當前,綠色(se)轉型(xing)逐漸成(cheng)為全球經濟復蘇的(de)(de)(de)新(xin)動能,包括中國在內(nei)的(de)(de)(de)大國紛(fen)紛(fen)提(ti)出(chu)了向綠色(se)低碳能源轉型(xing)的(de)(de)(de)宏偉(wei)藍圖(tu)。“雙(shuang)碳”目標之下,中國如何更“凈”一(yi)步(bu)地構建新(xin)型(xing)綠色(se)電(dian)力系統?天然氣等清潔能源的(de)(de)(de)未來(lai)是什么?11月10日,第一(yi)財經云上會邀請(qing)業界知名專(zhuan)家(jia)和企(qi)業人士圍繞(rao)上述(shu)話題展開探討。
多位與會專家(jia)認為,在(zai)加快建設新型能(neng)源體系(xi)的(de)大目標(biao)下,可再生能(neng)源比例不斷提(ti)高(gao),煤電(dian)裝機預計在(zai)“十(shi)四五”期間達峰,而電(dian)力(li)(li)需(xu)求(qiu)和電(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)的(de)靈活性需(xu)求(qiu)仍將增(zeng)長,這表明清潔(jie)高(gao)效的(de)天然氣(qi)發電(dian)將在(zai)中(zhong)國的(de)電(dian)力(li)(li)系(xi)統(tong)中(zhong)扮(ban)演更重要的(de)角(jiao)色。同(tong)時,伴隨天然氣(qi)摻(chan)氫等(deng)技術(shu)逐步成熟,更多元的(de)應(ying)用場景和綜合能(neng)源服務模式將被持(chi)續(xu)挖掘(jue)。
中國會復制“天然氣過渡”的轉型模式嗎?
黨的二十(shi)大報(bao)告提出(chu),要積極穩妥推(tui)進(jin)碳達(da)(da)峰碳中和,立足我國能(neng)源資源稟(bing)賦,堅持(chi)先立后(hou)破,有計(ji)劃(hua)分步驟實施碳達(da)(da)峰行動(dong),深入(ru)推(tui)進(jin)能(neng)源革命,加強煤炭清潔高效利用(yong),加快(kuai)規劃(hua)建設新型能(neng)源體系(xi),積極參與(yu)應對(dui)氣候變化全球治理。
中(zhong)國(guo)投資(zi)協會能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)投資(zi)專業(ye)委(wei)員(yuan)會秘書長張杰認(ren)為,這(zhe)意味著減碳之路不能(neng)(neng)(neng)一(yi)(yi)蹴而就(jiu),而是(shi)要(yao)分“兩步(bu)走”。第(di)一(yi)(yi)步(bu),要(yao)處理好現有的(de)(de)化石(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)。由于中(zhong)國(guo)長期沿用(yong)(yong)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構就(jiu)是(shi)以煤炭(tan)為主體(ti),因此在相(xiang)當長的(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)里,這(zhe)種(zhong)現狀可能(neng)(neng)(neng)還會持續。而人們要(yao)做的(de)(de)是(shi)把煤炭(tan)的(de)(de)碳排放降下來(lai),從(cong)過(guo)去的(de)(de)煤耗300克(ke)標(biao)(biao)準煤/千瓦(wa)時(shi)(shi)降到250克(ke)標(biao)(biao)準煤/千瓦(wa)時(shi)(shi)甚至更低。第(di)二步(bu),要(yao)積極發展(zhan)清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和負碳技(ji)術。例如,光伏、風(feng)電(dian)、天(tian)然(ran)氣(qi)以及氫能(neng)(neng)(neng)等,同時(shi)(shi)探索(suo)CCUS(碳捕獲(huo)、利用(yong)(yong)與封存)等技(ji)術在石(shi)(shi)油、天(tian)然(ran)氣(qi)等行業(ye)的(de)(de)應用(yong)(yong)。
對此,北京大(da)學能(neng)(neng)源(yuan)研究院副院長(chang)楊雷特別(bie)提到了(le)(le)(le)天然(ran)(ran)氣(qi)在(zai)歐(ou)美國家(jia)減(jian)(jian)碳(tan)進(jin)程中發揮的(de)(de)(de)關鍵(jian)性作(zuo)用。他(ta)表示,2012年(nian)美國就實現(xian)(xian)了(le)(le)(le)電力領域(yu)的(de)(de)(de)碳(tan)達峰(feng),2019年(nian)減(jian)(jian)碳(tan)量達到了(le)(le)(le)33%。“跟(gen)大(da)家(jia)想象(xiang)的(de)(de)(de)不(bu)同,大(da)家(jia)覺得可能(neng)(neng)是可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)貢獻(xian)大(da),答(da)案(an)卻是天然(ran)(ran)氣(qi)。因為天然(ran)(ran)氣(qi)大(da)量地替代了(le)(le)(le)煤炭(tan),貢獻(xian)率(lv)是40%。跟(gen)傳統的(de)(de)(de)煤炭(tan)相比(bi),天然(ran)(ran)氣(qi)在(zai)發電量相同的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)差不(bu)多(duo)能(neng)(neng)減(jian)(jian)碳(tan)一(yi)半,再加上(shang)頁(ye)巖(yan)氣(qi)的(de)(de)(de)成功,天然(ran)(ran)氣(qi)比(bi)煤炭(tan)還便宜(yi),實現(xian)(xian)了(le)(le)(le)階(jie)段性的(de)(de)(de)巨大(da)進(jin)展。”
楊雷認為,在(zai)綠(lv)色能源(yuan)轉型路徑(jing)上(shang),中(zhong)美(mei)兩國(guo)存(cun)在(zai)很(hen)大差異。由(you)于中(zhong)國(guo)國(guo)內(nei)的天然氣(qi)產量不足以滿足增長的需求,加上(shang)勘探開發的成本較(jiao)高,導(dao)致價格昂貴,因此這條路徑(jing)在(zai)中(zhong)國(guo)難以復制。
盡管如此(ci),楊雷仍(reng)然看好(hao)包括天然氣(qi)在(zai)內的(de)(de)清潔能(neng)(neng)源(yuan)發展前景。“我們可(ke)以(yi)看到減(jian)碳(tan)(tan)的(de)(de)路徑是(shi)很多的(de)(de),尤其(qi)是(shi)在(zai)不同(tong)的(de)(de)階(jie)段。”楊雷表示,中國的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)替代要同(tong)時(shi)考慮其(qi)可(ke)靠、可(ke)負擔(dan)以(yi)及(ji)可(ke)持續減(jian)碳(tan)(tan)等三(san)個方面,迄今沒有(you)(you)任何(he)一種能(neng)(neng)源(yuan)可(ke)以(yi)滿(man)足所有(you)(you)需求。因此(ci),打破傳統的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)壁壘,在(zai)用戶側構建新的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)服務模(mo)式,實現(xian)宜氣(qi)則氣(qi),宜電(dian)(dian)則電(dian)(dian),宜可(ke)再(zai)生(sheng)則可(ke)再(zai)生(sheng),可(ke)能(neng)(neng)是(shi)最現(xian)實的(de)(de)解決(jue)途徑。天然氣(qi)發電(dian)(dian)具(ju)有(you)(you)低碳(tan)(tan)、高(gao)(gao)效,靈活性好(hao)的(de)(de)優勢,與高(gao)(gao)比例的(de)(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)應(ying)用之(zhi)間具(ju)有(you)(you)很高(gao)(gao)的(de)(de)匹(pi)配度(du),因此(ci)也將在(zai)其(qi)中占據重(zhong)要位置。
要想實現這(zhe)些目標(biao),楊(yang)雷認為,當前首要的是建立起完善的能(neng)源市(shi)場(chang)機(ji)制(zhi),包(bao)括持續推動電力體制(zhi)改革和(he)天然氣市(shi)場(chang)化改革,為新型商業模(mo)式搭(da)建制(zhi)度基(ji)礎(chu)。
技術讓氣電和氫能優勢放大
面對多重挑戰(zhan),業(ye)界的(de)一個共(gong)識是:技術創新(xin)是能(neng)源(yuan)轉型的(de)最大推動力。以天然氣為例(li),通(tong)過(guo)它與氫能(neng)在多元(yuan)場(chang)景下的(de)巧(qiao)妙結(jie)合,兩者的(de)優勢將被(bei)迅速放大。
“作為燃氣輪機的(de)(de)制造廠(chang)商(shang),我們在不斷(duan)地精進技術。實(shi)際上現有的(de)(de)燃機只要改造一(yi)些燃燒系(xi)統,包括一(yi)些輔機就可以實(shi)現摻氫(qing)(qing)燃燒,甚至實(shi)現100%燃氫(qing)(qing)。如果能夠實(shi)現這樣的(de)(de)目標,用氫(qing)(qing)去發電(dian)的(de)(de)話,它是一(yi)個穩(wen)定可靠(kao)的(de)(de)電(dian)源(yuan),同時(shi)也是零(ling)碳(tan)的(de)(de),又給可再生能源(yuan)提供了另(ling)外一(yi)層的(de)(de)支撐(cheng),這是未來一(yi)個非常好的(de)(de)潛在的(de)(de)循環。”GE燃氣發電(dian)服務(wu)中國(guo)區總經理許欣說。
放眼國際社會,“天然(ran)氣摻(chan)氫(qing)”的(de)(de)(de)美好前景不再是秘密。一則,它可(ke)以提高天然(ran)氣的(de)(de)(de)燃燒(shao)效(xiao)率;二(er)則,它可(ke)利用天然(ran)氣管道等基礎設施,對現階(jie)段氫(qing)氣運(yun)(yun)輸、氫(qing)能的(de)(de)(de)廣泛(fan)及(ji)規模運(yun)(yun)用開拓更多的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing);三則,它可(ke)大大降低(di)二(er)氧化(hua)碳的(de)(de)(de)排(pai)放。因此,作為氫(qing)能的(de)(de)(de)重(zhong)要利用技術,天然(ran)氣摻(chan)氫(qing)在燃燒(shao)、發電、交通、管道運(yun)(yun)輸等領域均表(biao)現出巨大的(de)(de)(de)市場潛力。
許欣表示,GE已經在(zai)應用層面率先做出探索。目前,GE的(de)(de)HA級燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)輪機(ji)已經可以達(da)到50%摻氫燃(ran)(ran)燒。中國的(de)(de)首座天(tian)(tian)然氣(qi)(qi)-氫氣(qi)(qi)雙(shuang)燃(ran)(ran)料(liao)9HA電廠將于2023年落(luo)地(di)廣(guang)東省能源集(ji)團旗下(xia)惠州(zhou)大亞灣石化區(qu)綜合(he)能源站(zhan)(zhan)。屆(jie)時,該電站(zhan)(zhan)使用的(de)(de)兩臺哈電通用燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)輪機(ji)(秦皇島)有(you)限公司制(zhi)造的(de)(de)9HA.01重型燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)輪機(ji)聯(lian)合(he)循環機(ji)組(zu),將實現10%的(de)(de)氫氣(qi)(qi)摻混(hun)比(bi)例(li)與天(tian)(tian)然氣(qi)(qi)混(hun)合(he)燃(ran)(ran)燒。不僅(jin)如此,GE還制(zhi)定了技(ji)術路線(xian)圖,計(ji)劃在(zai)2030年前將HA級燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)輪機(ji)的(de)(de)燃(ran)(ran)氫能力提高到100%。
國(guo)家電網三級顧(gu)問、國(guo)網能(neng)(neng)源研(yan)究院原(yuan)副院長蔣莉萍認為,除了天(tian)(tian)然氣(qi)和(he)(he)氫能(neng)(neng)的(de)結合以外,天(tian)(tian)然氣(qi)和(he)(he)光(guang)熱發(fa)電的(de)協同(tong)也應引(yin)起高度關注。她(ta)認為,如(ru)果(guo)能(neng)(neng)夠充分(fen)(fen)利(li)用(yong)中國(guo)西(xi)北地區的(de)光(guang)熱發(fa)電資源,建(jian)(jian)設(she)更(geng)(geng)多的(de)天(tian)(tian)然氣(qi)項(xiang)目作(zuo)為“大電源”,可以讓天(tian)(tian)然氣(qi)和(he)(he)光(guang)熱發(fa)電形成更(geng)(geng)好(hao)的(de)協同(tong),效果(guo)會比在基地上(shang)建(jian)(jian)煤電項(xiang)目更(geng)(geng)好(hao)。在這個(ge)過(guo)程(cheng)中,需要“大電網”主動發(fa)揮資源優化配置的(de)作(zuo)用(yong),同(tong)時通過(guo)完善市場化建(jian)(jian)設(she)充分(fen)(fen)調(diao)動用(yong)戶的(de)積極性,才能(neng)(neng)更(geng)(geng)好(hao)地解決系統的(de)靈(ling)活性問題(ti)。
“我特(te)別欣賞(shang)的(de)一句話就是:對技術(shu)問題(ti)來講(jiang),沒(mei)有(you)工程(cheng)師搞不定(ding)的(de)。那么在商業模式(shi)創新(xin)方(fang)(fang)面,只要制度安排與市場機制合適,沒(mei)有(you)投資者搞不定(ding)的(de)。所以,我們還是需要寄(ji)希望(wang)于技術(shu)創新(xin)和體制機制創新(xin)這兩個方(fang)(fang)面。”蔣莉萍(ping)說。