領域深度(du)變革,逐步構建綠電為核心的現(xian)代能源體系,走出能源轉型升級的“中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)模(mo)式”。
提出“碳中和”目標的技術條件已經成熟
技(ji)術(shu)創新(xin)驅動(dong)能源(yuan)(yuan)領域加速(su)變革(ge)。當前,以新(xin)能源(yuan)(yuan)、新(xin)材料、物(wu)聯網等技(ji)術(shu)為(wei)主要(yao)驅動(dong)力(li)的第四次工(gong)業(ye)革(ge)命重塑全(quan)球(qiu)能源(yuan)(yuan)供需格局(ju),新(xin)能源(yuan)(yuan)、智能電網、儲能、電動(dong)車和氫能產(chan)(chan)業(ye)的發(fa)展和落地加速(su)實現,傳統能源(yuan)(yuan)生(sheng)產(chan)(chan)和消費方式將(jiang)發(fa)生(sheng)革(ge)命性變革(ge)。
從(cong)(cong)供(gong)(gong)給側(ce)(ce)看,風能(neng)(neng)(neng)驅動(dong)葉(xie)片做功產生電(dian)能(neng)(neng)(neng),光(guang)伏(fu)通過半導體直(zhi)接將(jiang)光(guang)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)電(dian)能(neng)(neng)(neng);從(cong)(cong)需求側(ce)(ce)看,電(dian)動(dong)車、電(dian)制冷(leng)/熱(re)等(deng)電(dian)氣(qi)化(hua)技術不斷(duan)成(cheng)熟推(tui)廣。這是(shi)一個從(cong)(cong)量變到質變的過程,新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)替(ti)代(dai)(dai)化(hua)石能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan),終(zhong)端電(dian)氣(qi)化(hua)水平不斷(duan)提(ti)升(sheng),能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利用從(cong)(cong)“高碳”轉(zhuan)向(xiang)“無(wu)碳”、從(cong)(cong)“黑色”轉(zhuan)向(xiang)“綠色”,供(gong)(gong)需兩端的能(neng)(neng)(neng)量轉(zhuan)換都在逐步脫離(li)“高溫(wen)高壓”,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)領(ling)域(yu)即將(jiang)從(cong)(cong)“火藥時(shi)代(dai)(dai)”邁入“冷(leng)兵器時(shi)代(dai)(dai)”,實現“碳中和”目標的藍圖已(yi)呈現在眼前。
能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)供給側(ce)加速無碳化進(jin)程。我國(guo)風(feng)、光等(deng)新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)裝(zhuang)(zhuang)機已突破(po)4億千(qian)(qian)(qian)瓦,相當于英、法兩國(guo)電(dian)力裝(zhuang)(zhuang)機總(zong)和。青(qing)海、西(xi)藏(zang)、內蒙古等(deng)西(xi)部(bu)、北部(bu)地(di)區風(feng)、光資源(yuan)(yuan)豐(feng)富。青(qing)海柴達木(mu)盆地(di)24萬(wan)平方公里的土(tu)地(di),理論(lun)上(shang)光伏裝(zhuang)(zhuang)機可(ke)達100億千(qian)(qian)(qian)瓦以上(shang),年發(fa)電(dian)量(liang)可(ke)達20萬(wan)億千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi)以上(shang),完全(quan)可(ke)以滿(man)足全(quan)國(guo)終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)需求(目前終端(duan)消費電(dian)量(liang)約(yue)7萬(wan)億千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi),若交(jiao)通(tong)、建筑用能(neng)(neng)等(deng)全(quan)部(bu)由電(dian)能(neng)(neng)替代,消費總(zong)量(liang)約(yue)10萬(wan)億千(qian)(qian)(qian)瓦時(shi)(shi))。
目(mu)前,新(xin)能源(yuan)裝(zhuang)機(ji)年增(zeng)(zeng)量約為6000萬(wan)千瓦(wa)。若(ruo)增(zeng)(zeng)量按10%增(zeng)(zeng)速(su)增(zeng)(zeng)長,到2030年,新(xin)能源(yuan)總裝(zhuang)機(ji)將達到15億(yi)千瓦(wa),可(ke)以超(chao)額(e)完(wan)成2030年12億(yi)千瓦(wa)目(mu)標;若(ruo)隨后(hou)30年保持年增(zeng)(zeng)量不(bu)變(bian),到2060年新(xin)能源(yuan)總裝(zhuang)機(ji)約60億(yi)千瓦(wa),每年可(ke)提供12萬(wan)億(yi)千瓦(wa)時清潔電(dian)量。新(xin)能源(yuan)裝(zhuang)機(ji)以復利(li)形式(shi)增(zeng)(zeng)長,“碳中和(he)”戰略目(mu)標可(ke)以加速(su)實現。
能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費側(ce)加速電(dian)(dian)氣化(hua)進程。電(dian)(dian)動(dong)車、氫能(neng)(neng)、儲(chu)能(neng)(neng)、熱(re)泵、儲(chu)熱(re)等技(ji)術快速發(fa)展,交(jiao)通、供(gong)暖等用能(neng)(neng)終(zhong)端(duan)電(dian)(dian)代(dai)油、代(dai)氣、代(dai)煤的步伐(fa)不斷加快。全(quan)面(mian)電(dian)(dian)氣化(hua)進程將引起能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費結構的巨大變革(ge),是(shi)一場(chang)效率革(ge)命(ming)、成本革(ge)命(ming),電(dian)(dian)力與傳統(tong)化(hua)石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)相比,能(neng)(neng)效、成本和環(huan)保優勢逐步顯現。
同時,大數(shu)據、物(wu)聯網、5G等信息(xi)與數(shu)字技術不斷(duan)進步,可以對每個發、用電(dian)單元進行(xing)精準(zhun)控制(zhi),以數(shu)字化手段構建需求(qiu)側智慧能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)管控系統,實現荷隨源(yuan)(yuan)(yuan)動、源(yuan)(yuan)(yuan)荷互動的運行(xing)機制(zhi),提供了新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)間歇(xie)性問題的解(jie)決路徑。
堅持系統思維,構(gou)建綠電為核心的現代能源體系
傳統(tong)(tong)能(neng)源(yuan)體(ti)系下,煤、油、氣、電、核(he)等各(ge)(ge)類(lei)能(neng)源(yuan)形式相互割裂、各(ge)(ge)自為戰,行業(ye)與行業(ye)之(zhi)間(jian)壁壘(lei)嚴重(zhong),能(neng)源(yuan)體(ti)系的(de)整(zheng)體(ti)布局還是脫離不(bu)了(le)缺煤找(zhao)煤、缺油找(zhao)油、缺氣找(zhao)氣的(de)思維模式,造(zao)成了(le)綜合效率的(de)低下。實現“碳(tan)中和”目(mu)標,急(ji)需打破行業(ye)壁壘(lei),堅(jian)持系統(tong)(tong)思維,立(li)足整(zheng)個能(neng)源(yuan)系統(tong)(tong)全局,統(tong)(tong)一(yi)(yi)謀劃,全盤考(kao)慮,通過電的(de)“空間(jian)轉移”和“時(shi)間(jian)轉移”,構(gou)建綠電為核(he)心的(de)“發輸儲(chu)用”一(yi)(yi)體(ti)化現代能(neng)源(yuan)系統(tong)(tong)。
能(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)(gong)應側(ce),構建清(qing)潔化(hua)的能(neng)源(yuan)(yuan)供(gong)(gong)應系統(tong),以風(feng)、光等(deng)非化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)取代油、氣、煤等(deng)傳統(tong)化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan),逐步成(cheng)為(wei)電力系統(tong)的主(zhu)導(dao)一次(ci)電源(yuan)(yuan)。特別是在風(feng)、光資源(yuan)(yuan)優(you)勢突出(chu)的西部(bu)、北部(bu)地區建設清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)基地,將廉(lian)價清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)送出(chu),實現我國清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)更大范圍、更大規模(mo)的“空間(jian)轉移”。
能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)費(fei)側(ce)(ce),構建高彈性(xing)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)費(fei)系統(tong),加快(kuai)推進(jin)能(neng)(neng)(neng)源消(xiao)費(fei)終端的(de)(de)電(dian)(dian)氣化(hua)進(jin)程(cheng),從需求(qiu)(qiu)側(ce)(ce)改革做(zuo)文(wen)章,通過合理電(dian)(dian)價機制引導需求(qiu)(qiu)側(ce)(ce)可(ke)中(zhong)斷、可(ke)調節(jie)負荷有(you)序調整,統(tong)一調度分(fen)布化(hua)的(de)(de)需求(qiu)(qiu)側(ce)(ce)資源,變散兵游勇為集團軍作戰。加快(kuai)儲能(neng)(neng)(neng)、儲熱(re)/冷、電(dian)(dian)動車及氫能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)發展,在(zai)風、光等新(xin)能(neng)(neng)(neng)源出(chu)力高峰、電(dian)(dian)價較低時(shi),將電(dian)(dian)能(neng)(neng)(neng)轉化(hua)各種形式(shi)能(neng)(neng)(neng)源“儲存”,在(zai)風、光等新(xin)能(neng)(neng)(neng)源出(chu)力不足、電(dian)(dian)價較高時(shi),使用儲存的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源供能(neng)(neng)(neng),從而(er)實現能(neng)(neng)(neng)源的(de)(de)“時(shi)間(jian)轉移”。
此外,在推動新(xin)能(neng)源基地建設時(shi),同(tong)樣要堅持(chi)系統思(si)維(wei),統籌能(neng)源、經濟(ji)、生(sheng)態(tai)的協同(tong)發展。如(ru)在內蒙古地區發展新(xin)能(neng)源,1億千瓦(wa)的風電裝機每年可(ke)提供3000億千瓦(wa)時(shi)清潔(jie)電量,可(ke)替代1.5億噸(dun)產能(neng)的煤礦,減排(pai)二氧(yang)化(hua)碳2.3億噸(dun)。同(tong)步開發新(xin)能(neng)源基地與現代農牧業基地,開展荒漠治(zhi)理、治(zhi)沙(sha),可(ke)以減輕草原放牧強度,變革(ge)農牧民生(sheng)產生(sheng)活方式,實現“生(sheng)態(tai)優先(xian)、綠色發展”。
以綠電為核心,加速(su)完成電力系統(tong)大變革
人(ren)類(lei)社會發展(zhan)至今,已經(jing)經(jing)歷了從薪(xin)柴到(dao)煤炭、從煤炭到(dao)油(you)氣(qi)兩次能源(yuan)革命(ming),其(qi)間蒸汽機、內燃機、電(dian)氣(qi)化等重(zhong)(zhong)大(da)技(ji)術創(chuang)新(xin)(xin)(xin),直接驅(qu)動(dong)了能源(yuan)行(xing)業(ye)發生變(bian)革。目前來看,第四次工業(ye)革命(ming)帶(dai)來的(de)新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)、新(xin)(xin)(xin)材料(liao)、物(wu)聯網(wang)、5G等重(zhong)(zhong)大(da)技(ji)術革新(xin)(xin)(xin),已經(jing)為實現“碳中和(he)”奠定了基(ji)礎。歷史經(jing)驗告(gao)訴我們,重(zhong)(zhong)大(da)技(ji)術創(chuang)新(xin)(xin)(xin)給(gei)行(xing)業(ye)帶(dai)來的(de)變(bian)革往往是漸進過程中的(de)一個突變(bian)。我們要充(chong)分看到(dao)技(ji)術進步與創(chuang)新(xin)(xin)(xin)給(gei)新(xin)(xin)(xin)能源(yuan)、電(dian)氣(qi)化發展(zhan)帶(dai)來的(de)“加(jia)速(su)度”。
綠電(dian)為核心的現代能源(yuan)體系對傳(chuan)統“發輸用(yong)”同(tong)時(shi)完成的電(dian)力系統而言是(shi)一次變革,將帶來若干重大轉變。
系(xi)統向“發輸儲(chu)用(yong)”轉變(bian)。系(xi)統中(zhong)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)制氫、電(dian)(dian)(dian)制熱(re)/冷、電(dian)(dian)(dian)動車充放電(dian)(dian)(dian)等不僅承擔著替代煤、油、氣(qi)等化石能(neng)源的(de)(de)作用(yong),更(geng)是系(xi)統負荷調節(jie)(jie)的(de)(de)“蓄能(neng)器”,使電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統由“發輸用(yong)”向“發輸儲(chu)用(yong)”模式轉變(bian),需求側(ce)(ce)的(de)(de)各個用(yong)能(neng)、儲(chu)能(neng)單元可以(yi)實時(shi)響應(ying)發電(dian)(dian)(dian)側(ce)(ce)出力,讓負荷跟隨發電(dian)(dian)(dian)側(ce)(ce)調節(jie)(jie),適應(ying)新能(neng)源出力特點,徹底解決間(jian)歇性問(wen)題(ti)。預計2030年,我國(guo)電(dian)(dian)(dian)動車保(bao)有量或超1億輛,可達50億千瓦時(shi)以(yi)上的(de)(de)儲(chu)能(neng)規模,相當于(yu)北京市半個月的(de)(de)用(yong)電(dian)(dian)(dian)量,需求側(ce)(ce)將擁(yong)有海(hai)量“儲(chu)能(neng)”資源。
社會(hui)總體用(yong)能(neng)成(cheng)(cheng)本(ben)下降。電能(neng)替(ti)代(dai)增(zeng)量可以通過“時間轉(zhuan)移”實(shi)現在低谷時段(duan)消(xiao)納,不(bu)會(hui)過多新增(zeng)電網(wang)投資成(cheng)(cheng)本(ben)。新能(neng)源的規模化發展帶來(lai)供能(neng)成(cheng)(cheng)本(ben)的下降,終端電氣化的推(tui)進(jin)帶來(lai)能(neng)源利(li)用(yong)效率的提升(sheng)。這樣,現代(dai)能(neng)源體系(xi)不(bu)會(hui)推(tui)高能(neng)源利(li)用(yong)成(cheng)(cheng)本(ben),社會(hui)總體用(yong)能(neng)成(cheng)(cheng)本(ben)會(hui)呈下降趨勢(shi)。
變(bian)總(zong)量平(ping)衡(heng)(heng)(heng)為時(shi)空平(ping)衡(heng)(heng)(heng)。過去能(neng)源系(xi)統往往更關注(zhu)能(neng)源供應與需求(qiu)之(zhi)間(jian)量的匹配問題,即發即用,就(jiu)地平(ping)衡(heng)(heng)(heng)。現代能(neng)源體系(xi)將通過電(dian)的“時(shi)間(jian)轉(zhuan)移(yi)”“空間(jian)轉(zhuan)移(yi)”,打破原有(you)能(neng)源供給的時(shi)空約(yue)束,推(tui)動(dong)多種能(neng)源互補利用,實現更大時(shi)間(jian)、空間(jian)尺度(du)的系(xi)統性平(ping)衡(heng)(heng)(heng)。
從未來發(fa)展(zhan)路(lu)徑(jing)看,我國(guo)目前以(yi)煤(mei)為(wei)(wei)(wei)主、貧油少(shao)氣(qi)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構(gou),決(jue)定了(le)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)型不(bu)可能(neng)(neng)(neng)(neng)像西方國(guo)家那樣,依次(ci)完成(cheng)由煤(mei)炭到油氣(qi),再(zai)到可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)兩次(ci)更迭,而(er)應(ying)直接(jie)向可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)轉(zhuan)變,實(shi)現(xian)跨越(yue)式、創(chuang)造式發(fa)展(zhan)。為(wei)(wei)(wei)此,應(ying)分兩個(ge)階段(duan)推(tui)進“碳中和(he)”目標:第一階段(duan):到2030年,著力推(tui)動(dong)綠電(dian)(dian)對(dui)油、氣(qi)等(deng)(deng)化石能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)替代,存量(liang)火電(dian)(dian)全面參與調峰,消(xiao)費側大(da)量(liang)布(bu)局(ju)儲熱/冷(leng)、電(dian)(dian)動(dong)車、電(dian)(dian)制氫(qing)等(deng)(deng)靈活性產業,可再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)比例(li)和(he)終端電(dian)(dian)氣(qi)化率(lv)繼續快速提(ti)升(sheng),大(da)幅減(jian)少(shao)對(dui)國(guo)際油、氣(qi)資(zi)源(yuan)(yuan)(yuan)依賴。第二階段(duan):到2060年,著力推(tui)動(dong)綠電(dian)(dian)對(dui)煤(mei)炭的(de)(de)替代,儲能(neng)(neng)(neng)(neng)、氫(qing)能(neng)(neng)(neng)(neng)技(ji)術實(shi)現(xian)大(da)規(gui)模成(cheng)熟應(ying)用,綠電(dian)(dian)為(wei)(wei)(wei)核心的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體系成(cheng)為(wei)(wei)(wei)我國(guo)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)優化配置(zhi)的(de)(de)主要平臺,存量(liang)火電(dian)(dian)替換基(ji)本完成(cheng)。
“碳(tan)中和(he)(he)”目標的(de)(de)實現過程(cheng)(cheng)就是(shi)我國能(neng)(neng)源革命(ming)逐步邁(mai)向深入的(de)(de)過程(cheng)(cheng)。加速構建(jian)“綠電為核心的(de)(de)現代能(neng)(neng)源體系(xi)”,對內而言(yan),是(shi)解決(jue)我國能(neng)(neng)源安全(quan)(quan)(quan)和(he)(he)生態環保問題的(de)(de)重要舉措,非(fei)化石能(neng)(neng)源將進入“倍速”發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)階段,帶(dai)動(dong)(dong)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源、儲(chu)能(neng)(neng)、制氫等新(xin)(xin)技術、新(xin)(xin)產(chan)業發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)進入“快車道”,加速完成(cheng)能(neng)(neng)源領域新(xin)(xin)舊動(dong)(dong)能(neng)(neng)轉(zhuan)換和(he)(he)產(chan)業升級(ji),加快經濟發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)方式轉(zhuan)變,逐步淘(tao)汰落后產(chan)能(neng)(neng),拉(la)動(dong)(dong)內需(xu),擴大消費(fei),為推動(dong)(dong)構建(jian)新(xin)(xin)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)格局注入新(xin)(xin)動(dong)(dong)能(neng)(neng)。對外(wai)而言(yan),可以(yi)展(zhan)(zhan)(zhan)示我國對全(quan)(quan)(quan)球生態環境及(ji)人類社(she)會(hui)可持(chi)續(xu)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)的(de)(de)責任與(yu)擔當,進一步增加在全(quan)(quan)(quan)球治理體系(xi)中的(de)(de)話語權,引領全(quan)(quan)(quan)球能(neng)(neng)源共同體建(jian)設。