“歐美發(fā)達國家從碳達峰到碳中和需要50-70年,而我們國家只有30年的時間,明顯短于歐美發(fā)達國家,對于中國而言,全面綠色低碳轉型需要更快的速度,同時挑戰(zhàn)也更加艱巨。”這是中國工程院院士、國家能源專家咨詢委員會副主任杜祥琬在“第四屆”未來能源大會上發(fā)出的感嘆。對于中國而言,實現(xiàn)雙碳目標是一項復雜的系統(tǒng)工程,是一個長達幾十年的經(jīng)濟和社會轉型過程,政策性很強,需要把握好節(jié)奏,積極而穩(wěn)妥,既要防止一刀切,簡單化,又要防止轉型不利,帶來落后和無效投資。
“十四五”是實現(xiàn)碳達峰的關鍵時期
中國做為世界最大的制造業(yè)國家,經(jīng)濟仍處于穩(wěn)定增長期間,未來一段時期溫室氣體排放量還將保持較高水平。2020年的數(shù)據(jù)顯示,中國人均溫室氣體排放接近10噸,是全球人均水平的1.5倍;人均二氧化碳排放大于7噸,是全球人均平均量1.7倍。中國面臨的難題在于產(chǎn)業(yè)結構偏于重工業(yè),而富煤貧油少氣的資源稟賦特征使得中國能源結構在短期內(nèi)還難以以煤為主,產(chǎn)業(yè)結構和能源結構的杜祥琬院士指出,“對于碳達峰要堅持行業(yè)和地區(qū)遞次有序達峰的原則,鼓勵應達峰的地區(qū)不再增長,可再生能源豐富的地區(qū)盡早達峰,像鋼鐵、水泥這樣一些已經(jīng)產(chǎn)能過剩的產(chǎn)業(yè)應該率先達峰。”
這個觀點也得到了中國工程院院士、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院院長王金南的認同。王金南院長在未來能源大會上指出,“‘十四五’是實現(xiàn)碳達峰的關鍵時期,鋼鐵、水泥、有色等行業(yè)與建筑領域的直接排放應在此期間達峰。”石化化工、煤化工與交通領域應在“十五五”末期達峰;電力行業(yè)則在“十五五”末進入峰值平臺期。
我國的碳市場正在發(fā)展成長期,實行有約束性的總量控制是提高當前碳市場效率的重要制度。碳市場通過形成合理碳價發(fā)現(xiàn)減排成本,從而優(yōu)化配置減排空間資源,以成本效益最優(yōu)的方式實現(xiàn)碳減排目標。此外還應補齊碳排放總量控制短板,探索行業(yè)總量控制與地區(qū)總量控制相配合、增量控制與絕對總量控制相結合的差別化管理模式。
“十四五”時期,以碳排放強度控制為主,總量控制為輔。以行業(yè)總量控制為重點,探索地區(qū)總量控制試點;統(tǒng)籌考慮強度目標與總量目標考核,以強度考核為主,兼顧總量考核。
“十五五”時期,持續(xù)健全總量控制制度,做到總量控制與強度控制互為支撐,相輔相成。統(tǒng)籌銜接總量控制和強度控制,通過強度控制促進總量減排,通過總量約束補充強度控制。
“雙碳”目標會不會對中國的經(jīng)濟產(chǎn)生影響呢?世界銀行曾經(jīng)做過統(tǒng)計,歐美發(fā)達國家在發(fā)展初期,隨著人均GDP的升高,人均二氧化碳排放也在增加。但是發(fā)展到了一定的階段,經(jīng)濟繼續(xù)發(fā)展,人均排放不再增長。這是一個非常重要的規(guī)律,所謂的達峰就是脫鉤,就是經(jīng)濟發(fā)展和人均碳排放脫鉤,這就是碳達峰的實質(zhì)。
以可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)對碳減排貢獻重大
“雙碳”目標的實現(xiàn)能源是主戰(zhàn)場,電力是排頭兵,未來的電力系統(tǒng)中,可再生能源比例將大幅增加,發(fā)展的方向?qū)⑹嵌嗄芑パa的綜合能源體系。中國科學院院士,中國電力科學院名譽院長、中國能源研究會碳中和產(chǎn)業(yè)合作中心名譽主任周孝信在未來能源大會上指出,以風光發(fā)電為主的高比例可再生能源電力系統(tǒng)對“源網(wǎng)荷儲”互動提供靈活性資源的需求巨大,風光發(fā)電的氣候敏感性,以及全球氣候變化,使極端氣候下快速恢復供電的韌性需求更為頻繁,在“雙碳”目標下能源轉型過程中要能夠有效地化解較高的電力成本,同時建立有利于系統(tǒng)運行市場化機制。
新型電力系統(tǒng)一大重要特征就是“高比例電力電子裝備”伴隨高比例風光新能源入網(wǎng)和相應直流電力傳輸快速。目前最具有代表的電力裝備就是電動汽車,若今后電動汽車的滲透率超過50%甚至更高,對電網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性、靈活性、韌性及經(jīng)濟性提出新的要求。試想一下,夜晚來臨,幾百萬甚至上千萬輛電動汽車接入電網(wǎng)充電,這將對電網(wǎng)造成多大的壓力?此時對于電網(wǎng)算是用電高峰還是用電低谷?是否還有峰谷差電價呢?
根據(jù)電力科學院的預測,“雙碳”目標下我國能源電力系統(tǒng)發(fā)展情景的初步分析結果表明:2050-2060年,風光發(fā)電裝機占比將超過70%,發(fā)電量占比接近60%。新型電力系統(tǒng)“高比例可再生能源”特征,特別是高比例風光新能源入網(wǎng)對電力系統(tǒng)的靈活性調(diào)節(jié)和應對極端危機情景的能力帶來巨大需求。
在風電光伏裝機占總量超過70%的情況下,電力系統(tǒng)正常運行時除要有足夠的煤電、氣電、各類儲能等提供的靈活性資源參與調(diào)節(jié)外,還需要設置光伏電解水制氫等能源轉換裝置作為負值可調(diào)節(jié)容量加以配合;在極端氣候條件下,更需要動用長周期綠色能源儲備如綠氫及甲烷、甲醇、氨等綠色氣體液體燃料參與能源電力供應。
2030達峰之后到2050年之間這段時間是加速減碳的階段,在這個時期,電力系統(tǒng)的碳排放將大幅度降低,目前電力系統(tǒng)的碳排放占整個能源系統(tǒng)的30%多,因此,通過大力發(fā)展可再生能源,未來新型電力系統(tǒng)將對碳達峰,碳中和帶來重大貢獻。
結語:
在能源界有一種說法,就是既要能源供應價格低廉,又要能源供應持續(xù)穩(wěn)定,同時還要求所供應的能源清潔環(huán)保,這三個目標不可能同時達到或得到滿足,因此在能源界被稱作“不可能三角”。不過對于未來的新型電力系統(tǒng),情況將徹底改變。雖然風電和光伏具有波動性,隨機性和間歇性,但屆時一旦風電光伏能夠和儲能技術以及智能電網(wǎng)相結合,未來以新能源為主要占比的新型電力系統(tǒng),既可以做到安全可靠,又在經(jīng)濟上可行,同時還是綠色低碳,傳統(tǒng)概念的能源不可能三角將真真正正成為能源的可能三角。