加强可再生能源有利于能源安全
双碳目标宣告了中国绿色低碳转型的决心和雄心,标志着工业革命以来形成的旧发展模式即将落幕,新的发展范式将创造人类新的现代化模式,为中国和世界带来可持续的绿色繁荣。二十大报告指出,积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破。
把握能源资源禀赋,夯实能源战略
首先,应完整、准确理解我国的能源资源禀赋。过去,富煤、缺油、少气是中国能源在化石能源情景下的代名词,而在经济社会可持续发展的需求下,双碳目标在牵引可再生能源快速增长,随着我们国家自然资源发展、技术能力提升和成本下降,为可再生能源的快速增长提供了支撑,我国能源禀赋将从本世纪的“微不足道”,转变为当前的“举足轻重”,并且往下进阶成“担当大任”的历史角色。
对于可再生能源,目前我国水、风、光、生物质的装机规模是世界第一,2022年可再生能源发电装机达到12亿千瓦,占全国发电总装机的47%,其中风、光的发电量首次突破了1万亿千瓦时,可再生能源的发电量(包括水电在内)为2.7万亿千瓦时,占全社会用电量的31.6%。由此,我们应该认识到丰富的可再生能源是我国能源资源禀赋的重要组成部分,目前国家已经开发的可再生能源资源不到技术可开发资源量的十分之一,所以能源低碳转型的资源基础丰厚,是转型的前提。
能源转型跟能源安全是并行不悖的,特别对于可再生能源资源的利用,不受限于国际地缘政治的变幻,有利于能源体系的独立性和安全性。准确把握这些国家能源资源禀赋,正确认识本国国情的要素,也是影响我们国家能源政策、能源战略的关键点,对于确保国家长远的能源安全,引导能源转型具有方向性、战略性的意义。
过去,化石能源出于拥有经济性、便利性、稳定性的优点,使其从发展之初起就迅速成为人类能源的主角,推动了城市化,而由此产生的二氧化碳温室气体排放也催生了低碳能源经济学的概念。相对于油气,我们的煤炭比较丰富,但对于“富煤”要有清醒的认识,中国的人均煤炭储量仅是世界平均值的67%(也有专家估计是50%),技术开发资源量1710亿吨,储采比约40年。煤炭应用于发电,能效最高的在中国,目前发一度电进步到了只需消耗300克标准煤(能效最高为248克标准煤/度),如果全国的煤电厂以此标准提高能效,那么发电的煤炭消耗量可减少10%。所以我们归纳出 “煤炭是功臣,减煤是进步”。
正因为有了上述可再生能源与化石能源的资源禀赋,我国得以承诺2060年非化石能源消费比重要达到80%以上。
安全、经济、低碳的“可能三角”
针对可再生能源中风、光发电的间歇性和波动性特征,新型的电力系统必须要通过多能互补和源网荷储,调动各种灵活性的资源与其配合,同时发展各种商业化的储能技术,比如不同周期的储能、氢氨的联动等,确保此电力系统的安全可靠。
一个能源系统要安全可靠又要经济可行,又要绿色低碳,这在过去曾被称为“不可能三角”。碳达峰、碳中和呼唤的新型能源系统必须逐步实现满足这三者协同的目标,把“不可能三角”转变为“可能三角”。
以解决中国能源电力主要负荷区的中东部能源和电力需求为例,应采用“身边取”加“远方来”的新思路。中东部地区可着眼于可再生能源,提高能源的自给率。东部各省是节能提效的先行区、核能发展的优先区、海洋能发展的优势区、天然气LNG这些进口的接收区,再加上分布式的光伏、地热、生物质能、固废的资源化利用、工业余热等,东部电力的能源来源很丰富,资源充足。研究表明,东部自发一度电成本比西电东送成本更低。中国东部应成为能源的产消者,并且这种能源生产消费方式的转变将使我国涌现大批产消者。自发自用,与集中式电网互动,这对国家能源战略也将投以深远影响。
对于东部已有的煤电,在多能互补现状下发挥其发电主力的同时应进行清洁高效改造,辅以二氧化碳捕捉利用和存储(CCUS);对煤电进行灵活性的改造,来支持可再生能源调峰;新的政策也要支持煤炭和新能源协力转型。
上述中东部的能源发展的思路符合国家电力转型和能源革命的方向,有利于电力发展的区域平衡。
推进双碳目标,迎接能源转型新常态
碳达峰是经济增长和碳排放增长脱钩的拐点。从欧美发达国家的发展曲线可以看出,经济发展初期随着人均GDP提高,人均排放也在提高,而发展到一定程度,产业结构调整加上能效提高,曲线趋于平缓,即经济持续增长而人均排放不升。这说明,碳达峰、碳中和并无阻碍经济发展的影响。
在强调以能源保供、确保能源安全的历史阶段,我国的化石能源按照每年储采量,煤炭储采比为40年,石油储采比为18年,天然气储采比为30年;非化石能源包括水风光、地热、海洋等,再加上核能,技术可开发资源量相当丰富。稳步、逐步由以煤为主转向可再生能源为主,这是长远的能源安全之策,也是走向碳中和的必由之路。
现阶段以及未来一段时期内,化石能源仍将继续发挥重要作用,这期间化石能源和非化石能源应协调互补、先立后破,构建韧性的能源体系,通过源网荷储、多能互补、智能电网、储能技术来统筹保障当前与长远的能源安全。
能源转型是做加法,先立后破具有长期性、艰巨性,是国家目标也是全球大势所趋。上述几方面的观念创新和工作开展将引领新的能源革命,共同成就中国能源的新常态、高质量和新体系。