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后疫情時代 可再生能源的的“大有可為”

   2020-07-28

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核心提示:  不久前,國家能源局印發的《2020年能源工作指導意見》(以下簡稱《指導意見》)再一次提出,堅持以清潔低

不久前,國家能源局印發的《2020年能源工作指導意見》(以下簡稱“《指導意見》”)再一次提出,“堅持以清潔低碳為發展目標”、“持續擴大清潔能源消費占比,推動能源綠色低碳轉型”。

自六年前習近平總書記提出“四個革命、一個合作”的能源安全新戰略以來,中國明顯加快了能源轉型步伐,逐步加大可再生能源在能源結構中的比例。

按照中國中長期能源轉型發展目標,到2030年,非化石能源消費占一次能源消費比重達到20%;2050年,這一比重達到50%。但中國能源結構的現狀決定了上述目標的實現必須大幅減少對煤炭的依賴程度。

《指導意見》提出,2020年全國能源消費計劃總量不超過50億噸標準煤,煤炭消費比重下降到57.5%左右。

2020年是中國“十三五”規劃的收官之年,亦是謀劃“十四五”的關鍵之年。但與過往不同的是,今年以來,新冠疫情肆虐全球,世界經濟遭受百年未遇的重創。作為世界第二大經濟體,中國經濟亦受到影響,一季度GDP同比下降6.8%。

全球經濟亟待復蘇,而推動綠色高質量復蘇已成為全球共識。在后疫情背景下,未來五年,如何繼續推進清潔低碳能源發展,從而帶動中國經濟向綠色低碳轉型,實現從高速增長向高質量增長的轉變?

煤炭依舊是最大挑戰

作為《巴黎協定》承諾的一部分,中國計劃到2030年二氧化碳排放達到峰值并爭取盡早達峰,單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降60%至65%。

事實上,作為世界第二大經濟體,中國在履行《巴黎協定》方面做出了積極努力,并發揮了重要作用。

工信部原部長、中國工業經濟聯合會會長李毅中在近期由能源基金會和中國新聞社聯合舉辦的“能源中國——中國未來五年:為后疫情時代的高質量增長注入清潔低碳能源”國是論壇上指出,中國為實現2030年履行《巴黎協定》作出了實實在在的努力,在二氧化碳排放強度、二氧化碳排放峰值、非化石能源占比、森林蓄積量等四個目標上,都取得了顯著成效。

盡管中國在碳排放上做出的努力得到全球廣泛認可,但在能源轉型的道路上,正確對待和處理煤炭問題依舊是一項重大挑戰。

由于能源資源稟賦和國際能源市場的限制,在中國的能源消費結構中,未來很長一段時間內,煤炭和煤電仍會是主力軍。截至2019年,煤電占比仍高達69%。控煤任務依然嚴峻。

我們看到,我國在大力發展可再生能源大力的同時,煤電裝機總量實際上也在逐年增長。今年第一季度,國家統計局發布的《中華人民共和國2019年國民經濟和社會發展統計公報》顯示,2019年全年,能源消費總量48.6億噸標準煤,同比增長3.3%。其中,火電裝機容量119055萬千瓦,增長4.1%。這是五年來,煤電裝機占比首次回升。

不僅如此,“國內低碳能源政策研究項目”6月9日發布的報告顯示,截至2020年5月31日,除4600萬千瓦在建煤電項目以外,中國至少還有4800萬千瓦的煤電項目正處于推進階段。

對此,國務院原參事,中國可再生能源學會原理事長,科技部原秘書長石定寰認為,“我們不能開倒車,‘十四五’不能走回頭路,即使速度放慢,也要協調地推進能源革命”。

中國能源研究會可再生能源專委會主任李俊峰在一次公開演講中稱,我國煤電目前處于“在糾結中發展”的局面。

“一方面,從環保角度出發,中國提出了增加電煤消費占比的要求,2019年電煤在全部煤炭消費中的占比已經從2015年的38%提升至48%。但另一方面,電力行業的二氧化碳排放占到全國二氧化碳排放的比重高達40%,煤電碳排放的問題不容忽視。”

國家能源局《電力發展“十三五”規劃》明確,到2020年,全國煤電裝機規模力爭控制在11億千瓦以內。李俊峰認為,“煤電是托底的發電電源,出現供應不足的情況時,的確需要煤電頂上,但11億千瓦的煤電裝機規模上限,已經可以滿足目前的發展要求。”

而對于既有煤電廠,則需要做高效、清潔化改造,減少煤炭使用。中國工程院院士、原副院長杜祥琬表示,煤炭在發達國家主要作用是發電,而中國的煤炭消耗只有一半是用來發電的。煤電廠做高效、潔凈改造有客觀的國家標準。從1980年的400多克,進步到了現在的平均308克,而先進的煤電廠只需270克。如果全國煤電廠都達到高效水平,煤電的耗煤就可以下降12%。

據統計,2018年,全球工業耗能占總耗能的29%,中國是65.7%;全球煤炭占能源消費的比例是30%,中國是59.2%;全球非化石能源占比為18.1%,中國是14.3%。由此來看,我國未來減少二氧化碳排放重在工業。煤化工、特別是因為氫能興起而熱度大增的煤制氫是非常值得的問題。

發展氫能,很多情況是從煤、水和氣化而來。煤化工產生一公斤氫要誕生11公斤二氧化碳,油制氫要誕生7公斤二氧化碳,天然氣制氫則誕生5.5公斤二氧化碳。

李毅中表示,目前我國氫燃料電池產業很熱,這當然是件好事,但如果用化石能源制氫,所伴生的二氧化碳全部排放,這是不能容忍的。因此,要大力加工二氧化碳的捕集、封存、利用技術的攻關,實現產業化、專業化。另一方面,建議國家對煤化工、煤制氫等排放二氧化碳盡快制定標準規范,并且嚴格執行,從而使我國減排減碳目標任務落到實處,到2030年能夠兌現承諾。

此外,散煤治理也是一個重要的問題。散煤是指電力和工業集中燃煤以外的散燒煤,包括小鍋爐和小窯爐燃煤,以及居民生活和服務業分散使用的燃煤等,大多是未經潔凈化處理直接進行燃燒的高硫劣質煤。

與其他國家相比,中國散煤用量較大,一年散煤的用量大概有7到8億噸,占中國煤炭消費總量的近20%。散煤燃燒排放污染物約為電煤的10到20倍。以2015年為基準年,散煤燃燒對中國PM2.5濃度的貢獻超過四分之一。

清華大學地球系統科學系教授張強在上述論壇上表示,如果不對散煤進行大規模清潔能源替代,到2030年散煤燃燒對中國PM2.5污染貢獻將達到三分之一,甚至是一半的水平。

“中國未來要解決空氣污染的問題,一定是要走散煤從能源消費結構中退出的過程。”張強說。

事實上,2013年以來,隨著大氣污染防治工作的強力推進,散煤治理作為重要的民心和民生工程,被提上了日程。

在多方共同努力下,散煤治理工作有序推進。如在京津冀地區,截止2018年底完成散煤治理1000萬戶,其中煤改氣580萬戶左右,煤改電360萬戶左右,集中供熱地熱能等替代60萬戶左右。

2018年官方發布的一份數據顯示,中央財政加大資金投入,5年累計安排大氣污染防治專項資金528億元。2018年全國重點城市PM2.5平均濃度與2013年相比下降42%,實現連續6年持續下降。

杜祥琬表示:“希望在“十四五”能提出基本完成以清潔取暖替代散燒煤。”未來,散煤治理需要在哪些方面不斷加強?

張強表示,工業散煤的退出應該和產業結構調整相結合,明確落后行業和落后產能比較突出的地方作為重點治理對象。比如采取此類工業入園的方式,通過提供集中的熱源,同時推進新技術研發和試點,把工業能源的利用和可再生能源的推廣結合起來,實現工業散煤的退出。

對于民用散煤,廣大農村的居民負擔不起清潔能源,選擇用散煤、秸稈、木柴等,不僅造成環境污染,還造成室內空氣污染,甚至比室外空氣污染還嚴重。未來在城鎮化和農村奔小康的過程中,應該在消除貧困標準中,加入清潔能源使用這方面的指標。

可再生能源的時代機遇

新冠疫情為“十四五”開篇帶來始料未及的新背景,造成的沖擊會在‘十四五’初年形成市場疲軟的短期局面,但這又提供了一個化危為機的機遇,可在這一形勢下加速綠色低碳轉型和相應的改革。

能源基金會首席執行官兼中國區總裁鄒驥認為,因疫情影響的影響,帶來能源的總供給超過能源的總需求的局面,也就是供需寬松的階段。在能源處于供給需求緊張的狀態時,為了應對需求的增長,很難有機會去進行能源結構的調整,但在供需寬松的階段,可以通過提高可再生能源的投資力度等方式,化危為機,大力推動能源結構的轉型和調整。

今年5月,國際能源署發布的《世界能源投資報告2020》預計,由于新冠疫情影響,全球能源投資在今年將可能下降五分之一,但疫情對可再生能源投資的影響最小。

例如,當國際原油期貨價格歷史性跌為負值,國際煤炭同時大降,今年一季度,中國節能旗下太陽能和風電兩家清潔能源上市公司營業收入和利潤均實現了兩位數增長。

“這既是由于近年來整個清潔能源的企業在經營管控和產業布局方面的優化,同時也體現了清潔能源相對于傳統化石能源在區域公平、互聯共享和普惠方面的優勢。”中國節能環保集團有限公司總經濟師鄭朝暉稱。

從某種程度上而言,中國可再生能源發展具備天時、地利、人和。

杜祥琬認為,當前中國進入了高質量發展階段,每年能耗總量的增長大概是2%左右,這部分增長可以由非化石能源和天然氣的增長來滿足,可再生能源大有可為。“十四五”能源的增量主體就是非化石能源,進一步發展就會走向存量替代。高比例非化石能源會提供綠電、綠氫,提供低碳的供暖、供冷,使我們國家的能源更安全、更有韌性,并且以更經濟的方式實現更高水平的發展。

中國的可再生能源資源是豐富的,可再生能源的發展現狀令世界刮目相看。以風電和光伏為例,中國新增裝機容量連續多年穩居世界第一。

2019年,中國光伏新增裝機量為3010萬千瓦;風電新增裝機容量高達2890萬千瓦,占全球新增裝機容量的48%。然而據介紹,目前我國已經開發的可再生能源,包括水、風、光、生物質、地熱等等,開發量不到技術可開發量的十分之一,潛力巨大。

與此同時,我們看到可再生能源的成本也出現大幅下降。2009-2019年間,中國的可再生能源成本下降迅速,帶動全球太陽能光伏發電成本下降80%左右,陸上風電成本下降近30%。

未來可再生能源的的“大有可為”,需要在哪些方面不斷努力?

中國即將進入“十四五”時期,風電和太陽能行業也將完全進入平價上網時代。這對可再生能源的帶了重要的發展機遇,同時也對現有的發展模式帶來的挑戰。在這個特殊的歷史時期,可再生能源發展需要更好地促進技術創新、推動市場機制,并開辟新的方向和領域。

鄭朝暉認為,技術創新是未來發展的重點。“十四五”是風電等清潔能源走向主流能源的關鍵一步。新技術的應用,行業集中度的提升以及政策環境的進一步完善,將加快行業從過去粗放式向經濟化轉變,向高質量發展邁進,從而從根本上確立清潔能源在中國能源結構中的地位。

中美綠色基金會董事長徐林則建議,國家應當強化對風電、光電領域的關鍵技術的研發投入,包括關鍵材料、儲能技術、智能化技術等,藉此促進新技術突破,提高風能、光伏發電的轉換率和儲能技術、電池技術的水平。

徐林還表示,有必要建立更加有效的激勵機制。現有的激勵機制建立在財政補貼的基礎上,隨著裝機規模的擴大,這將導致政府補貼力度需要相應加大,這種激勵方式不可持續。中國值得認真研究可行的制度,比如碳稅制度。后者既可以減輕政府的負擔,同時可以通過征稅抑制對化石能源的利用。

此外,李俊峰認為,提高非化石能源比重的重任落在風能太陽能身上,而真正制約風電光伏發展的不是技術問題,而是政策、市場以及相關的資源配置問題。

“光伏和風電都需要大量土地,其在大規模發展的同時,還要和生態文明建設劃出的紅線相適應、相協調,這就需要政府部門做很多工作。”李俊峰說。

對于如何從機制上、制度上作出安排,李俊峰認為,可再生能源的發展是一個系統工程,國家層面應統一協調,將可再生能源布局與整個能源系統的構建和經濟發展的大局相結合。在構建清潔低碳、安全高效的能源體系的共同目標下,全面推進可再生能源的發展。

關于李俊峰提到光電風電的安裝空間問題,中國工程院院士、清華大學建筑節能研究中心主任江億也表示,這已經成為可再生能源發展的關鍵問題之一,他也提出了另外一種解決思路。

江億認為,光電、風電都需要的是足夠大的安裝空間,但在西北等地大規模發展有許多附加成本。在城鎮化、老舊小區改造以及城鄉建設領域,建筑的屋頂可以成為非常重要的光伏資源。

中國城市建筑大概有50億平米的房頂,有安裝5億千瓦光電發電潛力;在農村,農村房屋以及農業設施房頂面積達到200億平米,大概具備20億千瓦的光電發電潛力,一年能發電達到2萬億度。按照我們做的2050年中國能源發展規劃,大概2050年有25到35億千瓦的風電跟光電,一年出4萬億度電。按照這樣的話,建筑房頂大概能提供其中的40%。

安裝后還要解決發電用電平衡的問題,根據供給側要求變化改變用電量。江億認為,一方面,可以把智能充電樁跟建筑結合起來,用它來起到很大的柔性負載的作用,來接收外邊的可再生電力;另一方面,建筑本身,也就是在消費側、用電側,也可以起到靈活電源的作用、起到虛擬電廠的作用,可以把它當成靈活用電的負載。


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