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企業(yè)新聞

雙鴨山首份碳達峰碳中和系統(tǒng)方案出爐:2060年中國將淘汰煤電

時間: 2022-12-13 10:59:59 來源: 中惠地熱股份有限公司
  2030前實現(xiàn)碳達峰、2060前實現(xiàn)碳中和,中國人是認真的。

  今年3月18日,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織在京舉辦中國碳達峰碳中和成果發(fā)布暨研討會,在國內(nèi)******提出通過建設(shè)中國能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)碳減排目標的系統(tǒng)方案。

  這可不是什么一般的研討會,看看出席并致辭的大佬名單就知道:

  中國電力企業(yè)聯(lián)合會理事長劉振亞

  聯(lián)合國氣候變化框架公約秘書處執(zhí)行秘書埃斯皮諾薩

  中國氣候變化事務特使解振華

  ******能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶

  ******發(fā)展和改革委員會資源節(jié)約和環(huán)境保護司副司長趙鵬高

  生態(tài)環(huán)境部應對氣候變化司副司長陸新明

  ******電網(wǎng)有限公司副總經(jīng)理張智剛

  中國要用不到10年時間實現(xiàn)碳達峰,再用30年左右時間實現(xiàn)碳中和,這是個非常艱巨的任務。劉振亞、解振華等中方嘉賓認為,想要達成這一任務,需要轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式,實現(xiàn)能源體系的低碳、脫碳、清潔化。

  根據(jù)會議發(fā)布的研究成果,這一方案可簡述為:以特高壓電網(wǎng)做引領(lǐng),推進“兩個替代”,實現(xiàn)“雙主導”、“雙脫鉤”。

  即推進能源開發(fā)清潔替代和能源消費電能替代;實現(xiàn)能源生產(chǎn)清潔主導、能源使用電能主導;能源電力發(fā)展與碳脫鉤、經(jīng)濟社會發(fā)展與碳排放脫鉤。

  具體到生產(chǎn)生活中,在2060年,中國煤電裝機將全部退出;工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒁噪娔苤鲗Вo以氫能;電動汽車的保有量將達到3.9億,替代率超90%。

  如果說2060太遠,那我們可以看看9年后的2030。屆時,中國清潔能源裝機占比將占67.5%,全國48%的電力都將由太陽能、風能提供。


  圖表來源:中國2060年前碳中和研究報告

  留給中國煤電的時間不多了

  根據(jù)本次會議發(fā)布的《中國2030年前碳達峰研究報告》《中國2060年前碳中和研究報告》《中國2030年能源電力發(fā)展規(guī)劃研究及2060年展望》三項研究成果,削煤是實現(xiàn)減排目標的重中之重。

  2019年數(shù)據(jù)顯示,我國58%的能源消費量由煤炭提供,二氧化碳總排放量更是有80%來自煤炭。放眼全球,中國煤電裝機量高達10.4億千瓦,占全球煤電總裝機的一半,能源消費的二氧化碳排放強度比世界平均水平高出30%以上。

  “一煤獨大”嚴重制約減排。如果延續(xù)當前的發(fā)展模式,我國的化石能源消費總量到2030年會增至50億噸標準煤,2030年前達成碳達峰根本無從談起。


  圖表來源:中國2030年前碳達峰研究報告

  為了轉(zhuǎn)變當前模式,研究報告認為,我國煤電總量應控制在2025年達到峰值。若把范圍擴大到整個化石能源,則在2028年左右達到峰值,然后從2030年起快速減排。

  等到2050年,我國電力系統(tǒng)要實現(xiàn)近零排放,相比峰值下降約90%。朂終在2060年,讓煤電完全退出。

  我國煤電確實存在很大的快速減排空間。根據(jù)《中國電力報》3月19日的文章,在我國已投運的約3000臺其總?cè)萘繛?0.8億千瓦的煤電機組中,有一半以上的裝機容量是效率低,煤耗高、性能差的亞臨界機組和熱電聯(lián)產(chǎn)小機組,66萬千瓦和100萬千瓦的超超臨界機組約占20%,還有30%的近1000臺亞臨界機組都可以進行升級改造。


  圖表來源:中國2030年能源電力發(fā)展規(guī)劃研究及2060年展望

  那么,煤電空出來的巨大占比要由誰來填補?自然是清潔能源。

  報告給出三個方向:

  在新疆等太陽能豐富的地區(qū),加快建設(shè)集中式太陽能發(fā)電基地;

  在新疆、內(nèi)蒙、廣東等風能資源豐富的地區(qū),集約高效建設(shè)大型風電基地;

  在金沙江等西南水利資源豐富的地區(qū),積極穩(wěn)妥推進大型水電基地建設(shè)。

  爭取在4年后,我國清潔能源裝機量達到17億千瓦,占全國總裝機量的57.5%,發(fā)電量3.9萬億千瓦時、占比全國總發(fā)電量的41.9%。

  等到2030年碳達峰之時,我國清潔能源裝機占比要達到67.5%,朂終在2060年,實現(xiàn)超96%的電源裝機和發(fā)電量由清潔能源承擔。

  在轉(zhuǎn)型期間,天然氣和氫將承擔主要調(diào)峰電源的職能。


  圖表來源:中國2060年前碳中和研究報告

  電能時代即將開啟

  用清潔能源替代煤電倒是不難理解,可像煉鋼、汽車這樣的清潔能源難以直接利用的消費端又該怎么辦?

  報告給出的答案是——電能替代技術(shù),即像電熱、電動、電制氫這樣電制燃料及原料技術(shù)。

  憑借大規(guī)模的電氣化改造,報告預計2060年工業(yè)、交通、建筑領(lǐng)域電氣化率分別達到54%、81%、79%。

  到2060年,電能占終端能源消費比重達到66%,是現(xiàn)有模式下的1.7倍。


  圖表來源:中國2060年前碳中和研究報告

  而在電能無法直接替代的航空航海、冶金、化工等領(lǐng)域,可以利用電制燃料實現(xiàn)間接電能替代,這當中,氫能被寄予厚望。

  報告預測,2030年,清潔電力制氫的經(jīng)濟性將超過化石能源,電解水制氫產(chǎn)量達400萬噸;2060年,我國氫產(chǎn)量會達到6000萬噸,電解水制氫、電制氨、電制甲烷成本大幅下降。


  圖表來源:中國2030年前碳達峰研究報告

  汽車同樣如此,報告認為到2060年,我國電動車保有量約3.9億量,替代率超過90%;同時還要加快高速電氣化鐵路建設(shè)和改造,加快電動飛機等技術(shù)的發(fā)展。


  圖表來源:中國2060年前碳中和研究報告

  清潔能源不均衡?不穩(wěn)定?特高壓和儲能是關(guān)鍵

  盡管研究報告向我們描繪了非常宏大的清潔能源運用前景,但眾所周知,靠高比例的清潔能源發(fā)電,就要面對其波動性、隨機性、不確定性給系統(tǒng)帶來的巨大挑戰(zhàn)。

  中國電力企業(yè)聯(lián)合會理事長劉振亞認為,想要充分利用清潔能源,那就需要建設(shè)特高壓電網(wǎng)。他表示,無論是去年我國湖南、浙江等地的“拉閘限電”,還是今年美國得州的大面積停電,都凸顯了大電網(wǎng)互聯(lián)對保障能源供給與安全的極端重要性。如果沒有特高壓電網(wǎng),我國清潔能源無法大規(guī)模開發(fā)利用。

  劉振亞稱,中國能源互聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)是“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”,是清潔能源在全國范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送和使用的基礎(chǔ)平臺,是清潔主導、電為中心、互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源體系。所以,加快發(fā)展特高壓電網(wǎng)是構(gòu)建中國能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。


  劉振亞圖片來源:全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織

  報告也認為,我國清潔能源資源與負荷中心分布很不均衡,高比例可再生能源對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)能力的要求,客觀上決定了我國必須要加快形成以特高壓骨干網(wǎng)架為核心的全國清潔能源優(yōu)化配置平臺。

  而且,特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)全面成熟,我國已建和在建特高壓工程32項,并網(wǎng)清潔能源裝機7.6億千瓦,支撐我國清潔能源發(fā)展進入了快車道,為碳達峰碳中和奠定堅實基礎(chǔ)。

  除了特高壓的互聯(lián)和調(diào)節(jié)作用,儲能也將起到重要的調(diào)節(jié)作用。

  報告預計2050年抽水蓄能、電化學儲能裝機規(guī)模分別達到1.7億、6億千瓦,氫儲能實現(xiàn)效率提高至60%-65%。


  雖然報告主要給出的對策是特高壓輸電,對儲能著墨不多,但我國實際上已經(jīng)在儲能領(lǐng)域展開積極探索。

  據(jù)青海新聞網(wǎng)3月19日報道,由******能源局委托國網(wǎng)青海省電力公司牽頭開展的《大規(guī)模儲能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行研究》工作已正式啟動。這是國內(nèi)******開展該項研究,將填補大規(guī)模儲能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全的技術(shù)空白。

  報道還著重提到了儲能技術(shù)意義,稱大規(guī)模儲能發(fā)展是新能源充分開發(fā)利用的技術(shù)支撐,能有效解決電網(wǎng)運行安全、新能源消納、電力電量平衡等方面存在的突出問題,也是******能源局重要研究課題。


  位于格爾木市的電化學儲能電站圖片來源:青海新聞網(wǎng)

  資本市場對此給出了樂觀的預計。

  光大證券認為,經(jīng)濟性成為當前國內(nèi)儲能大規(guī)模建設(shè)的主要矛盾。然而,儲能可通過地方補貼、提高消納帶來的額外發(fā)電收益、內(nèi)部化碳成本等方式抹平暫時的經(jīng)濟性缺口。隨著青海出臺國內(nèi)******新能源配儲能補貼的出臺,各地針對儲能補貼政策有望陸續(xù)出臺,有望通過政策手段、補貼抹平暫時的經(jīng)濟性缺口,刺激儲能需求提升。

  據(jù)光大證券測算,假設(shè)備電時長是4小時,那么我國風光發(fā)電側(cè)從2020年-2060年的累計儲能需求空間將達到3.6TWh(億/千瓦時),投資市場規(guī)模約25萬億元。

  天風證券也認為,目前在無補貼條件下,鋰電池儲能調(diào)峰的競爭力相對較弱,但后續(xù)隨著鋰電池成本的不斷降低,循環(huán)壽命提升,電池容量增大,鋰電儲能度電成本將會持續(xù)降低。受政策激勵疊加鋰電價格下行影響,預計中國發(fā)電端儲能市場將快速增長。預計至2025年,中國發(fā)電側(cè)儲能市場會開始爆發(fā),在全球碳減排的背景下,當其經(jīng)濟性提高后有望快速獲取火電調(diào)峰份額。

  據(jù)天風證券測算,假設(shè)儲能可以99.99%實現(xiàn)利用,每年工作280天,那么在總投資額150萬元/MWh(兆瓦時)的情況下,如果沒有政策補貼,鋰電儲能投資回收期為24年,一般鋰電壽命為13-20年,故無補貼情況下經(jīng)濟性差;對儲能電量進行度電補貼分別為0.5元、1元時,投資回收期將下降至10.7年和6.9年,表現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟性提升。度電補貼為1元時,發(fā)電側(cè)儲能表現(xiàn)出較高的經(jīng)濟性。


  圖表來源:天風證券(下同)

  該機構(gòu)預計,如果鋰電池每年能有15%的價格降幅,則2020至2025年儲能系統(tǒng)投資額可自150萬元/MWh下降至67萬元/MWh,在無補貼情境下,中國、歐美、日本、澳大利亞的投資回收期均可下降至10年左右,具備一定經(jīng)濟性,屆時投資額降低所導致的經(jīng)濟性提升有望推動儲能系統(tǒng)的裝配比例快速增長。


  碳達峰、碳中和是一場硬仗

  中國要進入清潔能源時代已是大勢所趨。3月15日,中央財經(jīng)委員會第九次會議******提出“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。

  3月16日,******能源局新能源司副司長任育之在“第六屆中國能源發(fā)展與創(chuàng)新論壇”上表示,會初步考慮制定更加積極的發(fā)展目標,促進可再生能源大規(guī)模、高比例開發(fā)利用。

  這無疑是一場硬仗,也是對我們黨治國理政能力的一場大考。中央財經(jīng)委員會第九次會議強調(diào),要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實現(xiàn)2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。
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