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以系统观念推动能源转型

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2024/2/27     浏览次数:    

为应对气候变化,世界各国都在加快能源转型

习近平总书记强调,实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把系统观念贯穿“双碳”工作全过程,注重处理好发展和减排、整体和局部、长远目标和短期目标、政府和市场的关系。

党的二十大报告明确指出:“立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。”

我国能源转型的趋势

我国能源发展在生产、消费、产业、技术及利用效率等方面均加速转型,需要处理好多重关系。

一是能源供应清洁化。化石能源消费是温室气体排放的主要来源,为实现“双碳”目标,应大力发展以风光为代表的非化石能源,推动化石能源清洁高效利用,加快主体能源由化石能源向非化石能源转变。

二是能源消费电气化。电能是清洁、高效、便捷的二次能源,电气化已经成为全球能源转型的主要趋势之一。非化石能源利用的主要途径是发电,通过电能替代不断提高电气化水平,有助于改善能源消费结构、提升终端能源利用效率。

三是能源产业数字化。能源产业与数字技术融合发展是新时代推动我国能源产业基础高级化、产业链现代化的重要引擎,通过“大云物移智链”等技术充分释放能源数据要素价值潜力,有助于打通不同主体间的信息壁垒,提升产业链上下游及行业间协调运行效率。

四是能源系统智能化。在数字化实现的基础上,推动智能感知与智能终端广泛部署、能源流与信息流高度融合,加强人工智能技术的应用,不断强化能源系统的可观、可测、可控、可调能力,全面提升多能互补联合调度智能化水平。

五是能源利用高效化。我国产业结构偏重、能源结构偏煤特征突出,导致能耗强度整体偏高,通过多能互补融合、数字化等新兴技术发展应用,有助于生产、加工转换、利用、管理等能源全环节效率提升。

我国能源转型面临的挑战

新能源快速发展,世界能源格局深刻调整,应对气候变化也进入新阶段。在此背景下,我国能源转型将面临六个方面的挑战。

一是“先立后破”挑战巨大。传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。当前我国新能源发电装机持续快速增长,已成为发电装机的增量主体,但受利用小时数较低影响,短时间内还难以成为电量主体。截至2023年,新能源发电装机比重达到36%,但发电量比重仅达到1/6左右;同时,我国火电建设明显放缓,大幅低于装机平均增速,按照火电机组30年设计寿命估算,2020~2040年需退役的火电容量近6.6亿千瓦,占现役火电装机容量的一半左右。在新能源还难以担当重任以及火电机组陆续退役等因素的影响下,电力系统保供压力巨大。

二是电力系统调节能力难以适应更大规模的新能源发展需要。截至2023年,我国抽蓄、燃气等传统调节电源装机占比仅为6.0%,规模仅为新能源的16.8%;美国、西班牙灵活电源占比分别为49%、34%,是新能源装机容量的8.5倍、1.5倍。为适应新能源大规模利用,必须加快煤电灵活性改造、加大新型储能投产应用、释放需求侧灵活资源潜力。

三是新型电力系统成本上升亟需价格疏导。在“双碳”目标实现过程中,电力系统将在电源结构、电网形态等方面发生重大变化,将会产生一系列新增成本,需要各类市场主体科学、公平负担。应充分考虑终端用户的承受能力,在全社会层面逐步建立适应新型电力系统的电价形成和疏导机制。

四是“源网荷储”协同运行的市场机制尚不健全。源网荷储一体化项目成本普遍偏高,在缺少市场机制的情况下,项目的经济性将会受到影响;电网及电源侧储能、负荷侧辅助调频等服务还缺乏科学有效的定价方式、商业模式;“虚拟电厂”相关法律法规还不健全,缺少参与电力供需平衡的机制,通过需求侧管理推进“源网荷储”互动的难度较大。

五是需求侧资源尚未能充分挖掘、用户参与现货市场程度较低。预计到2025年,各省需求响应能力达到最大用电负荷的3%~5%,对比发达国家仍有较大差距;我国电力市场化改革虽取得了阶段性成果,但仍在向深水区迈进。2023年,全国电力市场交易电量占全社会用电量的61.4%,其中中长期交易电量比重超过90%,现货交易电量比重不足10%,用户价格难以有效反映电力供需实际变化。

六是技术创新及商业化应用仍存在较大不确定性。目前,面向可再生能源消纳的电化工技术(P2X),制氢、制氨技术,碳捕集、利用与封存技术(CCUS)等新兴技术多处于技术探索、示范应用阶段,规模化、商业化部署主要受成本高、能耗大、可靠性差、商业模式欠缺等因素制约,需要加强国家政策引导力度,加快产业链上下游企业协同攻关,加大技术示范应用与产业培育,加速成本下降与技术升级。

我国能源转型的着力点

我国能源转型是一项系统性工程,必须坚持系统观念来积极谋划和部署能源转型工作。

一是统筹发展和安全。发展是第一要务,安全是底线。改革开放以来我国经济发展取得了举世瞩目的成就,2023年我国经济总量达到126万亿元,居全球第二,但人均GDP仅为经合组织(OECD)平均水平的30%左右,仍有较大增长潜力。为实现社会主义现代化强国目标,未来我国能源和电力需求还会刚性增长,能源保障和安全事关国计民生,必须统筹好经济高质量发展与能源电力安全的关系。

二是统筹能源保供与转型。为实现“双碳”目标,推动能源供应清洁化、能源消费电气化是大势所趋,能源生产与消费结构、能源电力系统形态等方面均将面临巨大变革,必须坚持清洁低碳大方向,做好能源保供基础工作,处理好转型各阶段不同能源品种之间的互补、协调、替代关系,确保能源转型的稳步推进与保供能力的同步提升。

三是统筹传统能源和新能源。为适应新能源大规模并网需求,需要着力提升新型电力系统调节能力,持续推进煤电灵活性改造;有序推动抽水蓄能电站建设;合理布局调峰气电,鼓励热电联产气电开展灵活性改造;推进先进储能技术规模化应用,增加新的调节手段;引导新能源积极主动参与系统调节,多途径提升新能源并网友好性。

四是统筹政府和市场。应着力推动“有为政府”和“有效市场”的“有机组合”,完善相关法律法规,修订《电力法》《可再生能源法》,出台《能源法》,通过法律法规先行保障能源转型的顺利推进;此外,应不断完善市场与电价政策机制、创新商业模式,充分发挥市场在资源优化配置中的决定性作用。

五是统筹供应与需求。为保障能源电力安全,需要供需双侧协同发力,确保能源电力供应保持适度充裕,以应对极端天气等突发事件;同时,应加大需求侧资源开发利用力度,完善需求响应激励政策和市场机制,鼓励用户积极参与现货市场,由源随荷动向荷随源动、源荷互动转变。

六是统筹新能源集中式和分布式开发。开发大型风光基地有助于实现新能源资源在全国范围内的优化配置;同时,分布式能源由于具有建设成本低、建设周期短、就地就近消纳等优势,也是实现能源高效开发利用的重要途径,应坚持集中式和分布式并举的发展思路,兼顾能源转型需求与电网承载能力,科学制定新能源发展规划,完善新能源消纳思路。

七是统筹抽蓄和新型储能。储能是新型电力系统的重要调节资源,不同储能技术路线各有利弊。抽水蓄能具有容量大、可靠性高、经济性好、应用技术成熟等优势,但受选址条件高、建设周期长等因素限制;新型储能选址灵活、建设周期短、响应快速灵活,但现阶段存在着单位投资成本高、安全隐患大、设备寿命短等问题,需要因地制宜、统筹规划、科学配置各类储能资源。

八是统筹冷、热、电、氢等终端能源利用。应大力发展终端综合能源利用,实现冷、热、电、气、氢等多种能源互补、梯次、高效利用,满足用户的多元化用能需求;推进终端化石能源清洁利用,加快电能替代技术的推广和应用,不断提升工业、交通、建筑及居民等领域电气化水平;坚持分类因地施策,通过地热能、生物质能等技术推进可再生能源直接利用。

我国能源消费占全球比重超过四分之一,二氧化碳排放量占全球比重接近30%,我国的能源绿色低碳转型不仅有利于中国,也将为全球能源转型作出重要贡献。

只有立足我国的能源资源禀赋,坚持系统观念,加快技术创新步伐,深化体制机制改革,着力构建新型能源体系与新型电力系统,才能走出一条具有中国特色的能源电力绿色低碳可持续发展之路。


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