編者按:“雙碳”背景下,隨著科技水平不斷進步和能源行業(yè)快速發(fā)展,分布式能源已成為引領(lǐng)能源領(lǐng)域發(fā)展的重要趨勢之一。第十九屆中國分布式能源國際論壇”于2023年12月12日在重慶召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上,四川石油天然氣發(fā)展研究中心學術(shù)委員會副主任龐敏做了主題為《“雙碳”目標下四川省清潔能源強省建設(shè)路徑規(guī)劃》的報告。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。
龐敏:尊敬的各位領(lǐng)導、各位專家,很高興能代表我們四川石油天然氣發(fā)展研究中心參加此次會議,今天非常高興聽到了各位領(lǐng)導對分布式能源的展望,還有很多企業(yè)他們在分布式能源發(fā)展方面的具體實踐,感覺非常的受益匪淺。
我今天和大家共同探討的話題是聚焦于四川省雙碳目標下清潔能源強省建設(shè)的路徑規(guī)劃。非常有幸能進入到羅平亞院士的團隊,這兩年來也在羅院士的帶領(lǐng)下,項目組主要圍繞著四川省未來能源發(fā)展產(chǎn)業(yè)的發(fā)展問題完成了兩個院士項目,和一個國家社科重大項目的立項。
基于這些項目的研究,我們有了自己的初步成果。2019年的時候,羅院士帶著我們一起做了四川省能源發(fā)展戰(zhàn)略研究的項目,這個項目主要是按照能源發(fā)展四個革命和一個合作的戰(zhàn)略思想,對我們四川省能源結(jié)構(gòu)、能源科技創(chuàng)新、能源改革和能源合作等方面的現(xiàn)狀特點以及問題調(diào)整方向和重點內(nèi)容進行了系統(tǒng)的規(guī)劃。這份報告有力支撐了四川省中長期能源戰(zhàn)略發(fā)展,為四川“十四五”能源發(fā)展制定提供了一些決策的支持。
在去年的時候羅院士帶我們做了第二個項目,四川省碳達峰碳中和戰(zhàn)略重點和主攻方向的研究,這個項目我們邀請了周院士、謝院士和李院士等人,分成了能源組、工業(yè)組、交通運輸組和農(nóng)業(yè)組等幾個組,這個項目也在今年年度準備進行結(jié)題。
這個項目也是希望能夠揭示出四川省碳達峰碳中和的戰(zhàn)略目標和遠景下,我們的任務(wù)重點和具體舉措,在情景模式和預(yù)測分析基礎(chǔ)上,結(jié)合的當前和未來四川省經(jīng)濟社會發(fā)展需要去明確具體的低碳零碳和負碳的技術(shù)路線以及相關(guān)路徑。
在2022年12月的時候,國家社科重大項目也邀請了羅平亞院士作為首席專家,我們也申報立項了能源革命驅(qū)動下天然氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的路徑研究。這個項目也是希望通過研究揭示出能源革命賦予天然氣產(chǎn)業(yè)的內(nèi)在邏輯機理,構(gòu)建天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵質(zhì)量指標,創(chuàng)建出我們的天然氣高質(zhì)量發(fā)展的安全經(jīng)濟環(huán)境的能源三角理論。
通過這樣的一個項目,我們得到了很多深刻認識。首先習總書記在二十大報告提出了,實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性的變革。所以雙碳工作它有鮮明的系統(tǒng)性,我們實現(xiàn)雙碳也是一項多維立體復雜的工程,不是單純就降碳而降碳,而需要各個領(lǐng)域統(tǒng)籌推進各方面力量共同協(xié)同完成。
第二方面碳達峰和碳中和戰(zhàn)略的實現(xiàn)當中,能源低碳綠色發(fā)展是必然的條件,這也為四川清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了很多新的機遇,四川省的水電裝機容量發(fā)電量以及頁巖氣的資源儲量和可開采量都是位于全國首位的,在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下,可開發(fā)的風電光伏生物制冷地熱能等資源也是非常充足的。四川省是一個清潔能源資源大省,也是一個生產(chǎn)大省消費大省,也是全國清潔能源資源最集中特色最鮮明的省市。
在此基礎(chǔ)上,我們說四川省擁有更好的清潔能源稟賦,因此在碳達峰碳中和的實施過程中,不僅要實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的清潔化,發(fā)展低碳能源清潔能源,更要從國際視角,戰(zhàn)略發(fā)展和長遠發(fā)展當中整體規(guī)劃出更合適的雙碳路線。
第二方面是四川省碳達峰碳中和戰(zhàn)略的實施條件,很多專家都已經(jīng)提到巴黎協(xié)定當中提出了把全球的平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上低于2攝氏度,并且努力將平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上的1.5以內(nèi)。全球已經(jīng)有超過138個國家,提出零碳或者碳中和的目標,比如說在歐洲,讓英國、瑞典、法國等國家都已經(jīng)進行了立法。美國重返巴黎協(xié)議,承諾在2050年實現(xiàn)碳中和,我們國家提出在2030年前達到峰值,努力爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。
目前四川省能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和碳排放的情況,在研究過程中發(fā)現(xiàn),首先四川省是一個富氣豐水貧煤缺油,風光集中的能源資源稟賦的特征,其中天然氣儲量是全國第一,水利資源技術(shù)可開發(fā)量是全國第二。我們的天然氣領(lǐng)域當中全省的頁巖氣儲量和可采的資源儲量均位于全國第一。在水資源的領(lǐng)域當中,四川省境內(nèi)擁有雅礱江、大渡河等大小河流域近1400條,為水能發(fā)電提供了非常重要的保障。
在煤炭的資源領(lǐng)域,因為我們少煤,全年自產(chǎn)煤量特別少,大部分是由外省購進的。同時我們的煤炭品質(zhì)也不是特別好。
第五方面是風能,目前四川省也已經(jīng)成為全國風能開發(fā)的重點區(qū)域,所以未來幾年內(nèi),四川省的風電加強也會進一步加快,新建規(guī)模以上的風電廠也在不斷的涌現(xiàn)出來。
在光伏方面全省太陽能資源技術(shù)可開發(fā)量達到了8500千瓦以上,主要是集中在川西高原的阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花等城市。在其他能源新能源,比如說地熱領(lǐng)域,四川省地熱能開發(fā)和利用相對較緩,在能源消費結(jié)構(gòu)當中占的比例相對較少,在生物方面主要是全省森林覆蓋率是40%,可利用的林業(yè)資源比較豐富。在研究中對2016年和2021年的能源生產(chǎn)狀況和各個能源的占比進行了總結(jié),可以看到四川省的一次能源生產(chǎn)總量呈現(xiàn)波動變化,四川省的能源消費總量也呈現(xiàn)增長的趨勢狀態(tài)。
同時課題組利用指數(shù)分析法,分析了碳排放的影響因素,同時利用可拓展的隨機性環(huán)境影響評估模型,對四川省碳排放量進行了預(yù)測,結(jié)合四川省相關(guān)政策的實際切斷也得出了這樣的結(jié)論,能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、科技投入對四川省碳達峰碳中和戰(zhàn)略實現(xiàn)具有非常重要的影響作用。在規(guī)劃情景下,最快在2025年達峰,碳排放量約為3.4億噸。這是四川省能源消費碳排放的影響因素分析,因為我是作為能源組的負責人,所以我們在進行詳細分析過程中,也得到了這樣的結(jié)論。
四川省能源消費碳排放影響因素的貢獻,貢獻排序分別是地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的效應(yīng),能源消費強度的效應(yīng),能源消費結(jié)構(gòu)的效應(yīng),生活能耗強度的效應(yīng),三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的效應(yīng)和人口規(guī)模的效應(yīng)。從研究期間的能源碳排放消費增量會累計增長8335.98萬噸,其中剛才所說到的地區(qū)經(jīng)濟、生活能耗強度、人口規(guī)模對碳排放起到促進作用,其他三個因素起到抑制作用。可以看到近幾年四川省清潔能源的大力發(fā)展,對全省碳排放工作作出了巨大的貢獻。
我們又做了能源消費碳排放的系統(tǒng)動力學模型情景分析,總共設(shè)置了4種發(fā)展模式9種情景,就對這9種情景進行了深入的分析。在分析過程中發(fā)現(xiàn)最終是要做粗放情景。在粗放情景下,一次電力消費占比會高達75%,天然氣和其他能源消費占比分別是11%和8%,所以清潔能源在四川省碳排放當中會扮演著非常重要的角色。
這九種情景主要是和基準情景進行比較,通過比較以后就可以看到能源消費總量均未達到峰值情況,但從增長率來說趨于平穩(wěn),粗放情景的增長率比較低是0.29,所以最終選擇了這樣的粗放情景。由此提出了我們的戰(zhàn)略重點和主攻方向。戰(zhàn)略重點是立足新發(fā)展階段,貫徹新發(fā)展理念,融入新發(fā)展格局,去提高高質(zhì)量發(fā)展,聚焦實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標。四川省以能源低碳、綠色發(fā)展為關(guān)鍵,將大力發(fā)展清潔能源作為能源發(fā)展的戰(zhàn)略重點,加快能源的結(jié)構(gòu)性戰(zhàn)略調(diào)整,支撐四川未來發(fā)展的綠色低碳發(fā)展之路。
主攻方向從剛才的粗放模式所看到的,一次電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,能夠滿足電力需求快速增長的現(xiàn)實需要。助攻是我們的天然氣和頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展,充當新能源發(fā)電的穩(wěn)定器和調(diào)節(jié)器,因為在煤炭還未退出現(xiàn)實舞臺,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還在不斷的處理過程中,天然氣在充當中間的過渡能源,也會起到非常重要的作用。
具體總體規(guī)劃路徑,一個是從化石能源低碳高效開發(fā),一個是發(fā)展非化石能源發(fā)電兩個路徑著手進行減碳。從消費能源端主要是提高能耗水平,切接能源替代和終端能源電氣化、煤炭、清潔、高效利用四個路徑進行減碳。在能源生產(chǎn)端,綠色電力系統(tǒng)當中非化石能源發(fā)電,火電靈活調(diào)峰,儲能的發(fā)展和綠色電網(wǎng)和能網(wǎng)電網(wǎng)融,發(fā)用電一體。天然氣主要是低碳高效生產(chǎn),大力發(fā)展頁巖氣煤層氣,能夠保供增效,在煤炭轉(zhuǎn)型中主要是煤炭的清潔化利用,煤炭高效綠色應(yīng)用。
另外是大力推動水風光儲一體化的建設(shè)發(fā)展路徑,比如說在具體研究過程當中,也提出了風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,就是要建設(shè)原材料、零部件、產(chǎn)品、工業(yè)建設(shè)、生產(chǎn)運行、推進全生命周期的全產(chǎn)業(yè)鏈條,讓本土的企業(yè)能夠做大做強。在光伏的發(fā)電過程中,能實時抓兩頭帶中間的啞鈴狀光伏產(chǎn)品的發(fā)展戰(zhàn)略,做大兩頭主導產(chǎn)品,培育有國際地位的光伏產(chǎn)業(yè)群。
在水電產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,提出以高水平建成為目標,突出發(fā)展層次高水平、高站點、高標準的強水電產(chǎn)業(yè)。還有儲能的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,把四川省建設(shè)成為全國最大的鋰電池生產(chǎn)基地,和有影響力的動力儲能產(chǎn)業(yè)基地。
在水風光儲一體化的建設(shè)過程中,我們也提及到了三點路徑。一個是提高水風光資源開發(fā)利用的數(shù)據(jù)采集分析和預(yù)測能力,因為在水風光一體化背景下,數(shù)據(jù)對象將單一能源向多種能源轉(zhuǎn)變,目前水風光資源實測數(shù)據(jù)精度和長度都不夠充足,所以隨著未來數(shù)據(jù)的多元化復雜化經(jīng)濟化就需要進一步優(yōu)化提升數(shù)據(jù)的清晰、融合和分析能力,提高量和質(zhì)。第二是加強水風光一體化的發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計的協(xié)同化水平,因為我們近年來氣候變化可以說愈發(fā)明顯,電力系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)重構(gòu),網(wǎng)架建設(shè)日趨完善,通道容量不斷擴增,因此在水風光一體化發(fā)電系統(tǒng)的容量規(guī)劃和現(xiàn)廠址的選擇時,就有必要從歷史到未來協(xié)同,從規(guī)劃到調(diào)控耦合兩個層面加強規(guī)劃設(shè)計水平,提供最佳的容量范疇。
第三是探究水風光一體化發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)和運行自適應(yīng)能力,在電力市場和碳市場雙重管理需求下,發(fā)電系統(tǒng)調(diào)控運行需要將電力交易機制、電價機制、碳交易機制市場信息并為一體,并以安全穩(wěn)定、高效經(jīng)濟和綠色低碳,就是我們所說能源三角,有些專家提出能源三角不可能理論,但咱們說的能源三角是可能的,所以我們上周也在力求在這方面繼續(xù)進行更深入的理論研究,把它們作為調(diào)控運行的新目標。第四是構(gòu)建水風光一體化的發(fā)電系統(tǒng)全生命周期的智能化數(shù)字管理平臺,今天在座很多專家也再次談到了很多相關(guān)的內(nèi)容。
第四是天然氣產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,羅平亞院士主要是天然氣產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的工程院院士,所以他也一直在提出在能源領(lǐng)域減碳的過程中,天然氣頁巖氣應(yīng)該如何發(fā)揮零和調(diào)節(jié)的優(yōu)勢和關(guān)鍵的支撐作用,特別是風電光伏發(fā)電、水電等一次電力長期伙伴要大力發(fā)展天然氣和煤層氣的產(chǎn)業(yè)。
在路徑過程中,肯定會有很多保障措施,羅院士一直強調(diào)我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)在天然氣和非常規(guī)油氣煤層氣領(lǐng)域的原始技術(shù)創(chuàng)新,不能老是照搬國外的一套技術(shù)水平,而是有更多自己的科技創(chuàng)新。我覺得應(yīng)該以創(chuàng)新驅(qū)動引導,牢牢把握住能源科技的前沿趨勢,把綠色低碳和智慧能源作為主攻方向,大力推進能源科技的創(chuàng)新和技術(shù)進步的水平。
第二是立足四川省的省情,先立后破,構(gòu)建綠色金融的體系,今天有很多專家談到了這個問題。第三是深化能源體制改革,放管服改革,構(gòu)建適應(yīng)清潔能源發(fā)展的市場機制,消納保障機制,去加快推進能源的開發(fā)進度,持續(xù)推進煤炭供給側(cè)改革,提升新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和治理能力,實現(xiàn)能源治理體系和治理能力的現(xiàn)代化建設(shè)。
我的匯報就到此結(jié)束,謝謝大家!
責任編輯: 李穎