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锚定“双碳”目标 可再生能源能否挑起大梁?

分类: 综合来源:经济参考报作者:经济参考报发布时间:2021-07-19关键字:再生能源
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     能源是国民经济和社会发展的重要基础,攸关国计民生和国家安全。作为当今世界上最大的能源生产消费国和能源利用效率提升最快的国家,我国宣布力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。
  “双碳”目标时间紧、压力大,可再生能源能否挑起能源变革的大梁?
  可再生能源替代化石能源是关键
  碳达峰是指二氧化碳排放不再增长、达到峰值之后逐步降低。碳中和是指通过节能减排、技术创新等途径,抵消排放的二氧化碳,实现“零排放”。
  3月15日召开的中央财经委员会第九次会议(下称“会议”)提出,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。这次会议,更为“十四五”期间做好碳达峰、碳中和工作谋划了清晰的“施工图”,从能源体系、重点行业、绿色低碳技术、绿色低碳政策和市场体系、绿色低碳生活、生态碳汇能力、国际合作等七方面进行了部署。
  国网新疆经济技术研究院院长赵志强表示,现在到碳达峰只有不到10年,从碳达峰到碳中和也只有30年,时间紧、压力大,“十四五”必须取得实质性进展,才能保障碳达峰及后续的碳中和目标如期实现。可以说,“十四五”是落实“双碳”目标的关键期、窗口期。
  能源的清洁低碳化,是会议对碳达峰部署的第一项重点工作。会议指明,“要构建清洁低碳安全高效的能源体系,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,深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统。”
  实现碳达峰目标,为什么要建立以新能源为主体的新型电力系统?厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强解释,我国资源禀赋的特点是“富煤、贫油、少气”,可再生能源开发利用较晚,化石能源消费量占比约85%。由此,“电力系统真正去碳、低碳化,最终实现非化石能源占大多数的比例”成为多名受访专家的共识。
  可再生能源减碳潜力大
  我国通过优化能源结构来减少碳排放已有探索且成效显著。去年底发布的《新时代的中国能源发展》白皮书显示,2019年我国碳排放强度比2005年下降48.1%,超过2020年碳排放强度比2005年下降40%-45%的预定目标,扭转了二氧化碳排放快速增长的局面。这背后,是能源供给侧和消费侧的持续优化。
  在能源供给侧,水电、风电、光伏发电、生物质发电装机容量分别连续16年、11年、6年和3年稳居全球首位。另一方面,能源消费结构向清洁低碳加快转变。白皮书显示,2019年我国煤炭消费占能源消费总量比重为57.7%,比2012年降低10.8个百分点;非化石能源占能源消费总量比重达15.3%,比2012年提高5.6个百分点。
  未来,新能源在减少碳排放中起到的作用将更加显著。我国风电制造头部企业之一——新疆金风科技股份有限公司董事长武钢介绍,今年1月,金风科技和全球权威的第三方机构瑞典环境科学研究院合作,完成GW155-4.5和GW136-4.2两款风机的全生命周期环境影响评估,发布我国首个风机环境产品声明:两款风机在整个生命周期的单位发电量对应二氧化碳排放分别为7.25克/度和8.04克/度,不到火电的1%。而且,两款风机分别运行6个月和6.4个月后所产生的能源量,便可抵消其在全生命周期中所消耗的能源量。
  我国光伏制造头部企业之一——协鑫集团执行总裁沈承勇介绍,光伏产业需要的原材料多晶硅纯度达99.9999%以上。目前,世界上绝大部分厂家生产的硅料,均采用传统的改良西门子法,这是最为成熟、应用最广泛的工艺技术。但该集团旗下保利协鑫历经10年探索与创新,推出完全自主创新工艺——硅烷流化床法(FBR)制备颗粒硅,去年下半年万吨级生产线正式量产。
  在整个光伏产业链,分别对FBR颗粒硅和改良西门子法多晶硅生产的多晶硅组件进行碳足迹溯源后发现,仅硅料环节生产1吉瓦颗粒硅可减排13万吨二氧化碳,较改良西门子法降低74%;从整个产业链来看,生产1吉瓦组件至少可降低二氧化碳排放量47.7%。
  探寻“风光”发展趋势
  国家能源局数据显示,截至2020年底,我国可再生能源发电装机总规模达9.3亿千瓦,占总装机比重达到42.4%,其中水电3.7亿千瓦、风电2.8亿千瓦、光伏发电2.5亿千瓦、生物质发电2952万千瓦。
  国家能源局主要负责人表示,未来将制定更积极的新能源发展目标,锚定2030年非化石能源消费比重25%、风电光伏装机12亿千瓦以上的目标,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。12亿千瓦是当前新能源装机的两倍多,也超过当前煤电近11亿千瓦的体量。
  新能源发展动力和趋势如何,业内人士从各自领域出发提出了他们的观点。
  ——长期来看,海上风电发展潜力大。新疆金风科技股份有限公司旗下天润新能创新经理刘昊分析,随着风机技术进步和特高压输电工程建设,西北风电的大基地平价项目将有新的发展空间;中东部地区以分散式风电形式发展;海上风电、海上工程和海上装备的成本预计在未来几年明显下降,为海上风电高速发展做好准备。
  ——光伏成本大幅降低。我国光伏产业经过20年发展,已实现光伏制造业产量、装机量和发电量三个世界第一,成为一张闪亮的“中国名片”。作为我国光伏产业头部企业之一,隆基绿能科技股份有限公司副总裁李文学认为,“双碳”目标的提出,为光伏产业发展带来前所未有的历史机遇。
  李文学介绍,光伏产业多年来技术进步很快,甚至超过人们预期。就成本来说,2008年,我国单晶硅片市场价格约100元/片,现在已降低至3元多;组件当年30多元/瓦,现在1.8元/瓦。目前,光伏发电在全球绝大多数国家和地区是最便宜的电力能源,随着技术不断进步未来成本还会继续降低。同时,光伏设备没有转动部件,运行维护简单,大规模应用后,运维成本较低,“将来技术进步空间还很大,成本还可能进一步降低。”
  进一步提升水电灵活性
  因开发规模最大、技术最成熟、经济性最强,水电是我国目前最重要的清洁能源种类。根据国家能源局数据显示,截至今年3月底,全国水电装机容量约3.71亿千瓦。我国不仅是水电大国,还是水电装备大国,水电装备国产化水平较高。
  四川、云南水电装机规模靠前。目前,正在建设中的白鹤滩及已建成投运的乌东德、溪洛渡、向家坝等四座水电站,将在金沙江下游河段形成4646万千瓦装机的水电集群。形成梯级滚动开发之势后,金沙江下游水电站还将与三峡、葛洲坝电站联合调度,发挥出巨大综合效益,这标志着世界上最大清洁能源走廊初步建成。
  当前,我国水电开发项目多位于川滇两省,不过两省水电发展也面临一系列“新愁旧困”,特别是自“十二五”以来出现水电大规模“弃水”问题。据国家能源局统计,2020年全国水电“弃水”主要发生在四川,四川又主要集中在大渡河干流,约占全省“弃水”电量的53%。
  与此同时,四川也面临缺电隐忧。“一边在‘弃水’,一边又缺电,这种矛盾反映出四川电力行业结构性问题。”四川省能源局有关负责人解释,“弃水”主要发生在汛期,缺电是由于水电先天不足、“丰余枯缺”导致的冬季季节性缺电,以及成渝地区双城经济圈加快建设带来的区域性缺电。
  国网四川电力副总工程师、调度控制中心主任李镇义介绍,近年来,通过着力提升外送能力、促进本地消纳、加大市场化交易力度等举措,四川省花大力气使“弃水”电量连续四年同比下降,水能利用率在2020年底达到了国家《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》要求的目标。“十四五”时期,随着成渝地区双城经济圈建设国家战略加快实施,川渝地区将成为高质量发展的重要增长极,电力供需形势将在未来两三年出现“拐点”。当前,急需加快推动连接川西水电群和成都负荷中心的1000千伏四川特高压交流电网落地开建。
  大连理工大学水利工程学院教授程春田认为,如何利用好世界独一无二的水电资源禀赋,利用水电基地干流梯级多个龙头水电站梯级杠杆效应,通过梯级水电功能再造加建季节性抽水蓄能电站,进一步提升水电灵活性,构建以水电基地为核心的国家、区域灵活性调节枢纽风光大规模集中消纳技术体系,将是未来很长一段时间内实现“双碳”目标的选择。
  也有不同观点认为,水电受技术可开发量限制,由于前期国家对水电大规模集中开发较多,剩余水电可开发量空间有限,随着水电开发难度增加,综合造价逐步上升,水电开发规模逐渐趋缓,加之生态、民生等因素,水电装机增长空间有限。
  林伯强认为,可再生能源发电与储能技术相结合,是推动其大规模应用的关键。这种结合不仅可以有效提升可再生能源发电的可靠性和稳定性,同时可以降低电力系统碳排放,推动“双碳”目标实现。
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