巨大的物質(zhì)財富也伴隨著人類對自然資源的巨大索取和影響,特別是化石能源大量使用導致的溫室氣體排放受到日益廣泛的關(guān)注。近年來,全球平均氣溫有所升高,極端氣候事件頻發(fā),給各國帶來了日益增大的應對氣候變化壓力。
“還”未來一個綠色健康的地球成為全人類的共同目標,也是全球能源轉(zhuǎn)型的最根本推動力。在時代發(fā)展的當下,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化已經(jīng)關(guān)系到了國家能源安全、環(huán)境保護和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。
國家電力投資集團戰(zhàn)略規(guī)劃部主任何勇健
對于這樣一個大的宏觀命題,國家電力投資集團戰(zhàn)略規(guī)劃部主任何勇健從未來能源革命轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、新能源發(fā)展趨勢、綜合智慧能源發(fā)展趨勢與實踐三個方面作了觀點闡釋。
未來五年有望迎來兩個關(guān)鍵平價轉(zhuǎn)折點
能源轉(zhuǎn)型是個系統(tǒng)工程,離不開宏觀規(guī)劃、政策引導,離不開各部門統(tǒng)籌、配合,多領(lǐng)域、各區(qū)域的協(xié)同推進。伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源轉(zhuǎn)型需要持續(xù)推進、久久為功。
習總書記在2014年提出了“四個革命、一個合作”的能源戰(zhàn)略,6年來,“清潔、低碳、安全、高效”的現(xiàn)代能源體系正在穩(wěn)步推進,其中一個指標就是能源消費結(jié)構(gòu)有了很大的改進。
今年9月22日,習總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上發(fā)表重要講話:中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。
這是一個了不起的承諾,但也給能源轉(zhuǎn)型升級提出了新的任務。能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化的最重要的一點是煤炭消費總量控制,國家電力投資集團戰(zhàn)略規(guī)劃部主任何勇健認為,逐步擺脫對化石燃料的依賴,驅(qū)動這一變革的兩個根本因素在于:1、光伏、風電和新能源汽車等新技術(shù)的崛起;2、應對氣候變化的相關(guān)政策。
同時,何勇健認為,“未來五年我們有望迎來兩個關(guān)鍵平價轉(zhuǎn)折點、實現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)型,一是實現(xiàn)非化石能源和化石能源發(fā)電平價;二是新能源汽車和燃油汽車在交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)平價,這是我們未來最大的影響整個能源變革的重要事件。”
黨的十八大以來,煤炭在總的能源消費比重中下降了超過8個百分點,清潔可再生能源比重提升了6個百分點,形成了煤炭、油氣和新能源多元化發(fā)展的能源消費新格局,大力推廣天然氣利用對打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)起到了重要的作用,但能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化步伐仍需加快。
未來新能源的發(fā)展大致會經(jīng)歷3個階段
大力推動新能源的發(fā)展已經(jīng)被提上了重要日程,新能源怎么發(fā)展?什么樣的路徑是可持續(xù)的?國家電力投資集團戰(zhàn)略規(guī)劃部主任何勇健對這個問題進行了深刻的思考。他指出,新能源的好處是資源取之不盡,用之不竭,但缺陷也很明顯,成本高、隨機性、能量密度低、分布不均衡(逆向分布)等矛盾同時存在,那么,如何化解這些矛盾?
其實,成本高的問題,現(xiàn)在已經(jīng)基本解決了,基本達到了平價,而化解后面三個矛盾需要艱長期巨過程,實際上是一個系統(tǒng)工程。這些矛盾決定了我國要實現(xiàn)新能源的大規(guī)模開發(fā)使用,需優(yōu)化解決不穩(wěn)定和調(diào)峰問題,通過技術(shù)進步解決價格高的問題,通過儲能大規(guī)模應用解決逆向分布問題,使它有可持續(xù)的發(fā)展。
在何建勇看來,未來新能源的發(fā)展一定是可持續(xù)、有競爭力的,但要經(jīng)歷大致三個發(fā)展階段,首先是解決存量消納問題,火電和風光發(fā)展不是一個零和博弈,這是對存量解決方案,火電靈活性改造與清潔能源跨區(qū)消納互為配合;其次,解決近中期發(fā)展問題,通過分布式電源、多能互補集成供能、新能源微電網(wǎng)、抽蓄/燃機調(diào)峰等技術(shù)降低成本和價格;再者,解決遠期戰(zhàn)略問題,現(xiàn)在傳統(tǒng)火電的電力系統(tǒng)調(diào)不過來,到時候也會無能為力,這需要一個大容量、長周期的儲能作為載體,通過新能源制氫可以解決不穩(wěn)定、遠程輸送的問題,通過就近利用的方式,來解決低密度的問題,最終實現(xiàn)電能替代和新能源的多元利用。
能源轉(zhuǎn)型升級的源動力來自新能源,新能源基本已經(jīng)平價,未來成本將持續(xù)下降,可能成為最廉價的電能,而儲能技術(shù)快速發(fā)展與成本降低,提高了新能源消納能力,促進了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行。
何建勇認為,在未來,交通領(lǐng)域主要是以電代油。預計2025年全國的電動汽車將達到3000萬輛,電動汽車年用電量將達到500億kWh,預計將替代1500萬噸燃油動力電池的儲能容量將達到15億kWh,預計可調(diào)負荷約3億kW。
智慧建筑主要是用清潔能源制冷、供熱,實現(xiàn)以電代煤、以電代氣。隨著光伏與儲能成本的不斷下降,分布光伏+儲能將大量應用在智慧建筑領(lǐng)域,“十四五”期間預計分布式光伏將新增1.5億kW,發(fā)電量約2000億kWh,將替代8000萬噸標煤,新增儲能容量約2000萬kWh ,預計可調(diào)負荷約1000萬kW 。
信息領(lǐng)域主要是以清潔、分布式綠色電能代替煤電和大網(wǎng)電。預計2025年5G基站總需求約600萬個,單站功耗在2.7kW,年用電量約1000億kWh ,儲能容量約1500萬kWh 。預計2025年全國數(shù)據(jù)中心的年用電量將達到4000億kWh,儲能容量約2000萬kWh。5G基站+數(shù)據(jù)中心的可調(diào)負荷約2000萬kW 。
分布式能源大發(fā)展將深刻改變世界能源供應方式
全球能源結(jié)構(gòu)正經(jīng)歷著重大變革,新能源是一個常規(guī)發(fā)展,用戶用需要智慧化、數(shù)字賦能,常規(guī)的電源和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)跟數(shù)字化接觸有機融合、跨界,帶來新的業(yè)態(tài)、新的商業(yè)模式,遵循互聯(lián)網(wǎng)規(guī)律,特別邊際效應,流量經(jīng)濟的特點。
這個趨勢很明顯,將帶來整個能源系統(tǒng)的重構(gòu)或者重塑。何建勇認為,分布式能源將深刻改變世界能源供應方式,以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式,布置在用戶端,來雙向傳輸冷熱電能的能源供應方式。同時,分布式能源具有利用高效、損耗小、運行靈活、系統(tǒng)經(jīng)濟性好等優(yōu)點,通過大電網(wǎng)統(tǒng)籌的方式,可以促進可再生能源規(guī)模發(fā)展。據(jù)國際能源網(wǎng)了解,近年來世界新增發(fā)電裝機容量的25%-30%為分布式電源。
除此之外,智慧能源的發(fā)展也是行業(yè)內(nèi)大家看好的方向,以數(shù)字化應用推進多種能源協(xié)同、集中式與分布式協(xié)同實現(xiàn)能量流、信息流、價值流的優(yōu)化配置,將促進能源系統(tǒng)更高質(zhì)量、更有效率、更可持續(xù)。
“分布式新能源和智慧能源實際上是互相成全的關(guān)系”,何建勇特別強調(diào)。(作者:魏巍然)