专家谈中国能源安全出路:提高能效,构建现代能源体系

作者:山西蜂窝煤球厂 来源: 日期:2022/7/11 11:10:25 人气:6

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论坛现场  澎湃新闻记者 周頔 摄

能源安全是保障国民社会可持续发展的命脉,也是促进经济高质量发展的“工业粮食”。当前,世界百年变局与世纪疫情交织叠加,全球经济总体下行压力不断累积。受全球供应链不畅、俄乌冲突等因素影响,国际天然气、电力、油品短缺问题愈演愈烈,全球能源价格飙升,加深了世界各国对能源安全问题的担忧,也让各国开始重新审视过度依赖化石能源而造成的潜在风险。

我国是能源消费大国,也是能源进口大国,面对错综复杂的外部形势、内部经济发展新态势以及“双碳”目标能源转型进程,在“十四五”迈向“双碳”目标的关键窗口期,要如何协同能源安全、经济增长与气候变化?又要如何打造安全、独立、低碳的现代化能源体系?

7月8日,中国新闻社国是论坛与能源基金会共同举办了“加速构建面向双碳目标的现代能源体系,寻求解决能源安全问题根本出路”专题研讨会,多位专家学者对此进行了深入探讨。

煤炭仍是“压舱石”,增量要尽可能用非化石能源

谈及能源安全,能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥表示,依据中国当下富煤、少油、缺气、多可再生资源的国情,煤炭在今天仍是“压舱石”。对于端稳能源饭碗,煤炭起着关键的作用。

“在当下要依靠煤炭,又要逐步低碳化,是对智慧的一个重要考验,这里有一个过渡过程,转型不是一夜之间发生的,可能要历经十年、二十年、三十年乃至四十年的过程,要达成未来碳中和的目标,行动要从今天开始。”邹骥称。

如何能够稳住能源大局,中国又要怎样站稳能源的脚跟?在邹骥看来,关键是处理好多个关系:包括短期与长期的关系、存量和增量的关系、局部与总体的关系、向量与标量的关系、远景与过渡的关系等等。

锚定“3060”双碳目标,邹骥指出,其中最关键的问题是处理好存量与增量的关系。一方面,要全力以赴保存量,包括煤炭开采量、煤电火电发电量等,依然要按部就班、一如既往地从政策、金融、交通、仓储等全方位保住、稳住;另一方面,在增量上要尽最大的可能用非化石能源。

邹骥介绍,据测算,要从现在不到一半的非化石能源支撑能源增量,变为可以完全支撑增量,大概还需几年时间,这有赖于加速非化石能源装机,以及非化石能源发电量的产生。未来进入“十五五”时期,要进一步扩大非化石能源增量,逐步有序地替代现有的煤炭存量,才不至于动摇能源安全的根基,才能做到“先立后破”。

对于未来我国能源领域的自立自强,邹骥非常有信心:“我们对于经济增长的目标、能源保供的目标、应对气候变化的目标、乡村振兴的目标、进一步改善空气质量的目标,他们的重合度是非常高的,完全可以统一起来。绿色低碳已经不再是经济发展的对立面、绊脚石,相反它为经济发展提供了新的增长动能、新的投资领域。”

保障能源安全是构建现代能源体系的前提

“老祖宗告诫我们:开门七件事,柴米油盐酱醋茶。首先是柴,柴就是能源。当今保障能源安全不仅需要保障能源供给,同时(也要)保障经济、社会、环境和气候安全。”

谈及中国如何守住能源安全底线,国家能源局原副局长吴吟反复强调了能源独立的重要性:炉子必须稳稳生在自己家中。炉子指的是能源,要做到能源独立,把能源饭碗端在自己手里。

吴吟指出,要保障能源的独立与安全,必须要有资源保障。中国能源资源禀赋特点通常被形容为“富煤、缺油、少气”,但在吴吟看来还应加上“足能”二字,这为中国将能源安全主动权掌握在自己手里提供了底气。

吴吟表示,去年下半年,中国出现煤价上涨;今年以来,全球能源价格暴涨,有的地区天然气价格暴涨数倍。二者除了受疫情、产业链受损等因素影响外,还有主观或客观上“先破后立”的原因。

谈及构建现代能源体系,吴吟认为,应考虑安全高效、清洁低碳与经济智联等因素。第一,要控制化石能源总量。尽快取消散烧煤炭,更加高效地利用煤炭,耦合生物质利用煤炭,支撑可再生能源发展,逐步减少燃料路径利用,加快拓展原料路径利用,推进相对减碳路径利用,研发碳捕集利用新路径。第二,着力提高利用能效。切实落实节能优先方针,在结构节能、技术节能、管理节能的基础上,增加系统节能和文化节能。第三,实施再生能源替代行动。拓展发展领域,加快发展储能,探索发展植物能源。第四,探索电力体制改革。把握能源系统发展趋势,新型电力系统的重点在需求侧,必须深化电力体制改革,充分调动需求侧的积极性。第五,构建以新能源为主的新型电力系统。

根据吴吟提供的数据,按照20%的屋顶面积、2%的戈壁和荒漠地区面积安装太阳能发电设备估算,中国太阳能可利用量约22亿千瓦。另据中国水电水利规划设计总院数据,中国水力资源技术可开发装机容量为6.9亿千瓦;陆地风能技术可开发量为25.71千瓦;海洋能近海蕴藏量约14.95亿千瓦。

此外,当前中国光伏和风电发展走在世界前列,电池和电动车发展亦是世界领先。吴吟表示,这意味着相关产业可以支撑可再生资源发展,支撑中国把能源“饭碗”牢牢端在自己手里。

通过提高能效可减少能源需求30%以上

“我国石油70%以上靠进口,天然气43%以上靠进口,高度对外依赖,这是战略上的短板,安全问题需要解决。”

谈及中国能源安全,国家发展改革委能源研究所原所长、中国能源研究会能源与经济专委会主任戴彦德表示,有两方面问题需要解决:一方面,中国石油和天然气高度依赖进口,这在当前形势下将给能源安全、经济安全、国家安全带来隐忧;另一方面,中国现有的能源还不足以支撑子孙后代可持续发展,因为化石能源储量是一个常数。因此,能源安全观既要考虑当前,又要考虑长远,而碳中和既能解决当前又能解决长远的能源安全问题。

戴彦德认为,碳中和对中国而言是个机遇。在这一领域,中国不仅和发达国家站在同一起跑线上,而且在某些方面中国还处于领先地位。在实现碳中和的过程中,一些项目因达不到低碳要求无法“上马”看似会影响就业,但实际上能源转型将产生大量对新能源的投资,这些投资有助于推动中国经济发展,也有助于稳定就业。

“真正实现碳中和必须效率优先,把效率放在第一位考虑。”面向碳中和目标,戴彦德表示要大幅提高能源效率,颠倒现有以煤炭为主的能源结构,实施去煤、去油等重大战略。

戴彦德分析道,当前我国每年的能源消耗总量约为49.8亿吨标准煤,其中低效和浪费的能源约占消费总量的20%,直接和间接出口的能源约20%,周期性的能源浪费约占能源消费总量的15%。

他指出,可通过提高技术从低效浪费的能源消费中挖掘出8亿吨标准煤的节约空间,可通过转变经济增长方式,将出口能源减少一半(约5亿吨标准煤),还可以将周期性资源浪费减少30%,也会获得约2.2亿吨标准煤的节约空间。由此,改进三方面可减少能源需求30%以上,节约15.2亿吨标准煤的能源消耗。

“发展模式上要转,供应模式上要换,生产模式上要减,生活模式上要简。”戴彦德表示,要调整经济结构,转变经济增长方式,提高经济增长的质量,减少周期性资源浪费;要努力摆脱传统高碳能源的高度依赖,大力开发低碳、无碳、连续、再生、永续利用的非化石能源;要大幅提高能源利用效率,减少碳能源需求。

抽水蓄能等储能在新能源发展中的地位愈加凸显

能源是碳排放的最主要来源,是实现碳达峰、碳中和的主战场,可再生能源是能源绿色低碳发展的先锋队,也将是未来发展的主力军。

水利水电规划设计总院总规划师严秉忠表示,中国要成为能源强国,首先要实现能源独立,就目前中国的能源资源条件来说,能源独立就需要发展可再生资源。我国二氧化碳排放既要在2030年前达到峰值,还要在碳达峰后以远少于发达国家的时间实现碳中和,必须在短短不到10年的时间内实现能源转型的“先立后破”,“十四五”是推动可再生能源高质量发展的关键5年。

“十四五”期间可再生资源发展任务很重,对此严秉忠表示,要从四方面着手推进。一是区域布局优化发展,二是重大基地支撑发展,三是示范工程引领发展,四是行动计划落实发展。要建设以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏发电基地,加快建设新疆、黄河上游、河西走廊、黄河几字湾、冀北、松辽、黄河下游绿色能源廊道等7大陆上新能源基地,依托西南水电基地调节能力和外送通道,统筹推进水风光综合基地开发建设,重点建设山东、长三角、福建、广东、广西北部湾等海上风电基地集群等。加大研发力度,推动创新技术发展。

当前,以抽水蓄能为主体的储能在新能源发展中的地位愈加凸显。严秉忠表示,抽水蓄能电站可成为绿色巨型“充电宝”、持续稳定“助推剂”和经济可靠 “稳定器” 。

他指出,当前新能源时常出力远大于负荷需求,抽蓄通过抽水、发电工况转换,可以实现新能源电量的“时空挪移”,提高消纳利用率,提升通道输电小时数,保障电源基地开发建设的经济性。 随着新能源占比增加,峰谷差将拉大,网内调峰储能需求增加。新能源基地开发需要的储能、调峰、调频、调相,都离不开抽水蓄能。抽水蓄能电站建设可打破制约瓶颈,是送端基地建设的助推剂。此外,抽水蓄能还可以快速抑制能源发电波动性,提高送端电能质量,降低新能源出力波动对电网安全稳定影响。送端负荷需求需要稳定电力供应,风电有随机性,顶峰能力不足,极端气象条件下,更需要抽蓄提供电力电量支撑。送端调频调相,为系统增加转动惯量,也可增强送端抗干扰能力。

需在能源“不可能三角”中做好平衡

2022年初,国家发改委、国家能源局出台了《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》,对下一步我国电力市场建设提出了明确要求。

北京电力交易中心市场部主任李竹分析称,随着新能源的快速发展,下一步电力市场建设与运营主要面临三方面挑战,即能源安全、能源环境和能源经济方面的挑战。

其中,能源安全方面的挑战主要集中在电力电量平衡和系统运行安全,能源环境方面的挑战主要集中在促进新能源持续发展和合理体现新能源的环境价值,能源经济方面的挑战主要集中在低碳转型导致能源价格上涨等。

李竹表示,实际主要还是要在能源安全、能源环境和能源经济之间做好平衡。这三者的关系被不少业内人士称作“不可能三角”,任何能源供应都是需要在这三者中取得平衡。

针对能源环境方面,李竹表示,要促进新能源可持续发展,原来新能源有保障性政策,未来可能需要从政策性保障转化为用市场机制促进新能源的可持续发展。

李竹进一步指出,新能源有明显的环境价值,没有碳排放和污染,可以通过市场机制体现出新能源的环境价值,支持新能源发展。

针对能源经济方面的挑战,李竹认为,最重要还是要通过建立电力市场机制,通过市场在更大范围内去配置资源,提高效率,从而尽可能以较低成本或者比较合理成本,实现能源低碳转型。

中国风电机组约占全球市场的2/3

世界风能协会副主席、中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长秦海岩表示,风和光是取之不尽,用之不竭的。中国是全球最大的光伏生产制造大国,也是风电制造产业大国。近年来,中国光伏产业和风电产业发展政策不断完善、规模不断扩大、技术不断进步,这使得风光产业不需要补贴,而且成本还在持续下降,甚至比传统化石能源还便宜。

秦海岩进一步介绍,2021年中国风电装机再创新高。截至2021年,全国累计装机超过17万台,容量超3.4亿千瓦,同比增长19.2%。2021年中国风电发电量5667亿千瓦时,较2010年增长10倍,风电发电量在总发电量中的占比达到了7.8%。在装机容量和发电总量快速增长的同时,全国六大区域的风电产业布局也在持续优化,2021年,全国六大区域的风电新增装机容量占比分别为中南25.8%、华东23.9%、华北18.4%、西北16.2%、东北10.6%、西南5.1%。“三北”地区新增装机容量占比为45%,中东南部地区新增装机容量占比达到55%。

近年来,中国风电发电机组也加快了“走出去”步伐。据中国可再生能源学会风能专业委员会发布的数据,截至2021年底,中国风电机组累计出口到42个国家。2021年,中国向海外出口风电机组容量为326.8万千瓦,同比增长175.2%。秦海岩表示,截至2021年底,中国风电整机制造企业已出口的风电机组共计3614台,累计容量达到964.2万千瓦。

中国风电产业快速发展并积极拓展海外市场的背后,是中国风电全产业链的持续优化创新。秦海岩表示,在风电领域,叶片完全实现了国产化,轴承国产化也已经时代来临,风电机组单机容量不断增大,风电机组轮毂高度达到新高度。伴随着技术进步,发电性能比例提升,促进度电成本下降。当前,中国生产的风电机组,包括国际品牌在中国的产量,占到全球市场的2/3左右。发电机、轮毂、机架等铸锻件,以叶片、齿轮箱、轴承等关键零部件的产量也占到全球市场的60%-70%以上。

秦海岩表示,中国是全球最大的光伏生产制造大国,也是风电制造产业大国,作为世界第二大经济体和全球制造业中心,中国的风电、光伏发电等可再生能源产业持续健康快速发展,将成为全球应对气候变化、推动全球能源转型、构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要支撑。


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