林伯強(qiáng)：建設(shè)以新型能源系統(tǒng)為目標(biāo)的能源強(qiáng)國(guó)

經(jīng)過40年的努力，中國(guó)已經(jīng)建成了全球最龐大也是最有效的能源系統(tǒng)之一。目前全球性的能源危機(jī)對(duì)中國(guó)的影響不是很大，只要中國(guó)煤炭不出問題，可以基本保障充足穩(wěn)定的能源供應(yīng)。但是，碳中和對(duì)能源強(qiáng)國(guó)提出了新的要求和挑戰(zhàn)。二十大報(bào)告對(duì)于實(shí)現(xiàn)“碳中和”路徑做出了明確規(guī)劃，為后續(xù)“碳達(dá)峰”“碳中和”的開展奠定了總基調(diào)，即“先立后破”。

 

中國(guó)碳中和進(jìn)程中的主要矛盾有：一是經(jīng)濟(jì)需要大幅度增長(zhǎng)；二是能源電力消費(fèi)集中在工業(yè)；三是資源稟賦和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)相對(duì)高碳；四是消費(fèi)者支付能力較低。碳中和的主要抓手是建設(shè)清潔電力為主體的新型能源系統(tǒng)，政府要求2060年能源結(jié)構(gòu)中非化石能源占80%以上。那么，在全球能源危機(jī)背景下，中國(guó)如何打造能源強(qiáng)國(guó)？

 

二十大報(bào)告指出，要“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，立足我國(guó)能源資源稟賦，堅(jiān)持先立后破，有計(jì)劃分步驟實(shí)施碳達(dá)峰行動(dòng)，深入推進(jìn)能源革命，加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化全球治理”。深入推進(jìn)能源革命、加快規(guī)劃建設(shè)以新型能源系統(tǒng)為目標(biāo)的能源強(qiáng)國(guó)，已成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展與綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。

 

建設(shè)新型能源系統(tǒng)與能源強(qiáng)國(guó)

 

建設(shè)新型能源系統(tǒng)和能源強(qiáng)國(guó)，首先需要關(guān)注碳中和進(jìn)程中的能源安全問題。中國(guó)的能源安全包含多維度多層次的內(nèi)涵，“供給短缺是最大的能源不安全”，能源獨(dú)立是一個(gè)需要從戰(zhàn)略上追求的目標(biāo)。中國(guó)能源安全面臨結(jié)構(gòu)性矛盾，隨著此次全球能源危機(jī)爆發(fā)，地緣政治風(fēng)險(xiǎn)將對(duì)中國(guó)油氣資源的進(jìn)口產(chǎn)生潛在威脅。中國(guó)能源安全短中期和中長(zhǎng)期面臨的挑戰(zhàn)存在很大差異。

 

短中期來看，需要依靠新型能源系統(tǒng)和電動(dòng)汽車逐步替代傳統(tǒng)化石能源。目前中國(guó)能源系統(tǒng)中84%依賴化石能源，石油對(duì)外依存度達(dá)72%，天然氣對(duì)外依存度約45%，一般認(rèn)為碳中和就是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。然而，2030年碳達(dá)峰的峰值既取決于清潔能源發(fā)展，也取決于能源電力需求增長(zhǎng)，需要通過平衡清潔能源發(fā)展速度與能源電力需求增長(zhǎng)速度來控制峰值。

 

碳中和背景下的高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)要求盡可能和盡快實(shí)現(xiàn)“雙脫鉤”：一是GDP增長(zhǎng)與化石能源增長(zhǎng)脫鉤，二是GDP增長(zhǎng)與能源電力需求增長(zhǎng)脫鉤，使新能源增長(zhǎng)量可以基本滿足能源需求增量。因此需要將碳中和作為一個(gè)倒逼機(jī)制，提出一個(gè)系統(tǒng)性解決方案，兼顧需求側(cè)和供給側(cè)，以及系統(tǒng)成本。從二十大報(bào)告中可以看到，碳達(dá)峰行動(dòng)應(yīng)該是有計(jì)劃、分步驟地進(jìn)行實(shí)施。短中期減少石油對(duì)外依存是能源安全的關(guān)鍵，需要依靠新型能源系統(tǒng)和電動(dòng)汽車替代石油，既滿足碳中和目標(biāo)要求，又可以立足本土，減少能源對(duì)外依存。

 

中長(zhǎng)期來看，需要保障能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供應(yīng)。我國(guó)電力結(jié)構(gòu)以火電為主，風(fēng)電、光伏發(fā)電占比不足10%，但在2060年碳中和目標(biāo)下，預(yù)計(jì)未來四十年內(nèi)風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電占比將達(dá)到65%以上，甚至將近70%。由于中長(zhǎng)期以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源裝機(jī)容量將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)，屆時(shí)風(fēng)電光伏在新型能源系統(tǒng)中的占比很高，電動(dòng)汽車普及且規(guī)模龐大，化石能源和燃油車消費(fèi)都處于穩(wěn)步下降態(tài)勢(shì)，此時(shí)能源安全將主要體現(xiàn)在能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供應(yīng)。按照二十大要求，應(yīng)加強(qiáng)煤炭清潔高效利用，確保能源安全。在中長(zhǎng)期通過龐大先進(jìn)的煤電系統(tǒng)為碳中和“保駕護(hù)航”，提供穩(wěn)定性和應(yīng)對(duì)極端氣候。

 

加快可再生能源發(fā)展步伐

 

黨的十八大以來，我國(guó)可再生能源迎來快速發(fā)展，清潔能源消費(fèi)占比從14.5%提高到了22.5%。目前中國(guó)可再生能源裝機(jī)規(guī)模已突破11億千瓦，水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)規(guī)模均居于世界第一。在“雙碳”目標(biāo)約束下，中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型必將是從煤炭時(shí)代直接邁向可再生能源時(shí)代的跨越式演進(jìn)和迭代式發(fā)展。當(dāng)前，全球第三次能源轉(zhuǎn)型在碳中和背景下加速推進(jìn)，新冠疫情沖擊造成的能源供需錯(cuò)配尚未恢復(fù)，國(guó)際地緣政治沖突引起的國(guó)際油氣市場(chǎng)切換正在進(jìn)行。多重因素交織疊加下，全球能源體系正迎來大變局。中國(guó)應(yīng)抓住可再生能源發(fā)展的時(shí)代機(jī)遇，積極推動(dòng)可再生能源產(chǎn)業(yè)跨入高質(zhì)量躍升發(fā)展階段。

 

1.加快新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)。

 

目前，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量約24.4億千瓦，其中，風(fēng)電裝機(jī)容量約3.4億千瓦，太陽能發(fā)電裝機(jī)容量約3.4億千瓦，但可再生能源發(fā)展仍然面臨著市場(chǎng)成熟度不高、政策體系不完善、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等問題。作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，新能源產(chǎn)業(yè)要在保證國(guó)家能源安全的前提下加快發(fā)展步伐。應(yīng)積極推動(dòng)西北部大新能源基地建設(shè)（風(fēng)電、光伏），通過大運(yùn)輸（特高壓和氫能）和大電動(dòng)汽車的戰(zhàn)略，做大做強(qiáng)新能源產(chǎn)業(yè)，使能源發(fā)展立足于國(guó)內(nèi)產(chǎn)能，同時(shí)滿足低碳發(fā)展戰(zhàn)略和保障國(guó)家能源安全的客觀要求。

 

2.推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革，統(tǒng)籌煤電與新能源協(xié)同發(fā)展。

 

中國(guó)電力系統(tǒng)從2002年啟動(dòng)第一輪電力機(jī)制改革至今，能源供給能力和質(zhì)量均取得了顯著提升，2021年，我國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到23.8億千瓦，清潔能源發(fā)電裝機(jī)容量突破10億千瓦，能源裝備規(guī)模和技術(shù)水平居于世界前列，但中國(guó)的電力市場(chǎng)化機(jī)制還處于起步階段。隨著電力市場(chǎng)化改革不斷深化，新能源市場(chǎng)體系逐漸完善，綠色電力證書交易有望成為電價(jià)機(jī)制中的重要一環(huán)。發(fā)展綠色電力證書可以通過市場(chǎng)化的手段，緩解可再生能源的消納問題，促進(jìn)可再生能源發(fā)電的量?jī)r(jià)齊升，改善可再生能源運(yùn)營(yíng)商的收益水平，進(jìn)而提高可再生能源的競(jìng)爭(zhēng)力。

 

加快規(guī)劃建設(shè)新型電力系統(tǒng)

 

我國(guó)新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨著新能源發(fā)電比例逐漸增加、源網(wǎng)荷協(xié)調(diào)困難、用戶側(cè)供需互動(dòng)需求加大、數(shù)字化水平有待提升等多方面挑戰(zhàn)。

 

1.考慮靈活性電源的重要作用。

 

由于風(fēng)電光伏的不確定性、不穩(wěn)定性及不連續(xù)性，靈活性電源在未來的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮越發(fā)重要的作用。到2025年，我國(guó)靈活調(diào)節(jié)電源占比需要達(dá)到24%左右，但目前我國(guó)抽水蓄能、燃?xì)獍l(fā)電等靈活性調(diào)節(jié)電源裝機(jī)占比不足6%。由于風(fēng)電光伏的不確定性、不穩(wěn)定性及不連續(xù)性，靈活性電源在未來的新型電力系統(tǒng)中發(fā)揮愈發(fā)重要的作用。一方面，在應(yīng)對(duì)全球氣候變化的壓力下，風(fēng)電、光伏的建設(shè)步伐明顯加快，電力系統(tǒng)不穩(wěn)定性隨之提升；另一方面，氣候變化導(dǎo)致的極端天氣給人類生產(chǎn)生活帶來的威脅越發(fā)嚴(yán)重，越來越不穩(wěn)定的氣象條件將進(jìn)一步放大風(fēng)電、光伏的不穩(wěn)定性。隨著電力系統(tǒng)發(fā)電側(cè)和消費(fèi)側(cè)的可控性和可測(cè)性逐漸下降，亟須規(guī)劃提出兼具穩(wěn)定性、安全性與經(jīng)濟(jì)性的新型電力系統(tǒng)建設(shè)方案。

 

2.保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)與能源供需協(xié)同發(fā)展。

 

為保障能源供需雙側(cè)的協(xié)同發(fā)展與動(dòng)態(tài)平衡，未來以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，將不僅包括風(fēng)電光伏、智能電網(wǎng)，還應(yīng)包括支撐性的火電及CCUS、儲(chǔ)能系統(tǒng)、氫能等。在生產(chǎn)側(cè)，應(yīng)該綜合利用儲(chǔ)能、CCUS、氫能、數(shù)字化、智能化等手段，加大儲(chǔ)能配比的提升力度，推動(dòng)煤電逐步由電量型電源向電量和電力調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變，為風(fēng)電光伏提供穩(wěn)定保障；在消費(fèi)側(cè)，逐步推進(jìn)電價(jià)機(jī)制改革，引導(dǎo)更多市場(chǎng)主體參與保障電力穩(wěn)定供應(yīng)。加快完善電力現(xiàn)貨市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)建設(shè)，以充分體現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)價(jià)值和加快可再生能源消納。電力消費(fèi)的演進(jìn)趨勢(shì)正呈現(xiàn)數(shù)字化、市場(chǎng)化、低碳化特征，需要通過市場(chǎng)化機(jī)制積極引導(dǎo)全社會(huì)參與新型電力系統(tǒng)建設(shè)，利用數(shù)字化智能化技術(shù)推動(dòng)工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)的系統(tǒng)性升級(jí)改造。

 

加快新能源系統(tǒng)配套設(shè)施建設(shè)

 

中國(guó)近一半的煤炭用于發(fā)電，提供了近60%的電力供應(yīng)，煤炭在中短期仍然是滿足能源消費(fèi)的主要來源，長(zhǎng)期可能也難以被完全替代?，F(xiàn)階段還需要立足煤炭，清晰認(rèn)識(shí)到現(xiàn)存龐大煤電機(jī)組在助力能源清潔轉(zhuǎn)型上所具備的經(jīng)濟(jì)性和可靠性優(yōu)勢(shì)。通過保留布局合理的煤電系統(tǒng)，未來可以靈活應(yīng)對(duì)極端氣候?qū)σ孕履茉礊橹黧w的新型電力系統(tǒng)的威脅和沖擊，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)“保駕護(hù)航”。

 

1.大力推進(jìn)CCUS技術(shù)的規(guī)?；l(fā)展。

 

從成本的角度看，煤電退役除了需要固定成本歸零，還需要投入拆遷費(fèi)用以及其他職工安置再就業(yè)等成本，這個(gè)就是煤電的“退役預(yù)期”。如果“煤電+CCUS”技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估納入煤電“退役預(yù)期”，即僅包含發(fā)電的變動(dòng)成本和CCUS改造配置成本，其成本競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)于“風(fēng)電光伏+儲(chǔ)能”方案會(huì)大大提高。目前我國(guó)CCUS仍處于發(fā)展早期，已建成、在建及擬建的CCUS項(xiàng)目數(shù)量占全球總量的7.7%，其中有88.9%的CCUS項(xiàng)目捕集規(guī)模在30萬噸/年以下，捕集規(guī)模超過60萬噸/年的項(xiàng)目?jī)H占3.7%。因此，需要積極布局CCUS技術(shù)的規(guī)?；l(fā)展，以期在大比例風(fēng)電光伏并網(wǎng)的背景下，降低對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的依賴，以較低成本支持“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

 

2.優(yōu)化和完善以新能源供應(yīng)為主的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施。

 

近年來，我國(guó)風(fēng)電與光伏裝機(jī)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了大幅度增長(zhǎng)，投建成本逐漸下降，但風(fēng)電、光伏發(fā)電量?jī)H占全社會(huì)用電量的11%，消納利用水平更低。如何通過儲(chǔ)能、氫能、數(shù)字化、智能化等綜合性手段，構(gòu)建和優(yōu)化以新能源供應(yīng)為主的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施，將不穩(wěn)定的風(fēng)電光伏轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定可靠的電源，將是新型能源體系建設(shè)的最大挑戰(zhàn)。鑒于在交通、工業(yè)與建筑等高碳排放部門具有廣闊的應(yīng)用前景，氫能有望成為減少碳排放和保障能源安全的低碳轉(zhuǎn)型綜合性解決方案。因此，需要積極探索氫能終端應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)質(zhì)性推動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)?；l(fā)展。數(shù)字化和智能化作為新一代信息技術(shù)，將在新型能源系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。能源領(lǐng)域的數(shù)字化可以將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于能源生產(chǎn)消費(fèi)的全過程，而智能電網(wǎng)則是配備了包含數(shù)字技術(shù)等新技術(shù)在內(nèi)的新型電網(wǎng)，能夠在預(yù)測(cè)或感知系統(tǒng)不穩(wěn)定的前提下快速做出科學(xué)決策，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定供電。

 

充分發(fā)揮政府引導(dǎo)與市場(chǎng)推動(dòng)作用

 

1.完善政府政策措施，彌補(bǔ)市場(chǎng)失靈。深入推進(jìn)能源體制改革，以保障能源體系的低碳轉(zhuǎn)型能夠兼顧能源安全穩(wěn)定供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)性、低碳環(huán)保、能源公平的“能源三角”。加強(qiáng)供給側(cè)和需求側(cè)的政策頂層設(shè)計(jì)，比如重點(diǎn)培育與發(fā)展可再生能源、儲(chǔ)能、氫能、CCUS等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合；引導(dǎo)終端部門開展電氣化改造，積極推動(dòng)電能替代和電動(dòng)汽車應(yīng)用。

 

2.引入市場(chǎng)化機(jī)制，優(yōu)化資源配置。充分發(fā)揮市場(chǎng)在新型能源體系中優(yōu)化資源配置的積極作用，通過健全能源市場(chǎng)化機(jī)制，使政府、企業(yè)、民眾等各方持續(xù)形成合力，以滿足新能源安全有效消納和電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。二十大報(bào)告提出，構(gòu)建全國(guó)統(tǒng)一大市場(chǎng)，深化要素市場(chǎng)化改革，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)市場(chǎng)體系。加速電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)，完善電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，逐步提升新能源市場(chǎng)化交易比重，以及容量成本回收機(jī)制的推廣應(yīng)用將是未來全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)體系發(fā)展的重點(diǎn)。需求側(cè)響應(yīng)資源的市場(chǎng)化開發(fā)與價(jià)格形成機(jī)制創(chuàng)新將是未來政策關(guān)注的重點(diǎn)，需要引導(dǎo)用戶積極參與到新能源消納、系統(tǒng)調(diào)節(jié)之中。

 

（作者系嘉庚創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室研究員，廈門大學(xué)中國(guó)能源政策研究院院長(zhǎng)）