華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心 曾鳴 王永利
我國是能源生產(chǎn)大國,煤炭、石油、天然氣和電力能源共同滿足我國能源消費需求。低碳發(fā)展的實質(zhì)是提高可再生等清潔能源的利用比重,在滿足全國能源需求的同時,減少高污染、高碳排放能源的使用。從能源系統(tǒng)的角度對未來各類能源消費總量進行碳減排路徑的規(guī)劃,對我國未來能源規(guī)劃和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整具備參考價值。
一、“30•60”雙碳目標背景
2020年9月22日,習近平主席在第七十五屆聯(lián)合國大會發(fā)表重要講話,提出中國二氧化碳排放量力爭于2030年前達到峰值,爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和的目標。目前,我國的能源形勢并不樂觀:“十三五”期間每年能源消費增速上升,以煤炭等化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)不會改變,能耗強度較世界先進水平仍然存在一定差距等問題。因此,“十四五”期間需要采取措施,促使化石能源消費下降。
碳減排是一項事關(guān)全局的系統(tǒng)工程,涉及到能源產(chǎn)業(yè)鏈的各個部分。堅持系統(tǒng)思維,明確碳減排在經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護和能源安全三個方面的任務(wù),實現(xiàn)我國經(jīng)濟、環(huán)境和安全的協(xié)同發(fā)展才是關(guān)鍵問題。調(diào)整能源結(jié)構(gòu),發(fā)展低碳經(jīng)濟,對重塑能源體系具有重要的安全意義,實現(xiàn)雙碳目標意味著我國必須徹底改變能源結(jié)構(gòu)單一的形勢,擺脫過度依賴化石能源的現(xiàn)狀,尋求低碳轉(zhuǎn)型。同時,這也將帶來巨大的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)性變革,經(jīng)濟發(fā)展方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都要發(fā)生較大改變。因此,碳減排應(yīng)在保證“碳達峰、碳中和”目標實現(xiàn)的硬性約束的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)最優(yōu)的角度規(guī)劃我國各行業(yè)、各地區(qū)的低碳減排措施??傊瑥南到y(tǒng)的角度對我國未來的碳減排路徑進行分析,將對我國可持續(xù)發(fā)展和百年目標的實現(xiàn)有著十分重大的現(xiàn)實意義。
二、“30•60”雙碳目標實現(xiàn)路徑
實現(xiàn)30•60雙碳目標是一個全局最優(yōu)問題,碳減排應(yīng)從系統(tǒng)最優(yōu)的角度實現(xiàn)各個行業(yè)、各個地區(qū)以及產(chǎn)業(yè)鏈之間的指標分解。本文從能源消費、能源供給、電源運行、綜合能源服務(wù)和碳交易市場等五個角度提出碳減排措施,助力“30•60”雙碳目標順利實現(xiàn)。
從能源消費行業(yè)看,能源消費行業(yè)需積極推進創(chuàng)新低碳技術(shù)。目前,能源消費行業(yè)在能源消費方面仍以化石能源為主,仍須積極推進低碳發(fā)展,借助節(jié)能改造、資源循環(huán)利用等方式,實現(xiàn)生產(chǎn)和消費過程的低碳化,達到高效能、低排放的目標。由于我國不同行業(yè)的能源消費特點不同,有些行業(yè)需要先行達峰,有些行業(yè)則后達峰。行業(yè)通過“錯峰”達峰,促使我國整體的碳排量增幅更加低緩直至達峰。
從能源供給行業(yè)看,能源供給行業(yè)需向多元清潔能源供應(yīng)方向加速轉(zhuǎn)型。多元清潔能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型,是發(fā)展高質(zhì)量低碳經(jīng)濟的重要前提和基礎(chǔ)。各行業(yè)須推動低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源,廣泛推廣應(yīng)用光熱技術(shù),加大生物質(zhì)能的研發(fā)力度,提升天然氣開采技術(shù)水平。此外,鼓勵行業(yè)開展綠色開采挖掘工藝、制造加工工藝、開展綠色包裝與運輸、做好廢棄產(chǎn)品回收處理,實現(xiàn)產(chǎn)品全周期的綠色環(huán)保,提高行業(yè)的綠色化供應(yīng)水平。
從電源運行角度看,促進燃煤發(fā)電向多元發(fā)電轉(zhuǎn)化。要積極探索燃料多元耦合發(fā)電方式,推動煤電轉(zhuǎn)型升級,尋求高質(zhì)量、高效能、低排放發(fā)展。大力發(fā)展可再生能源發(fā)電,突破現(xiàn)有技術(shù),提升裝機容量,促進以煤電為主的電力系統(tǒng)向以可再生能源發(fā)電為主的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。加快創(chuàng)新大容量儲能技術(shù),建設(shè)新型分布式儲能,削峰填谷,提高能源體系的效率;降低其發(fā)電的不穩(wěn)定問題,減少與其相配的火電補給,滿足我國產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
從綜合能源服務(wù)看,需推進綜合能源服務(wù)和綜合能源系統(tǒng)建設(shè)。國家倡導節(jié)能減排和提效降本,以電為中心成為能源領(lǐng)域清潔低碳高效發(fā)展的普遍共識。應(yīng)順應(yīng)電氣化發(fā)展趨勢,構(gòu)建以電為中心的綜合能源服務(wù)平臺和綜合能源系統(tǒng),實現(xiàn)能源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞和終端設(shè)備的智能調(diào)控,促進冷、熱、氣、電等多能互補和協(xié)調(diào)控制,促進能源消費電氣化、高效化的重要手段。
從碳交易市場看,要加快碳交易市場建設(shè),推動行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。碳交易市場作為一種低成本減排的市場化政策工具,近年來國家已經(jīng)開展試點運行工作并取得了良好的效果。加速建設(shè)全國碳交易市場,逐步擴大市場覆蓋行業(yè)范圍,針對不同的行業(yè)則應(yīng)根據(jù)行業(yè)能源消費特點、國家政策、行業(yè)規(guī)定等制定合理的碳交易配額、交易品種和交易方式,促進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能效提升,推進各行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。
三、“30•60”雙碳目標實現(xiàn)過程中要解決的關(guān)鍵問題
立足于我國能源轉(zhuǎn)型和各行業(yè)自身的特點,以能源系統(tǒng)的角度推動傳統(tǒng)能源與新能源的協(xié)同發(fā)展,打破行業(yè)間能源壁壘。在能源技術(shù)、能源供應(yīng)、電力系統(tǒng)、綜合能源系統(tǒng)、碳交易市場等方面加強措施保障是“30•60”雙碳目標實現(xiàn)過程中要解決的關(guān)鍵問題。
加大技術(shù)創(chuàng)新力度,推動能源技術(shù)進步。加快可再生能源開發(fā)利用關(guān)鍵設(shè)備創(chuàng)新研發(fā),加快數(shù)字信息技術(shù)與能源物理技術(shù)的融合;升級持續(xù)能源利用效率提高技術(shù)、能源轉(zhuǎn)換效率提高技術(shù)和可再生能源技術(shù)等技術(shù),實現(xiàn)能源的梯級利用;加快碳捕捉及存儲技術(shù)研發(fā)升級,進一步加強被捕捉后的碳的再次利用。
強調(diào)節(jié)能低碳原則,加大多元清潔能源供應(yīng)。發(fā)展智慧用能模式,制定不同行業(yè)的多能源供應(yīng)方案;規(guī)劃建設(shè)各類能源協(xié)調(diào)發(fā)展機制,打造多元清潔能源供應(yīng)體系;統(tǒng)籌太陽能發(fā)電發(fā)熱布局與市場推廣消納;因地制宜開發(fā)生物質(zhì)能多方式、多元化利用,全面實現(xiàn)多能源耦合供應(yīng)方式。
探索多能源耦合方式,構(gòu)建多元發(fā)電體系。優(yōu)化新能源發(fā)電開發(fā)布局,加快技術(shù)開發(fā),著力解決棄風限電和市場消納問題;規(guī)劃建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)和低熱值煤發(fā)電項目,促進火電清潔高效發(fā)展;扶持儲能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展和技術(shù)研發(fā),保障高比例新能源在電力系統(tǒng)的應(yīng)用,提高系統(tǒng)效率、降低用能成本。
加速綜合能源系統(tǒng)建設(shè),推動綜合能源服務(wù)。在工業(yè)和商業(yè)園區(qū)等重點領(lǐng)域深入開展綜合能源服務(wù),借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分挖掘各行業(yè)潛力,結(jié)合技術(shù)手段重點推進服務(wù)模式創(chuàng)新和業(yè)態(tài)創(chuàng)新,采用一體化方式滿足不同行業(yè)的多元用能需求,促進多能源互補的應(yīng)用,助力“30•60”雙碳目標實現(xiàn)。
加快碳交易市場建設(shè),推動低碳社會發(fā)展。明確不同階段交易配額總量并合理分配,以確保碳市場流動性和碳價格的合理性;對碳市場進行更精細化的設(shè)計,推動試點碳市場向全國碳市場平穩(wěn)過渡;考慮將綠證市場與可再生能消納機制進行有機結(jié)合;在政策和機制層面對碳市場的資源進行統(tǒng)籌和協(xié)調(diào),引導社會低碳轉(zhuǎn)型。
綜上所述,針對雙碳目標實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵問題,我國要兼顧經(jīng)濟發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型等多方面,進一步完善市場政策,加大技術(shù)創(chuàng)新力度,推進電力系統(tǒng)發(fā)展改革,持續(xù)促進能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,從而保證“30•60”雙碳目標的實現(xiàn)。