黃震：碳中和目標(biāo)下能源轉(zhuǎn)型的五大趨勢(shì)

 

　　2014年6月13日，在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上，習(xí)近平總書記提出了能源的四個(gè)革命，指出“能源安全是關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題，對(duì)國(guó)家繁榮發(fā)展、人民生活改善、社會(huì)長(zhǎng)治久安至關(guān)重要”。能源的轉(zhuǎn)型問題首先要關(guān)注整個(gè)人類能源的利用歷史。歷史上每一次能源轉(zhuǎn)型都是人類文明發(fā)展和進(jìn)步的重要驅(qū)動(dòng)力。從草木時(shí)代走向自然動(dòng)力，用水車、牛來耕地，從自然動(dòng)力再到煤炭為主，到現(xiàn)在以油氣為主的時(shí)代，我們可以看到能源的轉(zhuǎn)型過程推動(dòng)了人類從舊石器時(shí)代到農(nóng)業(yè)時(shí)代、到工業(yè)時(shí)代，也產(chǎn)生了農(nóng)耕文明、工業(yè)文明，包括第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命、第三次工業(yè)革命。關(guān)于未來能源轉(zhuǎn)型，實(shí)際上大家已經(jīng)有了一個(gè)共識(shí)，那就是未來要走向以新能源為主體的時(shí)代，即零碳時(shí)代，要實(shí)現(xiàn)零碳和碳中和。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，包括新能源技術(shù)、新材料、人工智能、大數(shù)據(jù)等等的發(fā)展，人類正在逐步走向生態(tài)文明的時(shí)代，由此我們認(rèn)為會(huì)引發(fā)第四次工業(yè)革命，第一次工業(yè)革命造就了大英帝國(guó)，第二、第三次造就了美國(guó)讓其稱霸世界，將來我們要走向零碳時(shí)代，而且會(huì)引發(fā)第四次工業(yè)革命，這將對(duì)中國(guó)、中華民族帶來什么機(jī)遇值得我們深思。

 

　　面向“雙碳”特別是碳中和，可以說我們正面臨著又一次新的能源轉(zhuǎn)型，這樣的能源轉(zhuǎn)型我把它歸納為五個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì)：

 

　　第一，新能源從補(bǔ)充能源走向新主體能源。目前我國(guó)主要還是以化石能源為主，現(xiàn)在人類發(fā)電用的最大的形式是百萬機(jī)組的大發(fā)電，未來新能源會(huì)走向歷史的舞臺(tái)、變化主體的舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)脫碳的過程，未來會(huì)變化可再生能源，雖然可再生能源的波動(dòng)性、隨機(jī)性、間歇性比較強(qiáng)，我國(guó)要走向主體能源除了建更多的光伏和風(fēng)電廠之外，非常重要的是要重構(gòu)能源體系，要建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。首先，要大力發(fā)展可再生能源發(fā)電。這方面我國(guó)非常有底氣，我國(guó)可再生能源發(fā)展規(guī)模一直穩(wěn)居世界第一，去年可再生能源發(fā)電量占全社會(huì)用電量的30%，而且有非常好的科技和裝備業(yè)的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在全球排名前十的光伏發(fā)電組件的企業(yè)有八家在中國(guó)。其次，要降低新能源成本。實(shí)際上可再生能源，特別是光伏和風(fēng)能這些年發(fā)電成本下降非常大，在2021年國(guó)家電投報(bào)出了一個(gè)最低的上網(wǎng)價(jià)格——目前國(guó)內(nèi)光伏電廠最低價(jià)是0.118元，以前光伏界有一個(gè)目標(biāo)，希望盡早進(jìn)入一美分的時(shí)代，現(xiàn)在看起來也是值得期待的，為時(shí)不遠(yuǎn)。再次，要構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。從源、網(wǎng)、儲(chǔ)、荷生動(dòng)協(xié)同的未來技術(shù)發(fā)展方向來構(gòu)建新型電力系統(tǒng)。光伏發(fā)電有波動(dòng)性和隨機(jī)性，要對(duì)光、風(fēng)進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)使它成為主體性的發(fā)電系統(tǒng)；同時(shí)由于它的間歇性和波動(dòng)性，儲(chǔ)能就變得很重要，不僅要中長(zhǎng)期儲(chǔ)能，還要長(zhǎng)期的儲(chǔ)能和能源轉(zhuǎn)換，在用戶處要建更多的可終端負(fù)荷和虛擬電廠，從網(wǎng)端來說需要更多的智能電網(wǎng)，同時(shí)要進(jìn)一步發(fā)展電力交易市場(chǎng)和進(jìn)行電力體制的改革。因此，使電力成為新能源主體是未來的發(fā)展方向，未來應(yīng)該從現(xiàn)在的集中大發(fā)電的百萬機(jī)組的特高壓電網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展到微電網(wǎng)分布式的發(fā)電系統(tǒng)，當(dāng)然集中式還是必須要有的，但是更多的是需要分布式的能源系統(tǒng)。另外發(fā)展趨勢(shì)是會(huì)從原來生產(chǎn)和消費(fèi)者相對(duì)獨(dú)立，以前能源生產(chǎn)和消費(fèi)是各自獨(dú)立的，而未來是變化一個(gè)產(chǎn)銷者的概念，既是能源的生產(chǎn)者又是消費(fèi)者，更多的是從原來的源隨荷動(dòng)進(jìn)一步發(fā)展到源網(wǎng)儲(chǔ)荷深度互動(dòng)。

 

　　第二，化石能源從主體能源走向保障性能源。未來會(huì)有大量的可再生能源，形成更多的零碳電力，不僅是風(fēng)電、光伏、水源，實(shí)際上除了可再生能源以外燃煤發(fā)電、天然氣發(fā)電也應(yīng)該要走向零碳化。未來我們可以看到，比如說化石能源發(fā)電，包括燃煤發(fā)電和風(fēng)電加上CCUS等技術(shù)會(huì)成為一種標(biāo)配，由此實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；茉窗l(fā)電的零碳排放。但是化石能源依然非常重要，因?yàn)樗梢匝a(bǔ)償獲得平衡可再生能源發(fā)電的波動(dòng)性，具備靈活調(diào)整氣電、煤電的能力，是提高電網(wǎng)靈活性的重要手段，是保障性能源和保障性電力。將來新能源發(fā)電將作為主體能源，而化石能源將會(huì)從主體能源逐漸走向保障性能源，為保障能源供給，發(fā)揮重要作用。

 

　　第三，儲(chǔ)能將成為零碳電力不可或缺的技術(shù)組合。通過可再生能源獲得大量的零碳電力，但是零碳電力又有一定的波動(dòng)性、隨機(jī)性，因此未來儲(chǔ)能變成了一個(gè)非常重要的技術(shù)組合。目前講到儲(chǔ)能，大家想到最多的是抽水蓄能，由于地理位置限制不是所有地方都能建，跟水庫資源、水利資源是相對(duì)的。實(shí)際上講到儲(chǔ)能就會(huì)講到鋰電池儲(chǔ)能等等，是電化學(xué)儲(chǔ)能的一種，但是對(duì)我們未來的發(fā)展，非常重要的一種儲(chǔ)能就是化學(xué)儲(chǔ)能，即可再生燃料的概念，儲(chǔ)能除了電化儲(chǔ)能以外，未來化學(xué)儲(chǔ)能、燃料儲(chǔ)能也是非常重要的，主要是利用這些儲(chǔ)能能夠轉(zhuǎn)化，克服風(fēng)、光資源的波動(dòng)性大的缺陷。關(guān)于化學(xué)儲(chǔ)能，目前我國(guó)出臺(tái)了氫能、燃料電池的產(chǎn)業(yè)政策，也在發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)，氫作為化學(xué)儲(chǔ)能的一個(gè)方面，最重要的價(jià)值所在是儲(chǔ)能，它可以把可再生能源發(fā)的電存儲(chǔ)為電能。除了生產(chǎn)氫以外，由于氫的外在條件極低溫或者高壓，在輸運(yùn)、儲(chǔ)放、安全性方面需要突破。近幾年，氨和二氧化碳制作合成的燃料受到關(guān)注，這些都是現(xiàn)在化學(xué)儲(chǔ)能用可再生綠電來做儲(chǔ)能的非常重要的方式，有了這些燃料我們可以驅(qū)動(dòng)用到車、船、航空器上，變成儲(chǔ)能的重要形式，特別是對(duì)于未來電氣化行業(yè)的去碳化會(huì)發(fā)生重要的作用，所以我認(rèn)為第三個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是儲(chǔ)能包括化學(xué)儲(chǔ)能會(huì)和零碳電力合在一起變成不可或缺的技術(shù)組合。關(guān)于化學(xué)儲(chǔ)能目前有一種源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，未來如果可以把燃料作為儲(chǔ)能的重要形式，就改變了源儲(chǔ)和離線可再生能源利用的全新形式，這種可再生燃料也包括了氫、氨和合成染料，可以就地消納富裕的綠電，可以把它做成合成燃料，大大提高消納水平，而且便于運(yùn)輸和分享。

 

　　第四，電力逐漸走向零碳化。零碳的電力非常重要，有了大量的零碳電力以后，再電氣化就成為碳中和的極為重要的路徑。第二次工業(yè)革命、第三次工業(yè)革命中人類發(fā)明了電燈、電話、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等等，當(dāng)時(shí)說第二次工業(yè)革命人類進(jìn)入了電氣化時(shí)代，但是從數(shù)據(jù)來看，目前從終端能源消費(fèi)的水平來說電氣化的水平不高，全球19%，我國(guó)是25%—26%之間，將來我們逐漸能走向電力脫碳以后，再電氣化就成為了碳中和的極為重要的路徑，前提是零碳電力的再電氣化，因此預(yù)計(jì)到2050年全球電氣化水平會(huì)提高到50%—70%。根據(jù)IEA的結(jié)果，2060年1/4的減碳主要是在電氣化的貢獻(xiàn)，未來一個(gè)非常大的趨勢(shì)就是進(jìn)一步加大對(duì)電力供應(yīng)、建筑交通再電氣化，提高能源效率。

 

　　第五，從基于自然稟賦的開發(fā)利用進(jìn)一步走向基于技術(shù)創(chuàng)新的新能源開發(fā)。能源開發(fā)基于化石能源的開發(fā)和利用，而這些資源全球總量占前5位的國(guó)家占全球煤炭資源總量的75%，這些資源是全球少數(shù)國(guó)家所富有的，而未來會(huì)走向基于技術(shù)創(chuàng)新的新能源開發(fā)利用，因?yàn)樗械膰?guó)家和地區(qū)雖然資源利用量有所不同，但是大家都有風(fēng)、都有光，利用技術(shù)進(jìn)步把太陽能、光和風(fēng)轉(zhuǎn)換成新能源的電力是未來的重要發(fā)展方向，即從基于自然稟賦的資源開發(fā)走向基于技術(shù)創(chuàng)新的新能源的開發(fā)利用。

 

　　未來我們會(huì)構(gòu)建一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)就是零碳能源體系，它是以高比例可再生能源為主體，化學(xué)能源、核能為保障能源，構(gòu)成以綠電為基礎(chǔ)的高效、清潔、安全的能源體系。我有一個(gè)愿景，太陽每天可以為我們提供無窮無盡的能源，過去的世界是依賴于上億年以前的陽光照耀的產(chǎn)物就是化石能源，我們想今后的世界每天的陽光都會(huì)為我們提供取之不盡、用之不竭的熱、電、可再生能源，通過技術(shù)的進(jìn)步，通過光伏、風(fēng)電把它轉(zhuǎn)化成電能，來提供熱、電和可再生的燃料。

本文+內(nèi)-容-來-自；中^國(guó)_碳+排.放_(tái)交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om