全球化智庫舉辦了“氣候變化-人類共同的挑戰”圓桌會,邀請政商學界對能源、氣候、綠色環保等議題展開研討。
會上,國網能源研究院院長張運洲發言,張運洲認為在推進碳達峰、碳中和的目標中,能源電力行業將承擔非常重的任務,從發電側、用戶側、電力系統會有全面的改革。
非常榮幸有機會和各位行業專家分享我們在電力研究領域初步的研究成果,現在氣候應對與碳達峰、碳中和任務是非常熱門的話題,我們作為能源電力的研究者、研究員,也做了一些初步的研究工作。
在我們國家推進碳達峰、碳中和任務當中,我們認為電力領域的任務非常重。之前在交流時發現,有觀點認為,碳就是電,電就是網。我們覺得這個觀點不是很全面,只能說能源電力行業在未來雙碳目標推進當中,承擔的責任非常重。
因為實現碳中和的核心就是控制碳排放,我國主要的能源活動占到碳排放88%的水平,占比非常高,電力系統的碳排放也占到40%的水平。
電力系統占到全國碳排放占到1/3的比例。所以,電力系統是實現碳達峰、碳中和非常重要的組成部分,但它并不是全部,推動碳中和還需要各行各業,包括工業、建筑、交通、電力能源各個領域共同承擔責任,推動目標的實現。
碳達峰之后,會看到其他的行業還會為了減少化石能源的利用,把一些電力需求轉移到電力行業,相當于把能源排放轉移到電力行業,我們還要承擔這部分的電力需求。
用電需求的達峰可能在2030年之后,雖然碳達峰做到了,但電力增長還會持續一段時間,根據預算,電力增長到2040年才會進入到相對飽和的狀態。能看到電力系統未來承擔碳中和、碳達峰任務當中,任務非常重。
現在推動能源清潔、低碳轉型是加快非化石能源的發展,減少化石能源的利用,尤其風能和太陽能作為新能源未來要充分利用。
現在95%左右的非化石能源都得轉化為電來加以利用,所以,電力系統未來一定會推動終端電力化率指標會大幅上升,電在工業生產和人民生活當中將承擔更重要的作用。
電網在電力系統里連接著發電端(生產端)和消費端,起到清潔能源優化平臺的作用,同時又保障著整個電力系統,我們要承擔著保障安全,保障供電,還承擔著降低成本的挑戰和責任。
因此,我認為未來電力系統需要做的工作還有很多。需要在哪幾方面發力呢?國家也提出來了,前面也提到了,構建以新能源為主體的新型能源系統,這是我們電力系統未來發展的方向。
從幾方面來看,發電側肯定是以構建新能源為主體的發電清潔供應體系,需要強調構建多元化的清潔供應體系,主要是指風電和太陽能發電,風電和太陽能發電的隨機性、波動性、不確定性非常大,對電力系統的特性、穩定機理、平衡控制都帶來了非常大的挑戰。
我們用電的時候,新能源不一定能供給上,比如電力系統常說的“雙峰”,上午的高峰和晚上的高峰,到晚上的高峰時沒有太陽,光伏發電沒有了,或者,晚上半夜第一輪用電的時候風電要發,你不讓它也不行。所以,電力系統運行特點發生的改變是很大的。
所以,發電側還是希望構建多元化的清潔供應體系,以新能源為主體,同時還要發展清潔能源包括水電、抽水蓄能、化學儲能、核電等等整個清潔能源供應體系。
煤電項目,我們下一步肯定要嚴格控制。過去電力系統發電一直以煤電為主體,現在裝機也占到50%的水平,發電量高,占比更高。煤電在未來是電量下降趨勢的大頭,要控制好這個趨勢。
同時,煤電對電力系統安全穩定的作用還是不能忽視的。煤電對新能源的補充,起到備用電源、應急電源、電力調節的作用。隨著新的發展,還要上CCUS、碳捕捉技術,實現自身的碳減排、碳中和。
新能源從現在裝機占比已經不小了,截至到2020年,已經有22億裝機,新能源風電和太陽能占到5.3億,超過了20%的比例。
從電量上看,是大裝機小電量,裝機占到20%,但整體發電量占到10%多一點,發電小時數達不到煤電那么高,煤電目前小時利用率可以達到4000多小時,新能源、風電一般在2000多小時,太陽能在1000多小時這樣的水平。未來新能源不僅在裝機上占主體,也要在發電量上占主體。
新能源在電量占主體的同時,對電力系統承擔的責任也要占主體,包括電力系統的調頻、調壓、穩定、提供轉換電量等,以前新能源在這方面都是涉網性能不足,未來新能源也希望提高涉網性能,這是發電側的一些思考。
從用戶側、電力系統來看,按理說我們電力系統的責任,用戶有用電的需求,我們則全額保障,滿足用電需求,安全可靠地用電。未來電力系統是非常靈活的電力系統,新能源上來之后,電力系統的靈活性會大幅提升,響應新能源的波動。
我們希望會有更多的用戶側資源參與到電力系統平衡當中來,參與到電力系統電力電量的平衡,包括可中斷的負荷、可調節的負荷,尤其在尖峰供需緊張時,用戶的資源、大型商場空調溫度可以調一調,比如用電緊張時從22度調到25度。
未來的電網是連接著發電端和用戶側,系統內把它叫“源網荷儲”,作為清潔能源的資源發配的平臺,起到電力輸送和運輸的作用,也起到讓整個電力系統穩定運行,保供電、保安全的責任。未來的電網,一定是能大范圍優化配置資源的大電網和微電網共同融合的狀態。
未來微電網在配電側會有大量分布式新能源上來,包括分布式光伏、電動汽車,未來電動汽車發展也很快,這都會接在我們配電網上。所以,未來電網形態一定是集中式、分散式、分布式并舉的局面,大電網和微電網并存,共同融合發展的局面。
當然,這也僅僅是我們目前初步的研究,這里面還有更多的雙碳技術發展,包括電網側,大電網的運行控制和高比例新能源大規模并網和降低成本,以及柔性輸電技術,在未來的電網中,包括CCUS碳捕捉、封存技術,都是未來電力系統實現碳達峰、碳中和目標路徑,需要提前安排、布局的關鍵技術。
關于促進新能源發展,我們認為,重要的是要構建全國統一的電力市場機制,近期主要在輔助服務上,在現貨市場和中長期市場上,加強融合,共同促進全國統一電力市場的發展,促進和保障新能源的生產和消納。
從中遠期來看,新能源還不能保障達到完全利用。中遠期來看,我們認為還是要構建跨能源領域碳循環經濟,不僅僅通過電力系統消納新能源,未來可以通過綠電制氫等方式,火電廠通過安裝CCUS捕捉收集二氧化碳,去組合生成甲醇、甲烷等氣體作為工業原料,擴大碳循環經濟領域,保證可持續發展。
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原文標題:國網能源研究院院長:新能源要上,但煤電不能丟
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