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凯发K8国际娱乐官网重大技术创新突破是中国实现能源革命弯道超车的机会 能源会客厅

2024-08-12

  凯发K8旗舰厅ღ✿,水力发电风力发电凯发k8国际官网ღ✿,构建新型电力系统是分阶段的长期过程ღ✿,中国电力系统既要保供应ღ✿,还要注重减排ღ✿,任务艰巨又迫切ღ✿。今年自入秋以来ღ✿,席卷全国24省市的能源短缺波动引起了全社会的广泛关注ღ✿。现在我们已正式进入冬季用电高峰ღ✿,对于电网的灵活性和保障性也有了更高的需求ღ✿。

  那电力安全作为中国电力市场发展的首要命题ღ✿,应该如何实现平稳ღ✿、高效ღ✿、科学的市场转型ღ✿,又会面临哪些转型期间的阵痛与挑战?在2021年11月的【中国环境故事网络 · 能源会客厅】专家沙龙里ღ✿,北京大学能源研究院的康俊杰博士ღ✿,就中国在建设新型电力系统的中长期目标ღ✿、困难和“解题思路”ღ✿,做了详细的分享——

  能源会客厅由绿色和平ღ✿、中华环保联合会ღ✿,以及北大能源研究院气候变化与能源转型项目共同举办ღ✿,为能源气候政策分析者提供最新行业洞察ღ✿。

  我们总结全球各国的能源结构变化趋势可以看到ღ✿,从实质讲ღ✿,碳达峰是传统化石能源往下发展的惯性到顶峰的过程ღ✿,是一个经济ღ✿、社会ღ✿、能源发展惯性导致的自然过程ღ✿。但是ღ✿,碳中和和碳达峰完全不一样ღ✿,碳达峰是传统增长模式ღ✿,但是碳中和是经济增长又一次进入技术驱动的新模式ღ✿。

  在迈入碳中和的过程中ღ✿,经济结构要做根本性的调整ღ✿,同时在能源领域ღ✿,非化石能源要对化石能源形成根本性替代ღ✿,化石能源消费基本上就是趋零的ღ✿,那时候中国用电的主要结构模式ღ✿,2060年非化石能源占比达到80%的目标ღ✿,非化石能源指水ღ✿、电ღ✿、风ღ✿、光ღ✿、核能ღ✿,这些都需要转为电来利用ღ✿,但是仅靠电是不行的ღ✿,必须要产生新的非化石能源利用形式ღ✿,就是电再转化ღ✿。

  碳中和实质是经济ღ✿、社会ღ✿、能源发展的换挡凯发K8国际娱乐官网ღ✿、变轨的过程ღ✿,到目前为止没有任何一个国家有成功案例借鉴ღ✿。在碳达峰向碳中和迈进过程中ღ✿,中国ღ✿、美国ღ✿、德国所有国家基本都在同一个起跑线上ღ✿,靠同一个技术研发阶段ღ✿,重新进入技术驱动ღ✿,从碳达峰向碳中和阶段的迈进ღ✿。这是我对碳达峰ღ✿、碳中和的理解ღ✿,因为只有理解了碳达峰ღ✿、碳中和的实质才能正确理解电力转型的目标ღ✿。

  第一ღ✿,中国用电量巨大ღ✿,远超其他国家ღ✿,其他国家转型经验难以完全在中国套用ღ✿。这张图可以看出2020年中国用电量75000亿度ღ✿,是排名第二美国的1.8倍ღ✿。其他国家无论是多么成功的转型经验ღ✿,在中国都难以套用ღ✿。

  德国是6000亿用电量ღ✿,德国经验一直在其他国家分享ღ✿,把它作为成功的案例ღ✿,但是我要说的是德国用电量还赶不上中国的山东省青年大学习第八季第三期答案ღ✿,德国转型经验肯定不能套用在中国上ღ✿。如果做省间对比ღ✿,拿青海省做对比ღ✿,成功不成功?非常成功ღ✿,连续一个月都是非化石能源凯发K8国际娱乐官网ღ✿,这种经验能说明中国转型成功吗?不行ღ✿,因为中国太大了ღ✿。用电量大或者用电量巨大ღ✿,这是显著的特点ღ✿,这是中国国情ღ✿。

  第二ღ✿,在大的基础上我们还在保持持续的增长ღ✿,中国在实现碳达峰和碳达峰向碳中和迈进过程中的时候ღ✿,首先要进行的是增量用电调整ღ✿,然后再来调整存量ღ✿。

  这张图是全球主要国家和地区用电量水平ღ✿,最高蓝色的线年以后用电量基本保持不变ღ✿,甚至在逐渐降低ღ✿,这条线年以后也是逐渐降低ღ✿,包括OECDღ✿、欧盟ღ✿、日本不用说了ღ✿,近十年来用电量都是不变的ღ✿。中国从2010年到现在ღ✿,从当时3180度用电量涨到去年5300度电ღ✿,涨了80%ღ✿,这个过程中中国还是在逐渐增长ღ✿,中国在保持总量足够大的同时ღ✿,人均用电量仍然保持较低水平ღ✿,还是继续进行调整ღ✿,还在不断增长ღ✿。所以这是中国电力转型面临的第二个难点ღ✿。

  第三个难点ღ✿,中国“一煤独大”形式难以改变ღ✿,过去几年中我一直在讲中国煤电有“三个50%”的特点ღ✿:

  (2)中国煤电或者用于发电耗煤量占中国煤耗总量50%以上ღ✿,加上供热接近60%ღ✿,这个指标越高越好ღ✿。

  (3)中国煤电装机占总装机接近50%ღ✿,但是煤发电量2020年仍然占比超过65%ღ✿,同期看看日本31%ღ✿,英国只占2%ღ✿,德国30%ღ✿,美国24%ღ✿,全球才是37%ღ✿。在能源结构中“一煤独大”ღ✿,在电力结构中更是“一煤独大”这种形式很难作出调整ღ✿。只是实现碳达峰阶段需要面对的问题ღ✿。

  第一阶段ღ✿,2035年之前ღ✿,建成阶段是2025-2035年ღ✿,这十年期间我们需要达成的目标是完成传统电力系统向1.0版本新型电力系统转变ღ✿,解决问题是靠比例可再生能源接入过程中可控ღ✿、可用ღ✿、降低成本的问题ღ✿。这个阶段需要实现的目标ღ✿:绿色凯发K8国际娱乐官网ღ✿,安全ღ✿,经济ღ✿。

  到1.0版本新型电力系统建立以后是什么情况呢?第一是碳排放要达到峰值ღ✿,这是首先的目标ღ✿。第二实现以化石能源仍然占据较大比例ღ✿,但是高比例可再生能源已经接入了ღ✿,这时候是源网荷三方面互动过程ღ✿,但是这个阶段仍然以大电网为主体ღ✿。

  1.0版本电力系统和目前电力系统特点有很大的变化ღ✿,但是从根本上形态是一致的ღ✿,但是从2035年到2060年这个阶段ღ✿,对应的碳中和阶段ღ✿,这时候可能电力系统要发生根本性的变化ღ✿。

  主要是两个变化ღ✿,第一是弱化电子属性ღ✿,强化它的能源属性ღ✿,当这两个属性解决完了以后ღ✿,就是完成新型电力系统构建的过程ღ✿,这时候才是以新能源为主体ღ✿。这里的新能源主体和高比例可再生能源接入不是一个问题ღ✿,近期国家统计局出了数据ღ✿,可再生能源装机占比已经超过10个亿了ღ✿,接近煤电ღ✿,这个属于高比例可再生能源接入ღ✿,但不是新能源为主体ღ✿,什么是新能源为主体?未来肯定是煤电ღ✿、气电很少了ღ✿,这才是新能源为主体ღ✿。

  2.0版本新型电力系统中青年大学习第八季第三期答案ღ✿,电可以随意储存ღ✿、分割ღ✿,同样它的能量密度也是大幅度提升的ღ✿,和现在风光密度是显然不可比的ღ✿。另外电网属性在弱化ღ✿,未来还是不是现在所谓源网荷互动过程?我认为很可能不是这样ღ✿,但是具体是什么形态?还要看技术的发展ღ✿。

  上面讲的是第一阶段问题ღ✿,就是2035年之前电力系统转型路径ღ✿,2035年以后怎么办?维持目前基础上还要进行其他技术方面关键探索ღ✿。

  第二个问题ღ✿,未来传统用电模式要变化ღ✿,现在目前是大电网ღ✿,国家提出来通过跨区输电和风光储ღ✿、风光火ღ✿、风光热ღ✿、风光水基地结合为主体ღ✿,未来变成大电网+大基地ღ✿,分布式能源+微电网相互结合的电网格局ღ✿,一方面像工业用户仍然靠大电网ღ✿、大基地结合ღ✿,靠风光水火储或者风热基地ღ✿、高压输电结合ღ✿,加上发电端CCUS大电网支撑ღ✿,主要用于工业用户ღ✿,但是商业用户ღ✿、居民用电更多是采用分布式+微网模式凯发K8国际娱乐官网ღ✿,如果未来化学储能能量密度大幅度提高ღ✿,在写字楼上靠加装太阳能板ღ✿、储能形式ღ✿,基本能够满足日常用电需求ღ✿,当发生极端天气或者连续一周ღ✿,甚至连续跨月的问题出现的时候ღ✿,我们靠氢发电机或者是纯发电机满足这种要求ღ✿,就能够解决微电网运营形式了ღ✿。在工商用户这肯定是未来的发展趋势ღ✿。

  第三方面ღ✿,构建新型电力系统第二阶段的问题ღ✿,必须要依靠重大技术创新突破凯发K8国际娱乐官网ღ✿,不管是德国ღ✿、英国ღ✿,所有国家从碳达峰向碳中和转型过程中ღ✿,或者构建新型电力系统过程中ღ✿,都没有成熟经验可借鉴ღ✿,中国ღ✿、德国ღ✿、欧洲ღ✿、美国都在同一条起跑线上ღ✿,这也是中国实现这次能源革命过程中弯道超车的机会ღ✿,包括储能方面ღ✿、绿氢制备ღ✿、储存ღ✿、运输ღ✿、使用方面ღ✿,氢+二氧化碳合成方面ღ✿,CCUS利用方面ღ✿,包括四代核电发电技术ღ✿、超导ღ✿、柔性输电技术方面ღ✿,主要在这些技术方面有一方面取得根本性突破ღ✿,实际上第二阶段目标很容易达成ღ✿。

  大家目前都在一个起跑线多年的化石能源利用过程中ღ✿,中国一直跟在欧美国家后面ღ✿,我们捡别人剩余的技术ღ✿,但是未来几十年构建新型电力系统过程中的时候ღ✿,中国和所有国家在同一条起跑线上ღ✿,依托中国强大的工业制造能力ღ✿,依托中国现在的红利ღ✿,有能力在未来某几个方面实现重大技术突破ღ✿,支撑新型电力系统2.0版本的实现ღ✿。

  技术突破需要政策和钱的支持ღ✿,未来在转型过程中需要在价格ღ✿、市场ღ✿、金融ღ✿、财税方面给予一定支持ღ✿,(如图显示)简单来说就是左下角需要给钱青年大学习第八季第三期答案ღ✿、给充足的钱实现转型ღ✿,右下角这个位置是给政策ღ✿,政策放宽ღ✿,让大家能够在各个方面自由发挥ღ✿、自由想象ღ✿,来实现技术突破ღ✿。刚才说这六方面是技术转型ღ✿,很可能未来突破不在这六个方面之内ღ✿,在其他方面还要来培育ღ✿,这样说不清未来在哪个方面实现突破就能支撑电力转型了ღ✿。政策上要给予一定的宽松支持ღ✿,多支持ღ✿。

  有了钱的支持ღ✿、政策的支持ღ✿,所以才能够实现电力系统安全稳定的转型ღ✿。转型过程中首要前提是电力系统不能崩溃ღ✿,一定要解决电力系统安全稳定运行问题ღ✿,这是前提ღ✿,同样这里在电力系统转型过程中还要保持社会公正问题ღ✿,要保证电力系统人能够安全过渡ღ✿,不能出现人的失业问题或者是大规模失业问题ღ✿。

  我说了四个方面ღ✿,这是2.0版本的问题ღ✿。如果这四个方面解决了ღ✿,我们就能完全实现新型电力系统2.0版本构建ღ✿,到2060年电力系统是一个全新的电力系统ღ✿,是纯绿色ღ✿、高度安全ღ✿、非常经济的电力系统ღ✿。所以这是未来电力系统40年需要面对的问题ღ✿,或者大家需要解决的问题ღ✿。到那个时候怎么办?新型电力系统就能够实现了ღ✿。

  我愿意和大家一起未来努力ღ✿,摆脱煤炭的依赖ღ✿,跨越油气时代ღ✿,拥抱新能源的未来ღ✿。这是所有电力人一个共同的目标ღ✿。希望和大家一起努力实现ღ✿。谢谢大家ღ✿!

  在全球实现净零排放的过程中ღ✿,能源行业的脱碳转型成为其中关键一环ღ✿。全新升级的原创媒体平台能源像素Energy Pixel(原ID号: 能源大嘴)旨在聚焦海内外能源领域的最新动向ღ✿,为能源行业从业者ღ✿、关注者提供及时ღ✿、全面青年大学习第八季第三期答案ღ✿、有深度的行业内容和观点ღ✿。在低碳转型的全球博弈下ღ✿,探究能源行业的机遇和挑战ღ✿。