“双碳”(“碳中和”“碳达峰”)背景下,能源电力行业的转型发展成为外界关注的焦点。
“在‘双碳’目标下,火电快速增长的时代确实过去了,传统化石能源的时代也即将过去。”北京清洁燃料行业协会会长、北京邮电大学教授张永泽在接受《中国经营报》记者采访时表示。
近日,在“数字化经济下的碳中和与产业转型:挑战与机遇”国际学术研讨会上,厦门大学嘉庚实验室、中国能源政策研究院教授林伯强认为,我们需要建立清洁便利的能源系统,即一方面要进一步的电气化,同时要保证“安全可靠、稳定供应”这个基础。
“‘碳中和’对我国是机遇大于挑战。”我国《可再生能源法》的组织起草者、国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰表示,双碳目标并非要付出高昂代价才能实现,如限制火电发展、推广新能源汽车等都是顺应潮流而进。因我国工业化和城镇化都到了后期,钢铁、水泥等工业产品的产量也达到了顶峰,石化能源需求已开始走下坡路,所以中国的“碳达峰”实现会是一个自然的过程。
火电身份的转变
张永泽表示,火电角色变化将会历时数十年,并非一夜之间。
“前40年,火电为我国的经济增长立下了汗马功劳,而‘碳中和’目标提出后,国家是要建立以清洁能源为主体的能源电力系统。”林伯强表示,火电的退出方式,值得从资源、成本和系统的角度进行探讨。
他讲道,因为需要保证电力供应的安全稳定,火电不应该大规模“退役”,更可能是整体利用小时数的逐渐降低,直至归零。且归零不代表火电厂不存在了,而是可以屯20天的煤还待在那儿,随时应对突发。
林伯强认为,其实在“碳中和”背景下,火电的定位已经开始悄然转变,中短期的主要职能是满足电力需求的增长,“当风能光能不够时,火电上”。中长期,为不稳定的风、光来备份和调峰,应对极端气候等特殊情况,为电力结构的转型保驾护航。
张永泽称,在可预期的一段时间内,完全取代化石能源不太现实。在未来的能源体系中,火电并不会被彻底淘汰,而将主要扮演调峰及在特殊情况下的应急和备份的作用。
张永泽表示,火电角色变化将会历时数十年,并非一夜之间。当然,最终火电的存在形态也会和之前有所不同,会结合碳捕获、利用和封存技术,向清洁电力的方向去走。
林伯强也表示,其实火电的规模和最终的利用小时数,很大程度上取决于碳捕获、利用和封存技术的发展。另外一个需要比较的是,利用原有已经“沉没”的火电系统和重新建立一个庞大的储能系统,两者的效果及成本如何。此外,火电退出除成本巨大外,还涉及如何替代供热的问题。
能源结构调整
张永泽认为,“双碳”背景下,整体来讲对风、光、水、核等清洁能源都是利好。
复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波表示,欧盟和美国都已经实现了“碳达峰”目标,目前正在向“碳中和”转型,他们的转型路径对我们具有借鉴意义。
吴力波进一步讲道:“从欧盟的角度来讲,其转型路径主要是可再生能源替代。在此过程中,核能仍要发挥重要作用,终端能源消费的电替代也是趋势明显,同时强调电力同其他能源的整合。美国同样是以清洁能源发电作为主要转型路径,按照其基准情景,90%以上的电力会来自风、光、核以及(实现碳捕获、利用和封存后的)化石能源。”
吴力波认为,我国实现“双碳”目标最大的挑战,首先是电力部门的零碳过程,即对化石能源为主的电力结构进行调整。国内外一些研究发现,无论以何种情景作为假设,煤电比例都要大幅削减,风、光等可再生能源发电比例都需大比例提升。
林伯强指出,在“双碳”背景下,首先要建立清洁便利的能源系统,即一方面要进一步电气化,同时要保证“安全可靠、稳定供应”这个基础。
“从2020年我国的电力结构来看,火电占比在68%左右,近10年下降了约10%;风能、光能的装机占比在24%以上,比例已经超过水电,但风能、光能的电力贡献在9%左右,只有水电贡献(18%)的一半;核电占比只有2%,但贡献了5%的电力。”林伯强分析道。
林伯强认为,从系统效率上讲,整个系统应该增加天然气(发电)占比,但由于资源限制,所以实施起来并不乐观。同时,如果排除安全和布局的因素,核电是“碳中和”最合适的选择,因为核电是稳定、干净的。
“我们的能源系统是应该增加天然气的占比,因为在同样热值的情况下,天然气的二氧化碳排放量比煤炭减少了一半左右;同时天然气是一种优质能源,用于发电响应速度快。”张永泽表示,实际上,欧洲国家的“碳达峰”和天然气的使用关系紧密。所以从“双碳”角度看,应大力发展天然气。
张永泽认为,“双碳”背景下,整体来讲对风、光、水、核等清洁能源都是利好。不过,从西方国家核电的发展历程来看,由于核废料的处理、运营管理水平对安全的影响等原因,对核电的态度普遍是比较慎重和冷静的。
李俊峰强调,在实现“碳达峰”“碳中和”目标过程中,关键是需要处理好发展与排放之间的关系。而解决问题的办法就是创新,包括技术创新和机制创新,甚至包括生产组织方式