2021年4月30日,中共中央政治局會(huì )議提出:“要有序推進(jìn)碳達峰、碳中和工作,積極發(fā)展新能源”。有序推進(jìn),顯然是對應著(zhù)不要盲目冒進(jìn)。目前在碳達峰和碳中和的工作中,確實(shí)存在不顧全局和實(shí)際情況,單純追求政治正確,一窩蜂地盲目冒進(jìn)問(wèn)題。中央能夠及時(shí)提醒,非常必要,也非常及時(shí)。
碳與二氧化碳
我們中國人習慣使用一些省略語(yǔ)言,雖然非常精辟簡(jiǎn)捷,但也容易引發(fā)誤解。比如“碳達峰”和“碳中和”,準確的用語(yǔ)應該是“二氧化碳排放達峰”和“二氧化碳排放中和”,意思是我們生產(chǎn)生活所產(chǎn)生的二氧化碳向大氣排放,要在2030年達到最高峰;要在2060年將排放的二氧化碳能夠被我們的植被或其他手段中和掉,不再增加對地球大氣層中二氧化碳濃度的貢獻。
但是,由于我們采用了精辟的省略語(yǔ),讓很多人誤以為是“碳”要實(shí)現達峰和中和,甚至很多的能源從業(yè)者也產(chǎn)生了這樣的誤解。
造成全球氣候變化的是二氧化碳等溫室氣體的排放,而不是碳本身。樹(shù)木的主要成分就是碳,如果你不燒它,它們就不會(huì )變?yōu)槎趸坚尫诺酱髿猸h(huán)境中。
煤炭、石油和天然氣同樣如此,它們都是碳氫化合物,如果你不把它們作為燃料直接燒掉,它們也不會(huì )變?yōu)槎趸夹纬蓽厥倚?/p>
而碳氫化合物不僅僅是燃料,我們需要的大量化工原料、化學(xué)纖維和各種有機材料都可以通過(guò)碳氫化合物來(lái)制取生產(chǎn),即便人類(lèi)完全實(shí)現了碳中和,甚至溫室氣體凈零排放,也需要大量的化工原料、化學(xué)纖維和有機材料。所謂有機材料就是含碳的材料,各種塑料制品、化纖、炭纖維都是,在我們生活中幾乎無(wú)處不在。
植被是最好的吸收儲存二氧化碳的碳匯資源,我們要有力地保護植被,就要更多地使用替代木材的材料,而這些材料絕大多數都是來(lái)自碳氫化合物。
二氧化碳的達峰和中和都是一個(gè)過(guò)程,中國承諾要用10年時(shí)間實(shí)現達峰,再用30年時(shí)間實(shí)現中和,并力爭提前完成這個(gè)目標,說(shuō)明這不是一個(gè)喊喊口號,搞個(gè)大躍進(jìn)就能實(shí)現的目標,需要長(cháng)時(shí)間的持續奮斗和演進(jìn)。
像中國這樣一個(gè)擁有近14億人口的工業(yè)化制造業(yè)國家,要在保證人民生活水平穩步提升和國家經(jīng)濟安全、政治安全、地緣安全的前提下,實(shí)現這個(gè)目標并不容易。
中國人口占全球18.46%,能源消耗占24.27%,而制造業(yè)占比達30%。而中國靠高碳能源支撐的能源體系,二氧化碳的排放的全球占比也只有28.67%。中國制造業(yè)總量從2010年起,連續11年居世界第一。中國產(chǎn)品物美價(jià)廉,如果按商品貨物總量計算,比重要更加高得多,這其中還包含大量高載能的產(chǎn)品。
中國以極高的系統效率生產(chǎn)和供應世界三分之一的實(shí)物商品,而這些產(chǎn)品如果放到其他國家去生產(chǎn),系統效率會(huì )低得多,排放的二氧化碳也會(huì )多很多。中國制造業(yè)2019年創(chuàng )造了4.83萬(wàn)億美元的產(chǎn)值,而緊隨其后的美國,產(chǎn)值僅為2.39萬(wàn)億美元,第三名的日本只有1萬(wàn)億多一點(diǎn),第四名的德國7500億左右,也就是說(shuō)后幾名加起來(lái)也沒(méi)有中國多,中國在全球產(chǎn)業(yè)鏈中舉足輕重。
要循序漸進(jìn),要協(xié)同演進(jìn)。中國的二氧化碳達峰和中和是直接關(guān)系到全球應對氣候變化成敗的關(guān)鍵,中國需要在保持現有能力的同時(shí)按部就班地實(shí)現減排目標。如果盲目地靠關(guān)停并轉,產(chǎn)業(yè)外移,壓縮商品制造能力來(lái)實(shí)現自己的碳達峰和碳中和目標,并不能達到全球溫控目標,也不是對人類(lèi)命運共同體負責任做法。
率先與協(xié)同演進(jìn)
人類(lèi)的文明是建筑在能源之上的,沒(méi)有能源就沒(méi)有文明。能源在上游,需求在下游,控制和減少二氧化碳排放,需要上下游供需協(xié)同推進(jìn),也需要各種能源的協(xié)同演進(jìn)。
什么是“演進(jìn)”?就是演變發(fā)展,演變進(jìn)化,這個(gè)漢語(yǔ)詞匯是魯迅先生發(fā)明的。從高碳到低碳,從低碳到無(wú)碳,這是一個(gè)進(jìn)化過(guò)程,需要能源供需雙方和技術(shù)的協(xié)同推進(jìn),也需要各種能源的迭代遞進(jìn)。任何一種一步到位一蹴而就的想法都不現實(shí),也不是遵循科學(xué)規律實(shí)事求是的態(tài)度。如果堅持這樣做,一定會(huì )付出巨大的經(jīng)濟社會(huì )代價(jià),而到頭來(lái)也無(wú)法實(shí)現初衷的目標。
中國老話(huà)講:路要一步步走,飯要一口口吃。1978年,改革開(kāi)放至今也就不到43年。當年我們提出建設“小康社會(huì )”的目標,奮斗了42年才實(shí)現,至今仍有很多不盡意的地方。如果在碳達峰和碳中和上不能做到“有序”演進(jìn),沒(méi)有策略、沒(méi)有節奏、沒(méi)有協(xié)同、沒(méi)有秩序,要么從根本上傷及中國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的勢頭,影響全球應對氣候變化的進(jìn)程;要么欲速則不達,根本兌現不了對世界的承諾。
現在很多發(fā)電企業(yè)只考慮自己的碳達峰目標,提出2025年就要提前達峰,這些觀(guān)點(diǎn)也得到一些資深專(zhuān)家的支持。
根據規劃預測,中國到2030年將需要11萬(wàn)億度電,比2020年增加44.29%,這還是一個(gè)比較保守的估計。即便如此,在落實(shí)各種清潔能源發(fā)展目標后,仍有至少1.35-1.4萬(wàn)億度電需要靠火電解決,如果按照2019年火電利用小時(shí)核算,需要近3.3億千瓦的新增燃煤和燃氣機組投運。如果火電企業(yè)都不再投入,這么大的一個(gè)缺口將無(wú)法彌補。
實(shí)際上,由于產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步升級,智能化制造水平的提升,氣候變化和人民生活水平的提升等諸多因素,中國對于電力的需求已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的階段?,F在看,年初,全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院研究預計的電力需求增長(cháng)水平和電力彈性系數很可能被嚴重低估了。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院對全國電力彈性系數、用電量增速與經(jīng)濟增長(cháng)變化預測

根據國家能源局公布的2020年全社會(huì )用電量為75110億度,即便出現嚴重的疫情和居家隔離政策,同比還是增長(cháng)了3.1%。而國家統計局公布的當年全年國內生產(chǎn)總值1015986億元,比上年增長(cháng)2.3%。電力彈性系數達到1.35。
2021年1-3月全社會(huì )用電量為19219億度,同比增長(cháng)21.2%。如果考慮到2020年疫情影響,也比2019年增長(cháng)了14.43%,凈增加了2424億度電。同期一季度國內生產(chǎn)總值增長(cháng)18.3%,電力彈性系數1.16。
彈性系數的提升反映了中國產(chǎn)業(yè)結構的轉型和智能制造的升級,大家可能看到了特斯拉上海工廠(chǎng)生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)的視頻,整個(gè)工廠(chǎng)完全由機械手完成組裝生產(chǎn),根本看不到人工的蹤影,這些智能設備全部是電能驅動(dòng)的。還有國內快遞公司的大型配送分揀庫房,也全部是智能化的電動(dòng)小車(chē)來(lái)實(shí)現的,這樣的配送分揀也全部由電能驅動(dòng)。
在今年一季度,一次和二次能源的消費結構變化,充分說(shuō)明了中國能源結構與產(chǎn)業(yè)結構和制造業(yè)工藝轉型的特征。第二產(chǎn)業(yè)用電成為拉動(dòng)全社會(huì )用電增長(cháng)的主要動(dòng)力,對全社會(huì )用電增長(cháng)的貢獻率達72.8%。電煤需求也快速增長(cháng)。一季度,煤炭消費同比增長(cháng)15.8%,較2019年同期增長(cháng)為8.4%。其中,電煤消費同比增長(cháng)20.6%,對煤炭消費增長(cháng)的貢獻率高達72.6%。
碳達峰和碳中和是一個(gè)協(xié)同演進(jìn)的過(guò)程,未來(lái)高比例的可再生能源都將以電力的形式進(jìn)入消費端,碳中和實(shí)際上就是在消費端構建一個(gè)電能社會(huì )。
有專(zhuān)家研究預測,到2060年,電能將占據終端能源消耗的90%。也有人質(zhì)疑,認為氫是最理想的能源,想象未來(lái)會(huì )構建氫能社會(huì )。殊不知電力是二次能源,氫能是電力的二次能源,綠氫不過(guò)是綠電的延伸,最終還是要通過(guò)轉化回電能才能在終端使用。未來(lái)氫能只是電能的一種邊際形式。同為二次能源,氫并不比電更清潔,更方便,更安全和更經(jīng)濟。
在碳達峰和碳中和的進(jìn)程中,我們必須踏踏實(shí)實(shí)做好電的事情。因為,要培育消費終端的電能社會(huì ),才能更好的利用綠色的可再生能源,電是我們構建新型能源系統和實(shí)現能源大轉型的中心環(huán)節。
作為電力行業(yè)的企業(yè),首先是要保障和支持好下游需求平穩地實(shí)現用能結構轉型,同時(shí)在考慮做好自身的結構轉型,這是一個(gè)全局和行業(yè)之間的辯證關(guān)系,局部服從全局,我們要追求的是整個(gè)中國的碳達峰和碳中和,而不是一個(gè)企業(yè),一個(gè)行業(yè)的率先達峰。
減碳與能源安全
中國突出的能源安全問(wèn)題有兩個(gè),一個(gè)是逐步比例提升的風(fēng)電、光伏等可再生能源帶來(lái)的對電網(wǎng)安全的挑戰;另一個(gè)是地緣政治帶來(lái)的對進(jìn)口油氣供應的安全。前者我們可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步逐步適應解決,而后者需要我們通過(guò)不斷提升自身能源供應保障能力加以解決。
中國面臨的國際環(huán)境壓力是非常嚴峻的,在這樣的壓力下,中國的經(jīng)濟發(fā)展必須要考慮能源安全問(wèn)題。沒(méi)有能源的安全,也就談不上雙碳目標,這是我們從事能源工作的同志們必須有清醒的認識。我們可以向世界承諾完成碳達峰和碳中和的目標,但是沒(méi)有人向中國承諾會(huì )確保我們的能源安全。我們必須要在確保能源安全的前提下,去努力實(shí)現碳達峰和碳中和的目標。
中石化總經(jīng)理馬永生院士在今年兩會(huì )上透露,中國2020年石油對外依存度為73%,天然氣達到43%。美國副總統哈里斯4月7日在美國會(huì )承認:過(guò)去很多年,幾代人都在為石油而戰。確實(shí)美國在中東海灣地區以各種借口不斷發(fā)動(dòng)戰爭,制造地緣沖突,將外交戰略和軍事戰略都定位在保證美國的能源安全,而美國對外依存最高的2006年也只達到66.7%。而今天中國面臨的安全威脅,遠遠高于當時(shí)的美國。
目前,美國糾集了英、法、德、澳、荷、加、日等新八國聯(lián)軍到中國南海以“航行自由”為借口,向中國炫耀武力,拼湊了8個(gè)航母戰斗群對中國進(jìn)行軍事威懾。
據中國海關(guān)總署公布的數據顯示,中國2021年1-3月,原油進(jìn)口量超過(guò)1.39億噸(或1129萬(wàn)桶/日),較2020年同期的1.272億噸(或1020萬(wàn)桶/日)增加9.5%。而2020年同期,中國原油進(jìn)口并未受疫情影響,進(jìn)口依然增加了5%。2020年,中國共進(jìn)口原油5.42億噸,同比增長(cháng)7.3%,是全球最大原油進(jìn)口國。
在如此大的石油安全壓力下,我們一些掌控大量油氣資源的企業(yè)卻要宣布提前五年實(shí)現碳達峰,這真是有點(diǎn)不可思議。
天然氣是含碳最低的化石能源,也是電力轉化效率最高的能源。GE公司正在美國環(huán)境溫度非常高的佛羅里達建設一座“世界上功率最大,效率最高,最靈活的燃氣輪機”,兩套7HA.03型430 MW重型燃氣輪機,二拖一形成一個(gè)1282 MW的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠(chǎng),電能轉化效率高達63.9%。每度電排放二氧化碳236克,僅僅是目前我國燃煤火電平均排放的29.6%。世界最先進(jìn)的燃煤火電,采用高低位布置方式的雙軸二次中間再熱技術(shù)的申能安徽平山電廠(chǎng)二期工程1350MW機組,也是其二氧化碳排放的2.77倍。
我曾經(jīng)參加2019年11月23日央視2套《對話(huà)》節目的錄制,主持人陳偉鴻就中石油如何確保國家能源安全,落實(shí)國家在新時(shí)代下的能源戰略目標,實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展等問(wèn)題對話(huà),中石油黨組書(shū)記、董事長(cháng)王宜林,股份公司副總裁孫龍德、李鷺光和總經(jīng)理助理陳新發(fā)及麾下新疆、長(cháng)慶、塔里木、西南各大油氣田領(lǐng)導、金之鈞院士等參加。中石油的各位領(lǐng)導都表示,盡管中國的地質(zhì)開(kāi)采條件相對較差,但天然氣資源是非常豐富的,具有大幅度增產(chǎn)的條件。
在大規??稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)后,由于光伏和天然氣的不穩定和不確定性,必須在電網(wǎng)中有足夠的能夠為電網(wǎng)提供轉動(dòng)慣量的電源支撐安全,同時(shí)保證電力的質(zhì)量和為電網(wǎng)調峰。這種高質(zhì)量的電能目前的儲能技術(shù)還難以確保,不久前北京發(fā)生儲能電站起火爆炸,說(shuō)明儲能技術(shù)仍任重道遠。而且由于電池儲能是靠電力電子技術(shù)維持頻率、周波、相位等,并不能為電網(wǎng)提供轉動(dòng)慣量。抽水蓄能電站雖可以為電網(wǎng)提供轉動(dòng)慣量,但由于8小時(shí)抽水蓄電,6小時(shí)放水發(fā)電的規律,也無(wú)法對電網(wǎng)提供24小時(shí)的隨需隨到的轉動(dòng)慣量支撐。在目前的技術(shù)條件下,能夠幫助電網(wǎng)安全穩定運行,同時(shí)對環(huán)境最友好的電源,就是燃氣發(fā)電。
碳達峰和碳中和需要我們每一級政府、每一個(gè)部門(mén)、每一個(gè)企業(yè)努力去實(shí)現,分階段按部就班,要確保能源安全、從容有效地達到目標,就需要大家有全局意識,相互協(xié)同全局一盤(pán)棋,逐步將二氧化碳擠出我們的能源體系。當然,也需要主管部門(mén)盡其智慧,制定切實(shí)可行的實(shí)施措施。
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