中共中央、國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,對碳達峰碳中和工作進行了系統性、全局性部署,提出“以能源綠色低碳發展為關鍵”,明確了碳達峰、碳中和目標下能源領域轉型發展的總體方向和重點任務。日前,國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》,明確將“能源綠色低碳轉型行動”作為“碳達峰十大行動”之一。作為世界第一大排放國,中國通過宣布碳中和目標,主動承擔起國際責任,既是一個負責任大國擔當的表現,也是我國實現高質量綠色發展的內在要求。碳中和目標的實現,需要我們對經濟社會各行業各部門實施更進一步的減排政策,電力行業總排放量巨大,是目標實現的關鍵。在此背景下,中國電力行業低碳轉型發展現狀是怎么樣的呢?未來又會面臨怎樣的發展走向呢?
基于此,記者專(zhuan)訪(fang)了(le)中(zhong)國(guo)(guo)電(dian)(dian)力(li)(li)科學研究院(yuan)的電(dian)(dian)力(li)(li)行(xing)(xing)(xing)業(ye)技術專(zhuan)家(jia)李(li)志宏(hong),請他分(fen)析了(le)我國(guo)(guo)電(dian)(dian)力(li)(li)行(xing)(xing)(xing)業(ye)低(di)碳轉型發展(zhan)現狀(zhuang)及面臨的挑戰,并(bing)就(jiu)未來(lai)電(dian)(dian)力(li)(li)行(xing)(xing)(xing)業(ye)發展(zhan)走向給出自己的見(jian)解。
目(mu)前(qian)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)電(dian)力(li)行(xing)業(ye)低碳(tan)轉(zhuan)(zhuan)型(xing)(xing)發(fa)(fa)展(zhan)現狀是怎樣的(de)(de)(de)(de)呢?對(dui)于這(zhe)個問題(ti),李志宏(hong)提到中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)擁(yong)有世界(jie)最(zui)大(da)的(de)(de)(de)(de)電(dian)力(li)供應(ying)系(xi)統,2019年底,我國(guo)(guo)(guo)總裝(zhuang)機容量(liang)為(wei)19億千(qian)瓦,總發(fa)(fa)電(dian)量(liang)約7萬億千(qian)瓦時(shi),預計(ji)2060年總發(fa)(fa)電(dian)量(liang)將(jiang)突破(po)20萬億千(qian)瓦時(shi)。一(yi)(yi)方面,電(dian)力(li)行(xing)業(ye)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)總量(liang)快速增長,中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)發(fa)(fa)電(dian)相(xiang)關的(de)(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)量(liang)在2000年至2017年間增長了(le)兩倍,其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),鋼鐵、化工和(he)鋁(lv)等能(neng)源密集型(xing)(xing)產(chan)業(ye)一(yi)(yi)直是電(dian)力(li)需求(qiu)快速增長的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要推動力(li),隨著經濟轉(zhuan)(zhuan)型(xing)(xing)和(he)向(xiang)服務型(xing)(xing)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)持續轉(zhuan)(zhuan)變,服務業(ye)、居民(min)消費(fei)(fei)(fei)以及(ji)潛在的(de)(de)(de)(de)交通用電(dian)消費(fei)(fei)(fei)在未來將(jiang)更加突出(chu)。另一(yi)(yi)方面,中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)燃(ran)煤(mei)發(fa)(fa)電(dian)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)強度仍居高不下,為(wei)每千(qian)瓦時(shi)610克CO2,而美國(guo)(guo)(guo)則為(wei)每千(qian)瓦時(shi)410克CO2,歐盟為(wei)每千(qian)瓦時(shi)270克CO2。中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)一(yi)(yi)次能(neng)源消費(fei)(fei)(fei)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)是煤(mei)炭(tan),其碳(tan)排(pai)(pai)放(fang)約占全國(guo)(guo)(guo)總排(pai)(pai)放(fang)的(de)(de)(de)(de)80%,其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)煤(mei)電(dian)又占了(le)煤(mei)炭(tan)消費(fei)(fei)(fei)的(de)(de)(de)(de)50%左右。2019年中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)全社會排(pai)(pai)放(fang)總量(liang)的(de)(de)(de)(de)43%由電(dian)力(li)行(xing)業(ye)貢(gong)獻,為(wei)42.27億噸。在IPCC1.5℃目(mu)標及(ji)我國(guo)(guo)(guo)承諾2030年實現碳(tan)達峰、2060年實現碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)的(de)(de)(de)(de)背景(jing)下,電(dian)力(li)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)(de)減(jian)排(pai)(pai)潛力(li)巨大(da),其低碳(tan)轉(zhuan)(zhuan)型(xing)(xing)發(fa)(fa)展(zhan)對(dui)于中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)實現碳(tan)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)戰略目(mu)標至關重要。
電(dian)力(li)(li)行業(ye)(ye)實(shi)(shi)現(xian)(xian)(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)目(mu)標面(mian)(mian)臨(lin)哪些(xie)挑戰?李志宏認為,碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)目(mu)標的(de)實(shi)(shi)現(xian)(xian)(xian),是(shi)一個復雜的(de)、涉及經(jing)濟社會(hui)各部(bu)門聯(lian)動(dong)(dong)的(de)長(chang)期系(xi)統性(xing)問題(ti)。作(zuo)為能(neng)源系(xi)統最大的(de)碳(tan)(tan)排(pai)放部(bu)門,電(dian)力(li)(li)行業(ye)(ye)的(de)減排(pai)動(dong)(dong)力(li)(li)和(he)(he)壓力(li)(li)并存。我(wo)國電(dian)力(li)(li)行業(ye)(ye)經(jing)過幾十年的(de)發展(zhan),現(xian)(xian)(xian)有(you)的(de)發電(dian)技術條(tiao)(tiao)件(jian)、電(dian)網設施條(tiao)(tiao)件(jian)、配套產業(ye)(ye)條(tiao)(tiao)件(jian)等世(shi)界領先,是(shi)實(shi)(shi)現(xian)(xian)(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)的(de)基礎保障(zhang)和(he)(he)重要動(dong)(dong)力(li)(li)。但(dan)也(ye)要清楚地(di)認識到,由于電(dian)力(li)(li)行業(ye)(ye)自身的(de)客(ke)觀條(tiao)(tiao)件(jian)和(he)(he)發展(zhan)特點(dian),未來實(shi)(shi)現(xian)(xian)(xian)碳(tan)(tan)中(zhong)和(he)(he)目(mu)標還面(mian)(mian)臨(lin)以下挑戰:
1.煤(mei)電的(de)“碳鎖定”效應影響減排進(jin)程
近些年(nian)為了(le)滿足經(jing)(jing)濟(ji)高速發展的(de)(de)(de)需求(qiu),中國(guo)電(dian)力(li)消費長(chang)期處在增長(chang)通道中,主要依靠(kao)新建大(da)(da)量火電(dian)機組來滿足需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。2020年(nian)中國(guo)新投運燃煤電(dian)廠3840萬(wan)千(qian)瓦,占全(quan)球總(zong)量的(de)(de)(de)76%,總(zong)裝機高達10.4億(yi)千(qian)瓦,約占全(quan)球煤電(dian)總(zong)裝機的(de)(de)(de)50%。中國(guo)煤電(dian)機組的(de)(de)(de)平(ping)均運行(xing)年(nian)齡僅為12年(nian),顯著(zhu)低于歐美國(guo)家平(ping)均運行(xing)40年(nian)的(de)(de)(de)水(shui)平(ping)。大(da)(da)量的(de)(de)(de)煤電(dian)設施如果提前加(jia)速淘汰,一方(fang)面(mian)(mian)會(hui)嚴重影響(xiang)現有電(dian)力(li)系統(tong)安全(quan)穩定(ding)運行(xing),另一方(fang)面(mian)(mian)也(ye)是(shi)對(dui)(dui)固定(ding)資產投資的(de)(de)(de)嚴重浪費,產生巨大(da)(da)的(de)(de)(de)經(jing)(jing)濟(ji)成本。同(tong)時,煤電(dian)相關(guan)行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)從業(ye)(ye)人數(shu)接近400萬(wan)人,相關(guan)的(de)(de)(de)決策(ce)也(ye)關(guan)聯著(zhu)關(guan)鍵的(de)(de)(de)經(jing)(jing)濟(ji)和就業(ye)(ye)問題。但如果不對(dui)(dui)煤電(dian)進行(xing)提前淘汰,電(dian)力(li)行(xing)業(ye)(ye)現有的(de)(de)(de)大(da)(da)量煤電(dian)裝機至少還有15~20年(nian)的(de)(de)(de)運行(xing)壽命,其未來鎖(suo)定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)排放總(zong)量,會(hui)嚴重影響(xiang)碳(tan)達峰和碳(tan)中和目標的(de)(de)(de)實(shi)現。針對(dui)(dui)煤電(dian)帶(dai)來的(de)(de)(de)經(jing)(jing)濟(ji)支(zhi)持作用和“碳(tan)鎖(suo)定(ding)”影響(xiang),如何(he)正確看待其辯證關(guan)系,是(shi)我們在電(dian)力(li)行(xing)業(ye)(ye)低碳(tan)轉型(xing)過程中面(mian)(mian)臨(lin)的(de)(de)(de)首要問題。
2.現(xian)有的技術和設備(bei)條件限制,制約(yue)大規模可再(zai)生(sheng)能源發展
隨著技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)進步(bu),可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本(ben)持(chi)續下降(jiang),研(yan)究顯示,2021年中國的(de)(de)(de)光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本(ben)將低于(yu)燃(ran)煤發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成本(ben),陸上風電(dian)(dian)(dian)(dian)也(ye)將很(hen)快(kuai)達到這(zhe)一(yi)水平(ping)(ping)。但成本(ben)的(de)(de)(de)降(jiang)低并不(bu)能直接(jie)推動(dong)(dong)高(gao)比例可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)充分利(li)用(yong),我(wo)國近幾(ji)年出現(xian)(xian)了嚴重的(de)(de)(de)“棄(qi)風棄(qi)光棄(qi)水”現(xian)(xian)象,2018年全(quan)年的(de)(de)(de)“三棄(qi)”電(dian)(dian)(dian)(dian)量超過(guo)同(tong)時期三峽電(dian)(dian)(dian)(dian)站的(de)(de)(de)總發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)量。雖然通(tong)過(guo)相(xiang)關的(de)(de)(de)政策引導,到2020年我(wo)國的(de)(de)(de)可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)率大(da)(da)(da)幅提(ti)高(gao),但每年仍(reng)有(you)(you)近幾(ji)百億(yi)度的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)損失。問題(ti)的(de)(de)(de)根源(yuan)(yuan)在于(yu)可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)受自然資源(yuan)(yuan)稟賦(fu)的(de)(de)(de)影響,具(ju)有(you)(you)不(bu)可(ke)(ke)控(kong)和隨機(ji)波動(dong)(dong)性(xing),而電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)供需的(de)(de)(de)最大(da)(da)(da)特點就是(shi)必須保證供需的(de)(de)(de)瞬(shun)時平(ping)(ping)衡(heng)性(xing),以(yi)現(xian)(xian)有(you)(you)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)設施和技(ji)(ji)術條件,很(hen)難在短(duan)時間內解決兩者之間的(de)(de)(de)矛盾。分布式儲(chu)能技(ji)(ji)術將會是(shi)未來發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)重點,但相(xiang)關的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學儲(chu)能、壓縮空(kong)氣(qi)儲(chu)能等技(ji)(ji)術研(yan)究目前處于(yu)起(qi)步(bu)階段,未來大(da)(da)(da)規(gui)模商業化應用(yong)具(ju)有(you)(you)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)。電(dian)(dian)(dian)(dian)網設施的(de)(de)(de)擴容升級、儲(chu)能技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)應用(yong)推廣等都(dou)無法在短(duan)時間內實現(xian)(xian),技(ji)(ji)術方向也(ye)存在不(bu)確(que)定(ding)性(xing),使(shi)現(xian)(xian)有(you)(you)能源(yuan)(yuan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)系統還(huan)難以(yi)承(cheng)受無任何約(yue)束的(de)(de)(de)新(xin)能源(yuan)(yuan)大(da)(da)(da)規(gui)模發(fa)(fa)展(zhan),嚴重制約(yue)未來大(da)(da)(da)規(gui)模可(ke)(ke)再(zai)生能源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)。
3.現有的(de)電(dian)力(li)市場體系不適應大規模(mo)可再生能源發(fa)展需要
近幾年出現(xian)(xian)的“棄風(feng)棄光”現(xian)(xian)象(xiang),雖然直接原因是可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)的波動(dong)性、間(jian)歇性特點與電(dian)力傳(chuan)輸容量不足等,但更(geng)深層(ceng)次原因則是我國現(xian)(xian)行的電(dian)力市場(chang)運(yun)行體系限(xian)制了大規(gui)模(mo)可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)并(bing)網(wang)(wang)發(fa)電(dian)。可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)與電(dian)網(wang)(wang)之間(jian)缺乏有效(xiao)的協(xie)調機制,現(xian)(xian)有的電(dian)力調度(du)機制仍由政(zheng)府部門指導確定,限(xian)制了大規(gui)模(mo)可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)并(bing)網(wang)(wang)。
中(zhong)國電力行業要實(shi)現(xian)碳達峰及碳中(zhong)和應(ying)(ying)該怎么做(zuo)呢?李(li)志宏認為,電力行業碳達峰碳中(zhong)和的重點是降低石化能源(yuan)(yuan)發電比例,構建多元(yuan)化清(qing)潔能源(yuan)(yuan)供應(ying)(ying)體系。需要做(zuo)以下工作:
第一(yi),大力發(fa)展清潔能(neng)源(yuan),持續提(ti)高非石化能(neng)源(yuan)發(fa)電比(bi)例
最大限度開發利用風電(dian)、太陽(yang)能發電(dian)等新能源(yuan),堅持集中(zhong)開發與分布式并舉,積極(ji)推動海(hai)上(shang)風電(dian)開發;大力發展水電(dian),加快推進(jin)西南(nan)水電(dian)開發;安全高(gao)效推進(jin)沿海(hai)核電(dian)建設。力爭2030年非石化能源(yuan)占比(bi)超過25%,2040年占比(bi)超過50%。
第(di)二,科學(xue)設定煤電(dian)達峰目(mu)標,加快煤電(dian)靈(ling)活性改造(zao)
首(shou)先,優(you)化煤電(dian)功能定(ding)位(wei),煤電(dian)充分發揮保(bao)供(gong)作用(yong),更多承擔系統(tong)調(diao)節功能,由電(dian)量供(gong)應主體向電(dian)力供(gong)應主體轉變,提升電(dian)力系統(tong)應急備(bei)用(yong)和(he)調(diao)峰能力;其次,限制現有燃(ran)(ran)煤電(dian)廠(chang)產能,識別并快速關停燃(ran)(ran)煤電(dian)廠(chang)中(zhong)部分老舊、高(gao)污染且低(di)效率的電(dian)廠(chang);
最(zui)后是停止新建未應用CCUS技(ji)術的燃煤電(dian)廠(chang),目(mu)前中國還有(you)約1億千瓦(wa)在建新煤電(dian)項(xiang)目(mu)和0.5億千瓦(wa)的獲批煤電(dian)項(xiang)目(mu),因此有(you)必要對(dui)新建電(dian)廠(chang)項(xiang)目(mu)采取(qu)強制措施,必須采用CCUS技(ji)術,對(dui)于(yu)不(bu)采用CCUS技(ji)術的電(dian)廠(chang)堅決停止審批。
第三,打造清潔能(neng)源(yuan)優(you)化配(pei)置平臺,推動電網向(xiang)能(neng)源(yuan)互聯網升級
首先,加(jia)快構建(jian)堅強智能電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang),推進各級電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)協(xie)調發(fa)展(zhan),支持新能源(yuan)(yuan)優先就地就近并網(wang)(wang)消納(na);其次加(jia)大跨區輸送清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能源(yuan)(yuan)力度,持續提(ti)升已建(jian)輸電(dian)(dian)(dian)通道利(li)用效率;另外(wai)是保(bao)障清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能源(yuan)(yuan)及時同步(bu)并網(wang)(wang),開辟風電(dian)(dian)(dian)、太陽能發(fa)電(dian)(dian)(dian)等新能源(yuan)(yuan)配套(tao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)工程(cheng)建(jian)設“綠(lv)色通道”,確保(bao)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)同步(bu)投產,最后是支持分(fen)布(bu)(bu)式(shi)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)和(he)微電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)發(fa)展(zhan),加(jia)強配電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)互(hu)聯互(hu)通和(he)智能控制,滿足(zu)分(fen)布(bu)(bu)式(shi)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)能源(yuan)(yuan)并網(wang)(wang)和(he)多元負荷用電(dian)(dian)(dian)需要。
第四,加快電(dian)力(li)能源技術創新
首先,研發并全(quan)面掌握特(te)高(gao)(gao)壓(ya)核心技(ji)術(shu)和全(quan)套設(she)備制(zhi)造能(neng)(neng)力,實(shi)現清(qing)潔能(neng)(neng)源大規模、遠距(ju)離輸送;其次(ci),提高(gao)(gao)新能(neng)(neng)源發電機組(zu)涉(she)網性能(neng)(neng),加(jia)快光熱發電技(ji)術(shu)推(tui)廣(guang)應用;另外是推(tui)進(jin)大容量(liang)高(gao)(gao)電壓(ya)風(feng)電機組(zu)、光伏逆(ni)變器創新突破,加(jia)快大容量(liang)、高(gao)(gao)密度、高(gao)(gao)安全(quan)、低成本儲(chu)能(neng)(neng)裝置研制(zhi);最后是推(tui)動氫能(neng)(neng)利用,碳捕集(ji)、利用和封存等技(ji)術(shu)研發,加(jia)快C02資(zi)源再利用。