國家應對氣候變化戰略研究和國際合作中心研究員李俊峰
根據國家統計局發布的《2020年國民經濟和社會發展統計公報》,2020年全國能源消費量約為49.8億噸標準煤,實現了《能源發展"十三五"規劃》中"2020年我國能源消費總量控制在50億噸標準煤以內"的目標,清潔能源消費占比提高至24.3%,煤炭消費占比下降到56.8%,扣除天然氣占比,2020年非化石能源占比提高至15.6%左右。自2013年以來,非化石能源占比平均每年提高0.7個百分點,能源轉型取得積極進展。
目前,各方都在積極行動,落實中央提出的碳達峰、碳中和目標,這就對能源轉型發展提出了更高的要求。從碳達峰的角度來看,努力爭取2030年之前二氧化碳排放達峰,意味著不僅僅是確保煤炭消費盡早達峰,還要推動石油消費盡早達峰,即使是天然氣消費增量也要與煤炭和石油消費減量相適應,而不是大力發展天然氣。煤炭和石油消費減少所帶來的能源供應缺口需要用非化石能源來滿足。為此,中央也明確了"到2030年,非化石能源占一次消費比重將達到25%左右"的目標。從碳中和的角度來看,雖然中央對能源行業還沒有提出具體的路線圖和日程表,但是從歐盟、美國能源轉型目標來看,電力零碳時間表,一般比碳中和時間提前10~15年,如美國最近重返《巴黎協定》,宣布2035年實現零碳電力,2050年實現碳中和。中國實現碳中和的技術路徑可能與歐美有差異,但是提前10~15年實現電力行業凈零排放,應該是大概率事件。
除了碳達峰、碳中和,中國能源轉型還要實現減污降碳的協同效應。僅就電力行業而論,雖然大部分企業達到了國家大氣污染物控制的排放標準,但是整個電力行業的大氣污染物排放量,占全國大氣污染物排放總量的25%以上,是排放量最大的單一部門,仍需要在減污方面花很大的力氣。
2021年我國能源轉型站在了新的歷史起點上,既要統籌減污降碳,還要統籌碳達峰、碳中和的目標,更要確保能源供應安全。在這一新的歷史起點上,需要繼續抓好能源的清潔化工作,我國每年消費近40億噸煤炭、7億噸石油和4000億立方米的天然氣,化石能源燃燒的清潔化問題不容忽視。近、中期要滿足全國大氣質量提前達標的要求,既要考慮2030年前實現大氣中細顆粒物的含量低于每立方米35微克的要求,還要考慮滿足2035年基本實現社會主義現代化、生態環境質量有根本性好轉的能源質量要求。中、遠期還要滿足"在本世紀中葉建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國"對能源高質量發展的要求。在新的歷史起點上,能源轉型工作要為碳達峰、碳中和作出重要的貢獻,努力爭取煤炭、石油消費盡早達峰,盡量減少天然氣消費增長,從"十四五"開始,實現新增能源主要由非化石能源來滿足,從而使全國在2030年前實現二氧化碳排放穩定達峰,為2060年前實現碳中和奠定基礎。為此,既要有遠大的目標和愿景,更要有腳踏實地的工作部署,尤其是做好"十四五"能源規劃,為統籌減污降碳和碳達峰、碳中和工作開好局。
首先是要做好能耗"雙控"工作。既要嚴格控制能源消費總量,又要嚴格控制能源強度,否則不僅無法支持2030年前二氧化碳排放達峰的目標,也不能體現高質量發展轉型的需要,同時還會給能源供應和能源結構改善增加難度。
第二是推動煤炭消費盡早達峰。盡管"十三五"期間煤炭消費有所擴大,但是2020年的煤炭消費量仍比2013年的42億噸少了接近2億噸,"十四五"期間煤炭消費重點行業,如鋼鐵、水泥、煤化工等都是需要盡早達峰的行業,所需煤炭消費增量不會太大,預計"十四五"初期煤炭消費即可達峰,甚至穩中有降也是可能的。
第三是努力提高非化石能源占比。中央已經提出2030年非化石能源占比要達到25%左右,為達成這一目標,2025年非化石能源占比至少要達到20%以上。按照"十四五"期間能源消費量凈增5億噸標準煤計算,2025年能源消費總量將會達到55億噸,相應的非化石能源消費量將達到11億噸標準煤,比2020年增加3.3億噸標準煤,折合非化石能源發電量將不少于1萬億千瓦時,即平均每年不少于2000億千瓦時。從另外一個角度考慮,如果2025年和2030年非化石能源占比分別達到20%和25%左右,按今后一個時期電力增速4%計算,2025年和2030年全社會發電量將分別達到9.3萬億和10萬億千瓦時,相應的非化石能源發電量將分別達到3.7萬億和4.6萬億千瓦時,分別比2020年增加1.3萬億和2.7萬億千瓦時。
第四是確保風電和光伏發電裝機年均新增規模。實現非化石能源占比的提高,水電、生物質發電和核電裝機已經基本確定難以大幅度增加,唯有風電和光伏發電還有較大的發展潛力。按照每年新增非化石能源發電量2000億千瓦時計算,風光的貢獻率大約在60%左右,即平均每年新增發電量1200億千瓦時,按照風光各半計算,風電每年新增裝機容量應不少于3000萬千瓦,光伏應不少于5000萬千瓦。換一個角度考慮,如果按照電力規劃部門研究,"十四五"期間電力需求的增速在4%左右,則2025年相應的全社會發電量在9.3億千瓦時左右,"十四五"期間非化石能源年均新增發電量將達到2500億千瓦時,在不考慮擴大水電、生物質和核電貢獻率的條件下,風光年均增量分別是4500、7000萬千瓦。綜合以上兩種考量,風光裝機年均新增需要在8000~12000萬千瓦之間。"十五五"期間,非化石能源發電增量更大,年均增量在3000億千瓦時左右,風光需要承擔更大的責任。2030年12億千瓦的風光發電裝機容量只是一個下限,今后十年風光的年均新增裝機規模需要維持在1.2億千瓦左右,才能滿足非化石能源占比提高的要求。
第五是嚴格控制燃煤發電量的增加。2020年我國燃煤發電量超過4.6萬億千瓦時,比2015年增加了7000億千瓦時,相應的二氧化碳排放增量為5.6億噸左右,占"十三五"期間二氧化碳排放增量80%以上。為了實現2030年前國家二氧化碳排放達峰的目標,必須嚴格控制燃煤發電的總量,大部分燃煤機組應該改為靈活調度的運行方式,為非化石能源發電的消納提供技術支撐。今后十年,新增能源消費主要由非化石能源滿足,新增發電量更是以非化石能源發電為主,控制燃煤發電,也是為非化石能源發展留出市場空間。
第六是加快能源體制機制改革。當前能源體制和機制不符合減污降碳的需要,更不適應碳達峰、碳中和的要求。應該盡快頒布和實施《能源法》,明確優先發展非化石能源的戰略方針,構建清潔低碳安全高效的能源體系。還要對《電力法》《可再生能源法》《電力體制改革方案》進行調整和修改,使之適應減污降碳和碳達峰、碳中和的要求。
第七是加強能源供應安全和能源普遍服務。此次歲末年初突如其來的寒流,暴露了我國普遍服務,特別是電力普遍服務的短板,也暴露了我國能源供應不平衡和不充分的問題。我國農村、城鄉結合部、電網末梢等能源基礎設施建設還存在不足。這些問題應該在"十四五"期間得到妥善解決,能源和電力供應安全問題也要進行城鄉統籌、東西部統籌、發達地區和欠發達地區統籌,實現能源普遍服務。
第八是加快電力轉型步伐。碳達峰、碳中和推動的能源轉型,是一場高比例發展非化石能源,特別是可再生能源的革命。不論是非化石能源,還是可再生能源大都是以電力的形式出現,加快電力轉型步伐,構建新一代電力系統,是實現能源轉型的關鍵。首先要加快煤電的轉型步伐,大部分的燃煤發電要逐步改造成為靈活調度和深度調峰的電站,為高比例的可再生能源發電提供重要的技術支撐;其次要發揮電網企業樞紐型、平臺型、共享型配置資源的作用,按照綠色調度、效率優先的原則,實現能源清潔化、低碳化和智能化的轉型目標。
第九是提前部署一批碳中和的示范區域。按照中央提出的2060年碳中和目標,以及各地提出的各自碳中和目標,選擇一些條件成熟地區,進行碳中和或者零碳電力系統的試點示范,比如在浙江舟山、福建平潭、廣東南澳進行縣級規模的碳中和試點試驗,在青海、云南、海南進行省級碳中和的試點,進行技術、體制機制上的探索,為全國碳中和積累經驗。
第十是著手研究電力系統率先實現碳中和或凈零排放的路線圖和時間表。世界各國的經驗表明,實現碳中和的基本路徑是逐步擴大電力消費在終端用能中的比例,同時逐步實現電力系統的深度脫碳,最終實現電力系統的碳中和或凈零排放。我國的電力系統二氧化碳排放量占二氧化碳排放總量的45%,也應該未雨綢繆,進行這方面的研究,盡早提出電力系統實現碳中和的路線圖和時間表。
我國是全球最大的能源消費國和生產國,經歷千辛萬苦,花費了70多年的時間,建立起了以煤炭為基礎的龐大的能源體系,現在開展碳達峰、碳中和的工作,進行能源轉型難度很大,既要承認能源轉型的難度,也要樹立能源轉型的決心、可以轉型的信心和不斷轉型的恒心,再用40年的時間,完成能源系統的脫胎換骨,全面建成清潔低碳安全高效的能源系統,為國家的碳達峰、碳中和目標愿景作出新的貢獻。
原文首發于《電力決策與輿情參考》2021年2月26日第8期
責任編輯: 江曉蓓