中國“雙碳”之路，要怎么走？

能源轉型變革已行至何處?

出路何在?

可再生能源裝機首次超過(guò)煤電，光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)跑全球，超額兌現二氧化碳減排第一階段國家自主貢獻承諾……

2020年9月22日，中國首次提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”的國家目標。從此，這片960萬(wàn)平方公里的土地迎來(lái)一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟社會(huì )系統性變革。

新能源革命意義非凡

2023年底，人類(lèi)歷史上最大規模的氣候大會(huì )——第28屆聯(lián)合國氣候變化大會(huì )所達成的《阿聯(lián)酋共識》按下了逐步終結化石燃料時(shí)代的啟動(dòng)鍵，也提出了“全球新能源轉型的兩大具體目標”：2030年前實(shí)現全球可再生能源裝機增至三倍，全球能效提高年均速率增至兩倍。

能源轉型是人類(lèi)文明發(fā)展和進(jìn)步的重要驅動(dòng)力，從《巴黎協(xié)定》到《阿聯(lián)酋共識》，新能源革命受到全球矚目的同時(shí)，也成為中國實(shí)現“雙碳”目標的關(guān)鍵所在。

中國國家能源局最新數據顯示，2023年全球可再生能源新增裝機5.1億千瓦，其中中國的貢獻超過(guò)了50%。中國風(fēng)電機組等關(guān)鍵零部件產(chǎn)量占到全球市場(chǎng)70%以上，光伏多晶硅、硅片、電池片和組件產(chǎn)量占全球比重均超過(guò)80%。中國新能源正為全球能源綠色低碳轉型注入強勁動(dòng)力。

以光伏產(chǎn)業(yè)為例，隨著(zhù)中國光伏產(chǎn)業(yè)規模不斷擴大，技術(shù)持續迭代升級，光伏發(fā)電成本大幅降低。工信部發(fā)布的最新數據顯示，2023年中國多晶硅、硅片、電池、組件產(chǎn)量再創(chuàng )新高，行業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)1.75萬(wàn)億元。在此背景推動(dòng)下，光伏發(fā)電成本在過(guò)去十年內降低了80%-90%，并已低于傳統的燃煤發(fā)電，達到0.3元/KWh以?xún)?，未?lái)還將持續降低。

中國制造極大推動(dòng)了可再生能源替代的進(jìn)程，中國新能源企業(yè)成為全球能源轉型的主要推動(dòng)力量。全球光伏行業(yè)首家世界500強企業(yè)通威集團亦誕生于中國，其高純晶硅產(chǎn)銷(xiāo)量居全球第一，太陽(yáng)能電池出貨量連續七年蟬聯(lián)全球第一。

“中國制造的光伏、風(fēng)電產(chǎn)品和相應的資本走向世界，一方面支撐并大大加快了發(fā)達國家的能源轉型速度，另一方面幫助‘一帶一路’共建國家及廣大的欠發(fā)達國家和地區跨過(guò)先污染后治理的老路，踏入到可持續發(fā)展的快車(chē)道”，全國人大代表、全國工商聯(lián)副主席、通威集團董事局主席劉漢元曾如是說(shuō)。

全國人大代表、全國工商聯(lián)副主席、通威集團董事局主席劉漢元。供圖/通威

根據國際能源署測算，到2050年，全球要實(shí)現凈零排放，近九成的發(fā)電量將來(lái)自可再生能源。而綜合對比分析，光伏發(fā)電可能是未來(lái)一次能源的主要來(lái)源，最高占比可達60%-70%。未來(lái)30年左右，以汽車(chē)電動(dòng)化、能源消費電力化、電力生產(chǎn)清潔化為代表的綠色轉型，將在中國形成百萬(wàn)億元人民幣、在全球形成百萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規模。

中國和中國的光伏產(chǎn)業(yè)，是牽引和驅動(dòng)全球能源轉型的主力軍。“客觀(guān)地講，離開(kāi)中國制造，去推動(dòng)人類(lèi)不到30年的碳中和，幾乎不太現實(shí)。”劉漢元說(shuō)，如果美國要在可再生能源產(chǎn)業(yè)與中國脫鉤，關(guān)起門(mén)來(lái)打造自己的供應鏈，10年到15年時(shí)間不一定能夠完成;歐洲如果要做同樣的事，15年到20年時(shí)間不一定能夠完成。

業(yè)內預計，2030年之前，全球光伏新增裝機量將突破1000GW(即1太瓦)，這意味著(zhù)，未來(lái)包括中國市場(chǎng)在內的全球光伏新增裝機需求的高增速還將維持較長(cháng)一段時(shí)間。

電力系統遭遇前所未有的挑戰

然而，中國新能源的快速發(fā)展，也讓電力系統的安全穩定遭遇前所未有的挑戰。尤其在中國西部、北部等新能源資源富集地區，清潔能源資源總量巨大但現有調節能力不足的矛盾尤為突出。

相較于傳統燃煤發(fā)電，光伏風(fēng)電受氣候環(huán)境影響較大。例如，日照、溫度、濕度等天氣因素都會(huì )對光伏組件的發(fā)電功率產(chǎn)生影響。隨著(zhù)光伏風(fēng)電的大規模發(fā)展，并逐漸成為主流能源，這種間歇性、不穩定性將讓整個(gè)電力系統的平衡面臨挑戰。

在過(guò)去的2023年，中國光伏行業(yè)在階段性周期影響下，產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格波動(dòng)式下跌，疊加電池技術(shù)迭代提速，光伏裝機呈現前所未有的快速增長(cháng)，同時(shí)也讓消納難題異常凸顯。

通威天津楊家泊漁光一體產(chǎn)業(yè)園。供圖/通威

根據國家能源局數據，2023年全國新增光伏裝機216.88GW，同比大幅增長(cháng)148%,幾乎是近四年光伏新增裝機量之和。而大量的分布式光伏發(fā)電項目，因當地臺區可開(kāi)放容量不足、消納困難導致并網(wǎng)困難，或因當地供需不平衡發(fā)電被限制。據不完全統計，截至目前全國已有超過(guò)150個(gè)地區分布式光伏無(wú)新增接入空間。湖北、遼寧等地甚至因為并網(wǎng)消納等問(wèn)題，出現了發(fā)文鼓勵分布式光伏發(fā)展后政策“急剎車(chē)”。

在快速增長(cháng)的光伏產(chǎn)業(yè)遭遇“成長(cháng)的煩惱”背后，是我國傳統電力系統“即發(fā)即用”的模式已不適應以可再生能源為主體的能源結構。“中國過(guò)去為‘集中發(fā)、集中送’建立的電網(wǎng)和傳統的‘源隨荷動(dòng)’模式已不能適應大比例可再生能源接入，風(fēng)光大基地配套的特高壓外送能力也存在不足，讓構建新型電力系統迫在眉睫”。作為中國新能源領(lǐng)域的全國人大代表，劉漢元曾多次在其提交的議案中呼吁，加快構建清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開(kāi)放互動(dòng)的新型電力系統，是實(shí)現“雙碳”目標的關(guān)鍵載體。

傳統的電力系統中缺乏儲能環(huán)節的調節，就像沒(méi)有調節水庫的徑流式水電站，來(lái)水發(fā)電，沒(méi)水罷工。這在以火電為主的電源結構下游刃有余，因為隨用隨發(fā)的火電能保證“河里始終有水”，電力系統能保證基本的平衡和基礎電力支撐。但未來(lái)隨著(zhù)雙碳戰略的深入實(shí)施，以光伏風(fēng)電為主的可再生能源占比提高到一定程度，發(fā)展配套儲能在高峰時(shí)段消納新能源電量，并在無(wú)風(fēng)無(wú)光時(shí)段支撐系統安全運行，將真正成為“清潔電量的搬運工”。

應對挑戰，出路何在?

“實(shí)現‘雙碳’目標，構建新型電力系統，是破解經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展過(guò)程中能源、資源與環(huán)境制約的關(guān)鍵舉措”。中國工程院院士、全國工程勘察設計大師張宗亮指出，在諸多調節電源和儲能品種之中，抽水蓄能技術(shù)成熟、壽命期長(cháng)、綠色環(huán)保。

抽水蓄能在新型電力系統中可發(fā)揮穩定器、調節器、平衡器的作用。建設抽水蓄能項目不但能有力支撐我國新型電力系統建設，助力能源轉型，還能有效拉動(dòng)水泥、鋼材、電氣設備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為穩增長(cháng)、穩就業(yè)、促投資提供堅實(shí)支撐。

雅礱江道孚抽水蓄能電站效果圖。供圖/雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司

根據相關(guān)機構預測，我國要實(shí)現碳中和目標，按最保守估算，到2025年抽水蓄能電站裝機規模需達到130GW，2030年達到250GW。而國家能源局數據顯示，截至2022年我國抽水蓄能累計裝機容量?jì)H約45GW。

劉漢元曾多次對抽水蓄能進(jìn)行專(zhuān)題調研。他指出，電價(jià)制度不夠完善，缺乏合理的回報機制，建設周期長(cháng)，生態(tài)環(huán)境及地質(zhì)條件要求嚴格，審批困難等，是制約中國抽水蓄能發(fā)展的主要不利因素。

事實(shí)上，我國抽水蓄能站點(diǎn)資源并不稀缺，2020年12月啟動(dòng)的新一輪抽水蓄能中長(cháng)期規劃資源站點(diǎn)普查，共篩選出資源站點(diǎn)1500余個(gè)，總裝機規模達1600GW。此外，我國常規水電站改造資源也很豐富，在劉漢元看來(lái)，通過(guò)對梯級水電及不同規模的常規水電進(jìn)行改造，可形成混合抽水蓄能電站，不僅改造周期短、投資小，還能提高現有電網(wǎng)利用率，是未來(lái)抽水蓄能發(fā)展的重要方向之一。

重慶蟠龍抽水蓄能電站。供圖/綦江發(fā)改委

“此外，隨著(zhù)近年來(lái)電池價(jià)格不斷降低，以鋰電為主的新型儲能獲得快速發(fā)展，新增裝機規模大幅提升，系統建設成本不斷降低，同樣具備了大規模應用的經(jīng)濟性。”劉漢元指出，另一方面，如能有效利用電動(dòng)汽車(chē)大量閑置時(shí)間和冗余充放電次數，作為分布式儲能單元接入系統，用電高峰時(shí)向電網(wǎng)反向售電，用電低谷時(shí)存儲過(guò)剩電量，不但為電網(wǎng)穩定作出貢獻，還能以市場(chǎng)化方式通過(guò)充放電價(jià)差獲得相應收益，分攤購買(mǎi)整車(chē)或電池包的成本，實(shí)現電動(dòng)汽車(chē)和電網(wǎng)的良性互動(dòng)。

“未來(lái)，儲能所扮演的角色不能與現在進(jìn)行簡(jiǎn)單類(lèi)推類(lèi)比，應當成為智慧電網(wǎng)、新型電力系統中一個(gè)獨立且重要的組成部分，維持發(fā)電端與用電端之間的平衡，成為市場(chǎng)機制下的一項重要產(chǎn)業(yè)。”劉漢元認為。

人類(lèi)社會(huì )應對氣候變化的過(guò)程注定道阻且長(cháng)。作為世界上最大的發(fā)展中國家與全球第二大經(jīng)濟體，中國克服重重阻力，不遺余力踐行綠色低碳轉型。

發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)、構建新型電力系統只是中國持續推進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展全面綠色轉型的舉措之一。未來(lái)中國還將繼續兌現承諾，為全球可再生能源發(fā)展繼續做出最大的努力，助力“雙碳”目標如期實(shí)現。

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