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“双碳”目标下,能源体系安全平稳转型,这些问题很关键!

发布时间:2021-11-19 17:25:44

去年9月,我国提出,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。“双碳”目标的提出给中国能源转型提出了更高的要求。11月16日,在国是论坛之“能源中国”的论坛上,来自国内外的多位业内人士线上参会,围绕构建新型电力系统的关键问题、向新型电力系统过渡过程中的煤电角色转换趋势等热点话题进行了深入探讨。

 

加速构建新型电力系统


近期能源供应问题,进一步凸显了加快能源转型升级的必要性和紧迫性。加速构建以新能源为主体的新型电力系统,是重塑能源体系的根本之举。


国际能源署(IEA)电力展望部门负责人布伦特·万纳认为,在净零排放路线图里,电力行业应该是第一个实现净零排放的行业和部门。“我们需要电力部门提前10年实现净零”,万纳说,这样10年后,才能够使一个经济体在全经济范围内实现净零。


过去十年里,电力行业是各行业类别中碳排放量最大的,超过工业、交通、建筑等其他行业。“这就意味着我们需要更多聚焦电力行业脱碳”,万纳说。


“双碳”目标背景下,中国电力系统面临转型。但在此过程中,克服其巨大体量带来的惯性成为一大挑战。



中国能源研究会学术顾问、国家发改委能源研究所原所长周大地表示,过去30年来,中国电力系统一直保持高速增长,目前,在电力装机、发电总量、电力输送系统建设和规模,以及常规发电技术、电网运行技术和可靠性等方面均位居于世界前列。可面临巨大转型,要从这种大规模集中型的、以化石燃料为基础的电力系统转化成零碳电力系统,过去的很多优势在某种程度上也成为一种阻力。


但他同时指出,好的方面是,中国在核电、水电、新能源发电技术和装机,以及新能源消纳等方面,现在处于国际先进地位。特别是光伏、储能电池等可再生能源技术领域已经处于世界最前列,可以说正引领新能源发展。同时,由于光伏、风电以及储能系统的快速技术进步和大规模制造能力,中国具备了低碳转型的巨大潜力。


周大地表示,全国电力装机容量近23亿千瓦,其中,可再生能源发电装机占比超过40%。中国实现碳达峰需要电力零碳先行。今后能源系统的“碳中和”,必须要建立以零碳电力为核心的新型电力系统,电力系统要力争2040至2045年期间实现零碳化。与此同时,必须加快非化石能源电力发展速度。


周大地还表示,电力系统改革创新,要加快零碳电力建设。其中,电价系统改革具有关键作用。



此外,国网能源研究院有限公司总工程师李健指出,在中国提出“双碳”目标的背景下,构建新型电力系统是能源转型亟需面对的现实要求,在实现该目标的过程中需提升电力系统的灵活性和安全性。


李健指出,构建新型电力系统是分阶段的长期过程,在2030年前实现“碳达峰”,中国电力系统既要保供应,还要注重减排,任务艰巨又迫切。在他看来,要实现目标的平稳过渡,最大的不确定性即转型过程面临的挑战。李健认为,能源结构变化过程中,电力系统中的电量、电力、调峰平衡都有可能出现缺口,进而影响电力系统的供应和安全性。对此,在此过程中最需提升电力系统的灵活性和安全性,以应对能源结构变化对电力系统的安全稳定特性带来的潜在影响。他建议,一方面要通过新能源多级群的控制来提升安全性协同水平,另一方面要利用数字化和智能化技术以及市场化机制,发挥好电网枢纽平台作用,提升系统安全稳定水平。


三峡集团科学技术研究院院长孙长平亦表示,新型电力系统是一种具有高比例新能源、高比例电力电子化、负荷多样化以及集成储能技术的电力系统。相较传统电力系统,新型电力系统在不同时间尺度上面临系统稳定和功率平衡的新挑战,而风光水储一体化、源网荷储一体化是解决该问题的有效手段。

 

推动煤电转型升级


国家发展改革委、国家能源局11月3日发布《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》(以下简称《通知》),要求全国煤电机组加快改造升级,并设定了量化目标。


就煤电改造升级问题,能源基金会低碳转型项目主任、战略规划主任傅莎表示,在“碳中和”下,电力行业低碳转型预计到2050年减少用煤21亿吨。


具体实施路线是怎样的?傅莎指出,一方面,“十四五”期间要严控煤电新增。各省市应严控新增产能的核准和审批,部分高效运行机组延寿缓解用电缺口;煤电资产整合,提升发电小时数及机组运行效率。另一方面,需推进落后产能加快退出,重点关注300兆瓦以下包括工业自备电厂以及小型供热、供电机组。


此外,在加速推进技术孵化方面,傅莎强调,要推进CCUS技术在燃煤电厂的规模化应用。



在谈及如何协调保供和减排双重背景下的煤电定位时,华北电力大学经济与管理学院教授袁家海表示,在协调保供和减排双重约束下,煤电将由高碳电源向低碳电源转变;由主体基荷电源向调节型电源转变;不同区域煤电转型策略不同。


袁家海表示,8月底以来的大面积限电,也凸显了近中期煤电在电力保供中的主力位置。袁家海认为,“十四五”期间处于碳达峰缓冲期,煤电规模及发电量有新增空间为可再生逐步替代争取时间,需要控制煤电规模,发挥存量机组灵活性和容量价值,以及高效机组合理利用率。“十五五”期间电力行业排放进入峰值平台期。


“除增加可再生能源比例外,逐步减少煤电无疑是电力行业脱碳化的重要一步。“万纳亦指出。


他表示,近年来,煤电的装机实际上比之前更大、更多。所以,减排首要的是减缓和终止新建煤电厂;其次,改造、重新利用或淘汰现有电厂也将起到很大作用,到2050年可减少1亿吨的排放量。

 

加快可再生能源发展


可再生能源是我国重要的能源资源,在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具有重要作用。



“重塑中国能源版图要加快可再生能源发展,这也能助力区域经济发展。按目前规模,西部省份可再生能源发电收益约为8000亿元人民币,相当于这些地区GDP的9%。”能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥表示。


邹骥认为,未来随着绿色发电量的增加,上述收益规模还要倍增,风电、光电、水电等能源将从西到东、从北到南,走向能源密集的沿海地区,如此会形成一个新的经济大循环和能源大循环。


在邹骥看来,坚持“双碳”战略方向是中国生态文明总体战略布局的具体体现,是建设人类命运共同体的应有之意。这与实现经济转型升级、结构优化、提高效率、提升质量,实现国民经济现代化的方向是一致的。这也开辟了创新、投资、贸易的新领域和消费新形式,创造巨大的新需求潜力,为长期保持较高增长率提供可能空间。


孙长平表示,发展水风光储一体化、源网荷储一体化的项目,将成为未来能源发展的主流模式,是提升我国可再生能源消纳水平和非化石能源消费比重的必然选择。


当前正处于能源绿色低碳转型发展的关键时期,风、光等新能源大规模高比例发展,新型电力系统对调节电源的需求更加迫切。孙长平提到,抽水蓄能电站是当下及未来一段时期满足电力系统调节需求的关键方式,是目前最经济的储能手段,具有平抑风光波动特性、反调峰特性的优势。对保障电力系统安全、促进新能源大规模发展和消纳利用具有重要作用。

 

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