巨大的物質財富也伴隨著人類對自然資源的巨大索取和影響,特別是化石能源大量使用導致的溫室氣體排放受到日益廣泛的關注。近年來,全球平均氣溫有所升高,極端氣候事件頻發,給各國帶來了日益增大的應對氣候變化壓力。
“還”未來一個綠色健康的地球成為全人類的共同目標,也是全球能源轉型的最根本推動力。在時代發展的當下,能源結構調整和優化已經關系到了國家能源安全、環境保護和經濟高質量發展。
國家電力投資集團戰略規劃部主任何勇健
對于這樣一個大的宏觀命題,國家電力投資集團戰略規劃部主任何勇健從未來能源革命轉型戰略、新能源發展趨勢、綜合智慧能源發展趨勢與實踐三個方面作了觀點闡釋。
未來五年有望迎來兩個關鍵平價轉折點
能源轉型是個系統工程,離不開宏觀規劃、政策引導,離不開各部門統籌、配合,多領域、各區域的協同推進。伴隨著社會經濟的不斷發展,能源轉型需要持續推進、久久為功。
習總書記在2014年提出了“四個革命、一個合作”的能源戰略,6年來,“清潔、低碳、安全、高效”的現代能源體系正在穩步推進,其中一個指標就是能源消費結構有了很大的改進。
今年9月22日,習總書記在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話:中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。
這是一個了不起的承諾,但也給能源轉型升級提出了新的任務。能源結構調整和優化的最重要的一點是煤炭消費總量控制,國家電力投資集團戰略規劃部主任何勇健認為,逐步擺脫對化石燃料的依賴,驅動這一變革的兩個根本因素在于:1、光伏、風電和新能源汽車等新技術的崛起;2、應對氣候變化的相關政策。
同時,何勇健認為,“未來五年我們有望迎來兩個關鍵平價轉折點、實現兩個轉型,一是實現非化石能源和化石能源發電平價;二是新能源汽車和燃油汽車在交通領域實現平價,這是我們未來最大的影響整個能源變革的重要事件。”
黨的十八大以來,煤炭在總的能源消費比重中下降了超過8個百分點,清潔可再生能源比重提升了6個百分點,形成了煤炭、油氣和新能源多元化發展的能源消費新格局,大力推廣天然氣利用對打贏藍天保衛戰起到了重要的作用,但能源結構調整和優化步伐仍需加快。
未來新能源的發展大致會經歷3個階段
大力推動新能源的發展已經被提上了重要日程,新能源怎么發展?什么樣的路徑是可持續的?國家電力投資集團戰略規劃部主任何勇健對這個問題進行了深刻的思考。他指出,新能源的好處是資源取之不盡,用之不竭,但缺陷也很明顯,成本高、隨機性、能量密度低、分布不均衡(逆向分布)等矛盾同時存在,那么,如何化解這些矛盾?
其實,成本高的問題,現在已經基本解決了,基本達到了平價,而化解后面三個矛盾需要艱長期巨過程,實際上是一個系統工程。這些矛盾決定了我國要實現新能源的大規模開發使用,需優化解決不穩定和調峰問題,通過技術進步解決價格高的問題,通過儲能大規模應用解決逆向分布問題,使它有可持續的發展。
在何建勇看來,未來新能源的發展一定是可持續、有競爭力的,但要經歷大致三個發展階段,首先是解決存量消納問題,火電和風光發展不是一個零和博弈,這是對存量解決方案,火電靈活性改造與清潔能源跨區消納互為配合;其次,解決近中期發展問題,通過分布式電源、多能互補集成供能、新能源微電網、抽蓄/燃機調峰等技術降低成本和價格;再者,解決遠期戰略問題,現在傳統火電的電力系統調不過來,到時候也會無能為力,這需要一個大容量、長周期的儲能作為載體,通過新能源制氫可以解決不穩定、遠程輸送的問題,通過就近利用的方式,來解決低密度的問題,最終實現電能替代和新能源的多元利用。
能源轉型升級的源動力來自新能源,新能源基本已經平價,未來成本將持續下降,可能成為最廉價的電能,而儲能技術快速發展與成本降低,提高了新能源消納能力,促進了電力系統安全、穩定、可靠運行。
何建勇認為,在未來,交通領域主要是以電代油。預計2025年全國的電動汽車將達到3000萬輛,電動汽車年用電量將達到500億kWh,預計將替代1500萬噸燃油動力電池的儲能容量將達到15億kWh,預計可調負荷約3億kW。
智慧建筑主要是用清潔能源制冷、供熱,實現以電代煤、以電代氣。隨著光伏與儲能成本的不斷下降,分布光伏+儲能將大量應用在智慧建筑領域,“十四五”期間預計分布式光伏將新增1.5億kW,發電量約2000億kWh,將替代8000萬噸標煤,新增儲能容量約2000萬kWh ,預計可調負荷約1000萬kW 。
信息領域主要是以清潔、分布式綠色電能代替煤電和大網電。預計2025年5G基站總需求約600萬個,單站功耗在2.7kW,年用電量約1000億kWh ,儲能容量約1500萬kWh 。預計2025年全國數據中心的年用電量將達到4000億kWh,儲能容量約2000萬kWh。5G基站+數據中心的可調負荷約2000萬kW 。
分布式能源大發展將深刻改變世界能源供應方式
全球能源結構正經歷著重大變革,新能源是一個常規發展,用戶用需要智慧化、數字賦能,常規的電源和互聯網、物聯網跟數字化接觸有機融合、跨界,帶來新的業態、新的商業模式,遵循互聯網規律,特別邊際效應,流量經濟的特點。
這個趨勢很明顯,將帶來整個能源系統的重構或者重塑。何建勇認為,分布式能源將深刻改變世界能源供應方式,以小規模、小容量、模塊化、分散式的方式,布置在用戶端,來雙向傳輸冷熱電能的能源供應方式。同時,分布式能源具有利用高效、損耗小、運行靈活、系統經濟性好等優點,通過大電網統籌的方式,可以促進可再生能源規模發展。據國際能源網了解,近年來世界新增發電裝機容量的25%-30%為分布式電源。
除此之外,智慧能源的發展也是行業內大家看好的方向,以數字化應用推進多種能源協同、集中式與分布式協同實現能量流、信息流、價值流的優化配置,將促進能源系統更高質量、更有效率、更可持續。
“分布式新能源和智慧能源實際上是互相成全的關系”,何建勇特別強調。(作者:魏巍然)