呂錫嘉：雙碳政策下發(fā)電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展之路

編者按：2021年7月8日，以“碳中和與未來(lái)能源”為主題的“第三屆未來(lái)能源大會(huì )”在北京召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，國家電投集團中央研究院碳中和技術(shù)中心資深總監呂錫嘉發(fā)表了“雙碳政策下發(fā)電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展之路”的主旨演講。

以下內容根據大會(huì )演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

呂錫嘉：各位嘉賓下午好！非常榮幸今天能夠受主辦方邀約，能夠在電力投資集團，在五大發(fā)電，站在我們的角度上分析和分享一下“雙碳”政策對于發(fā)電行業(yè)的影響和發(fā)電行業(yè)的轉型之路。

今天我的報告大概分成三個(gè)部分：

第一部分，國內碳排放的形勢分析。

第二部分，未來(lái)能源發(fā)展趨勢和我國能源戰略轉型，特別是聚焦在發(fā)電行業(yè)。

第三部分，“雙碳”目標下，國家電投集團，包括研究院，發(fā)展路徑規劃。

習近平總書(shū)記在75屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論，承諾我們要“碳達峰碳中和”，過(guò)去幾個(gè)月，習主席在各個(gè)場(chǎng)合各個(gè)會(huì )議上都密集提出我們中國作為負責任大國，要“碳達峰碳中和”，做出這樣的承諾就要做出這樣的實(shí)踐行動(dòng)。在這樣一個(gè)大背景下，各個(gè)行業(yè)現在都在積極探索和探討“雙碳”背景下的一些能源轉型和對于我們企業(yè)行業(yè)意味著(zhù)什么。國內碳排放形勢實(shí)現碳中和大概有四個(gè)階段：

第一階段，碳達峰階段，碳達峰不是攀高峰，我們是希望能夠在2030年之前從高碳經(jīng)濟能夠轉到低碳經(jīng)濟，能夠在2035年時(shí)非化石能源電力占大概總電量的50%，非化石能源占一次能源消費比重約25%。我們希望能夠在碳達峰第一個(gè)時(shí)間節點(diǎn)上，在2030年完成。第二個(gè)，碳達峰總量能夠越低越好。

第二階段，2030年-2040年，碳排放要大幅度下降，基本上實(shí)現低碳產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟社會(huì )體系。

第三階段，2040年-2050年，主要產(chǎn)業(yè)特別是能源碳排放能夠趨降于零，特別是電力行業(yè)，希望實(shí)現凈零排放。

最后實(shí)現要實(shí)現碳中和，不光是電力行業(yè)，包括所有零碳產(chǎn)業(yè)，零碳經(jīng)濟，零碳社會(huì )和零碳國家。

在這樣一個(gè)“雙碳”背景下，“碳達峰碳中和”對于能源行業(yè)的影響主要歸結于兩個(gè)轉變和兩個(gè)加快。兩個(gè)轉變，從煤電一家獨大向清潔能源為主體的轉變，未來(lái)的十年，清潔能源占比一定會(huì )大大提高，煤電要慢慢退出作為電力主體的角色。第二，從化石能源為主導向電為中心轉變，以電為中心轉變能源消費方式，加快電能替代，發(fā)展電制燃料產(chǎn)業(yè)，提升能源消費品質(zhì)和安全保障能力。加快科技創(chuàng )新引領(lǐng)驅動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，技術(shù)創(chuàng )新層面上，我們同樣要加快全國碳市場(chǎng)和電力市場(chǎng)的建設，“碳達峰碳中和”之路非常艱巨，未來(lái)我們不論是做CCUS，不論是做氫能儲能，未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間都是高投入低回收的階段，因為技術(shù)的更新?lián)Q代，技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，需要的是碳市場(chǎng)，包括國家政策、金融市場(chǎng)的完善，能夠促進(jìn)企業(yè)的技術(shù)更新?lián)Q代。

未來(lái)能源發(fā)展趨勢，多元化、低碳化、分散化、數字化和全球化。具體落實(shí)到大概七個(gè)層面：

1、碳排放成為能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大約束，全球127個(gè)國家已制定碳中和目標或愿景，基本上碳中和時(shí)間節點(diǎn)都在2050年左右。

2、清潔能源占比不斷上升。預計2025年中國清潔電力裝機將達到50%以上，2030年將達到60%以上。

3、清潔能源經(jīng)濟性不斷提高。根據IEA預測，全球光伏光熱發(fā)電、海、陸風(fēng)電成本均將下降30%-82%左右。

4、電氣化進(jìn)程能夠逐步加快。

5、分布式能源占比會(huì )增高，我們提倡的綜合智慧能源，分布式能源的設計。據統計，近年來(lái)，世界新增發(fā)電裝機容量的25%-30%是為分布式能源，2020年中國分布式光伏新增裝機已經(jīng)超過(guò)30%。

6、數字化進(jìn)程要不斷增速，與智能化技術(shù)深度融合，利用大數據、AI區塊鏈等實(shí)現多能協(xié)同。

7、能源企業(yè)的邊界逐步趨同，過(guò)去傳統能源企業(yè)包括化工，包括電力，包括石油，包括鋼鐵，包括水泥，屬于垂直式的發(fā)展，大家自己做好自己的事情就可以了。在“雙碳”背景下，各個(gè)行業(yè)未來(lái)在橫向協(xié)同，在系統創(chuàng )新整合這塊，會(huì )有很大的發(fā)展，連接各個(gè)企業(yè)行業(yè)的橋梁是什么呢？就是碳捕捉低碳化路徑的發(fā)展，比如說(shuō)我們需要能夠做到終端電氣化，通過(guò)電能替代方式，幫助別的行業(yè)能夠降碳。所以我國能源轉型要從傳統能源體系，以供給為核心向現代能源體系以需求為主導，清潔化、市場(chǎng)化、智能高效、多能協(xié)同的這個(gè)方向去轉型發(fā)展。

聽(tīng)了很多專(zhuān)家包括院士的報告，包括國內國際的各個(gè)學(xué)術(shù)機構，都會(huì )做很多未來(lái)清潔能源煤電等等裝機的預測和模型預測，每個(gè)預測百分比可能是不一樣的，但是一個(gè)大的結論，未來(lái)從2025年-2030年，2050-2060年，煤電裝機一定大幅下降，清潔能源一定大幅提升，我非常同意魯所長(cháng)剛才說(shuō)的。未來(lái)的“碳達峰碳中和”有兩個(gè)大的體系，一個(gè)是可再生能源對儲能的發(fā)展，一個(gè)是化石能源對CCUS的發(fā)展，這兩條路都要同時(shí)往前走，而不能偏頗。如果說(shuō)儲能未來(lái)技術(shù)革新突破了，能夠讓儲能的技術(shù)整個(gè)經(jīng)濟性大幅增長(cháng)，也能大幅上儲能。CCUS整個(gè)技術(shù)不光是要配煤電，同樣配鋼鐵、水泥等等行業(yè)的低碳化。

舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子。2020年，中國水泥行業(yè)碳排放大概是15億噸，占中國所有碳排放量的14%，水泥行業(yè)的碳排放當中70%左右是石灰石碳酸鈣燒石所產(chǎn)生的二氧化碳，如果要做到社會(huì )成體系的碳中和和低碳發(fā)展，光靠電能替代，光靠氫能替代，是無(wú)法實(shí)現水泥行業(yè)這個(gè)碳排放大戶(hù)的低碳發(fā)展。所以CCUS技術(shù)未來(lái)一定是需要能夠大力推動(dòng)，不光是在咱們的電力行業(yè)，不光是在咱們的鋼鐵行業(yè)，特別是在水泥行業(yè)，這個(gè)技術(shù)的成熟，這個(gè)產(chǎn)業(yè)的完善，能夠反哺到電力行業(yè)，能夠讓煤炭，包括天然氣、化石能源發(fā)電能有一個(gè)最終的出路。

機遇和挑戰大家已經(jīng)說(shuō)很多了，我不會(huì )花太多時(shí)間說(shuō)這塊。

機遇，電力行業(yè)低碳發(fā)展的目標非常明晰，投資規模也會(huì )不斷增加，在“雙碳”背景下，碳市場(chǎng)將為電力行業(yè)低碳化發(fā)展發(fā)揮更加重要的基礎性作用。CCUS等減排技術(shù)發(fā)展從國內到國際都是在往前推動(dòng)的。挑戰同樣，我們是煤電大國，煤電裝機快速增長(cháng)時(shí)代正式宣告結束，智能電網(wǎng)長(cháng)期安全與穩定運行壓力增大，因為我們清潔能源占比不斷提高對電網(wǎng)沖擊，如何能夠解決這個(gè)問(wèn)題。CCUS等減排技術(shù)現在還不具備技術(shù)的成熟度還沒(méi)那么高，技術(shù)成熟度相對來(lái)說(shuō)在5-6和6-7，投資成本非常大，而且需要全產(chǎn)業(yè)鏈都配套，不光是捕捉，包括二氧化碳運輸、儲存、消納等等全產(chǎn)業(yè)鏈配套成熟，才能讓這樣的技術(shù)真正在產(chǎn)業(yè)化做到發(fā)展，所以這塊還有巨大的挑戰。

接下來(lái)我主要介紹一下國家電力投資集團在“雙碳”背景下的戰略規劃等等。國家電投是五大發(fā)電集團之一，國家電投集團也是第一個(gè)宣布2023年碳達峰的電力企業(yè)，國家電投集團裝機清潔能源占比是56.7%，相對于別的發(fā)電集團來(lái)說(shuō)，碳達峰壓力會(huì )小一些，我們風(fēng)電裝機全球第二，光伏裝機全球第一，有17家企業(yè)是百分之百為清潔能源，為零排放的企業(yè)。在“雙碳”背景下，集團也密集做出“雙碳”發(fā)展戰略以及“雙碳”發(fā)展的行動(dòng)，包括在低碳負碳技術(shù)的研發(fā)布局，加強碳資產(chǎn)管理，加強綠色低碳轉型，推動(dòng)市場(chǎng)化改革，加快能源數字化以及交通工業(yè)領(lǐng)域電氣化等等。集團在發(fā)展戰略部署以后，也密集的有“雙碳”這些行動(dòng)，加快新能源項目的開(kāi)發(fā)和建設，加快分布式能源微電網(wǎng)的發(fā)展和創(chuàng )新，積極開(kāi)拓配電網(wǎng)以及用戶(hù)側的功能業(yè)務(wù)，加強存量項目的提質(zhì)增效，加快數字化轉型，深度挖掘綠色的價(jià)值，促進(jìn)電碳耦合。

國家電投集團中央研究院碳中和技術(shù)中心，承接國家電投集團的科技創(chuàng )新平臺、戰略支持機構和高層次的具體平臺，我們是幫助國家電投集團能夠在“雙碳”背景下，幫集團公司制定戰略規劃，包括孵化和培育新的低碳技術(shù)，能夠給集團在戰略先導上提供支撐的一個(gè)地位。

簡(jiǎn)單介紹一下國家電投的中央研究院。前身是國核研究院和中電投研究院成立以后的合并，2015年9月15號正式宣布中央研究院正式成立。在國家電投的定位屬于先導層，國家電投以中央研究院為牽引，開(kāi)展前沿技術(shù)關(guān)鍵共性技術(shù)研究和商業(yè)化孵化，能夠支撐集團的產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新。在很多清潔能源技術(shù)都做了布局，也做了很多清潔能源技術(shù)的研發(fā)與孵化，概括一下，包括其中四代鉛冷堆的研發(fā)，氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)參數達到國際先進(jìn)水平，包括高效光伏電池，大型儲能系統，永磁傳動(dòng)技術(shù)等等，這些清潔能源技術(shù)我們都做了很深入研究，很多技術(shù)已經(jīng)到了商業(yè)孵化的階段。在集團的號召和國家號召下，國家電投中央研究院成立了碳中和技術(shù)中心，我們的使命和定位是服務(wù)于集團，服務(wù)于國家，能夠盡快完成“雙碳”目標，能夠幫助集團制定戰略，孵化培育低碳的技術(shù)。

未來(lái)主要有三塊業(yè)務(wù)布局：第一，希望能夠打造成高端智庫，展開(kāi)前沿戰略研究，包括碳市場(chǎng)的政策分析，包括碳金融資產(chǎn)管理的研究分析，建言獻策。第二，碳中和路徑規劃等咨詢(xún)服務(wù)，我們希望能夠建立碳中和技術(shù)的技術(shù)數據庫，并且同時(shí)在開(kāi)發(fā)和研發(fā)結合碳中和的能源規劃平臺，能夠幫助各行各業(yè)政府企業(yè)園區，根據他們的行業(yè)特征，根據他們的需求側、供給側的數據，能夠制定契合量身定做的碳中和路徑規劃。第三，既然是技術(shù)中心，我們必須做前沿碳中和技術(shù)的研發(fā)、開(kāi)拓和孵化。

在經(jīng)濟政策戰略研究方面，包括清華北大，包括中科院，也都在做這塊的政策戰略研究，我相信我們國家電投中央研究院從發(fā)電企業(yè)的角度也能夠結合國家的經(jīng)濟政策建言獻策，因為未來(lái)得很長(cháng)一段時(shí)間，碳中和技術(shù)孵化和培育不光是企業(yè)自身要做的事情，也需要有國家的政策導向，各種碳金融產(chǎn)品，包括碳市場(chǎng)的健全和建立，在資本的推動(dòng)下，幫助企業(yè)能夠快速地推進(jìn)低碳技術(shù)的研發(fā)和孵化。所以在前期會(huì )有很多的投資低回報時(shí)期，需要國家的政策支撐，也需要金融產(chǎn)品和資本市場(chǎng)的參與，能夠共同推動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

碳中和路徑規劃咨詢(xún)與研究。第一，要建立真正的低碳技術(shù)數據庫，在不同的低碳技術(shù)門(mén)類(lèi)能夠真正搜尋到國際國內這些好的低碳技術(shù)，不論它是成熟的，不論它是不成熟的，能夠幫助企業(yè)做到碳排放的核算，能夠切實(shí)的設定碳中和的目標和路徑的規劃。這個(gè)路徑規劃不是一個(gè)單一維度的以降碳為唯一的衡量標準的規劃，必須結合到技術(shù)的成熟度，什么時(shí)候能推什么技術(shù)，什么樣的技術(shù)能夠推到什么樣的企業(yè)行業(yè)，而且要做出技術(shù)和經(jīng)濟性評價(jià)，我們不能不顧成本的做降碳目標，是要結合企業(yè)，結合行業(yè)，要有一個(gè)經(jīng)濟性的評價(jià)模型。所以這樣一個(gè)路徑規劃應該是多維度的路徑規劃，而且是一個(gè)切實(shí)可行的路徑規劃。

最后一個(gè)，碳中和技術(shù)中心希望能布局的一些碳中和技術(shù)。CCUS技術(shù)一定是未來(lái)要重點(diǎn)突破的一個(gè)技術(shù)門(mén)類(lèi)，包括二氧化碳捕集，包括二氧化碳的利用等等。在這我要重點(diǎn)突出一下，現在二氧化碳補集，因為我過(guò)去十多年都在做二氧化碳捕集CCUS技術(shù)，大部分研究，包括現在的中試，都是在做燃燒后捕集技術(shù)，過(guò)去這些年，包括在歐美，在倡導空氣捕捉的技術(shù)，能夠從空氣直接捕捉二氧化碳，空氣二氧化碳濃度只有400個(gè)PPM，非常低，成本非常高，但是在各個(gè)經(jīng)濟性模型當中，包括政府間IPCC模型，建立了各種模型，我們和他們一起合作的。如果說(shuō)真正能達到1.5℃或2℃的目標可行路徑，最終是需要能夠配到一個(gè)負碳技術(shù)，才能真正達到碳中和。負碳技術(shù)包括空氣捕捉，包括生物質(zhì)加CCS，包括森林碳匯等等?？諝獠蹲?，集中式捕捉還有一個(gè)優(yōu)勢在哪呢？比較靈活，不需要有煙囪的地方，而且可以做一個(gè)分布式的二氧化碳捕捉和就地消納，這樣的話(huà)能夠對后端二氧化碳輸送和消納這塊的壓力承壓性比較小，所以有一個(gè)靈活布局的特征。這樣一個(gè)技術(shù)是前期先進(jìn)技術(shù)的培育與布局。二氧化碳利用技術(shù)包括二氧化碳加氫能夠變成液態(tài)燃料的甲醇，包括二氧化碳植物消納，包括二氧化碳的固化，包括驅油、封存等等這些技術(shù)布局。第三是低碳能源轉化技術(shù)，包括氫能技術(shù)，包括低碳能源將化石燃料變成清潔的、藍氫的這些技術(shù)這些路線(xiàn)。

最終我想通過(guò)這樣一個(gè)圖去強調一下，各個(gè)研究機構，包括麻省理工、IPCC等等研究機構，做過(guò)很多幫助“碳達峰碳中和”，實(shí)現1.5、2℃目標路徑的規劃，不管怎么設計各種情景，各種路徑規劃，最終得到的結論是什么呢？為了實(shí)現“碳達峰碳中和”，必須多種路徑一起往前走，包括CCUS的技術(shù)，包括氫能儲能的技術(shù)，包括可再生能源的技術(shù)，生物質(zhì)的技術(shù)，負碳的技術(shù)，森林碳匯的技術(shù)，大數據、人工智能技術(shù)。所以一個(gè)綜合的能源技術(shù)的研發(fā)和解決方案才能夠真正幫助我們的國家、我們的社會(huì )達到“碳達峰碳中和”的技術(shù)目標。

我今天的報告就到這，感謝大家！