全球能源转型之际,中国如何作答“双碳”考验

来源:中财数碳DIGICARBON 发布时间:2024-08-09 浏览量:80

能源转型是人类文明发展和进步的重要驱动力,在全新的历史时期,一场全新的能源革命正在全球上演。

2023年底,第28届联合国气候变化大会圆满落幕,举行,《阿联酋共识》替代《巴黎协定》成为新时期的人类共识,会上也提出了“全球新能源转型的两大具体目标”:2030年前实现全球可再生能源装机增至三倍,全球能效提高年均速率增至两倍。

毋庸置疑,这一目标的实现,需要全球的共同努力。作为一个负责任的大国,中国也积极切实承担起自己的责任,在能源转型、绿色可持续发展之路上展积极求索。

时间倒回四年前,2020年9月22日,中国首次提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标,这一目标的提出,也标志着一场前所未有的能源革命、产业革命即将在中华大地上轰轰烈烈展开,为整个经济社会带来广泛而深刻的影响。

中国在能源转型过程中达成的成就举世瞩目—可再生能源装机首次超过煤电,光伏、风电、生物质能发电技术领跑全球,超额兑现二氧化碳减排第一阶段国家自主贡献承诺……中国国家能源局最新数据显示,2023年全球可再生能源新增装机5.1亿千瓦,其中中国的贡献超过了50%

其中,中国制造爆发了令人惊艳的能量。在国内,推动中国光伏产业规模不断扩大,技术持续迭代升级,光伏发电成本大幅降低。据工信部发布的最新数据,2023年中国多晶硅、硅片、电池、组件产量再创新高,行业总产值超过1.75万亿元,光伏发电成本在过去十年内降低了80%—90%,并已低于传统的燃煤发电,达到0.3元/KWh以内,未来还将持续降低。在国外,中国制造的光伏、风电产品扬帆出海,闪亮世界舞台,不仅为发达国家的能源转型按下了加速键,也借助“一带一路”的政策东风帮助共建国家及广大欠发达国家和地区快速走出先污染后治理的老路,小跑进入可持续发展的快车道。数据显示,中国风电机组等关键零部件产量占到全球市场70%以上,光伏多晶硅、硅片、电池片和组件产量占全球比重均超过80%。

根据国际能源署测算,到2050年,全球要实现净零排放,近九成的发电量将来自可再生能源。而综合对比分析,光伏发电可能是未来一次能源的主要来源,最高占比可达60%—70%。未来30年左右,以汽车电动化、能源消费电力化、电力生产清洁化为代表的绿色转型,将在中国形成百万亿元人民币、在全球形成百万亿美元的产业规模

在全球化趋势下,中国已然成为全球能源转型和可持续发展之中不可或缺的一股强大力量,是牵引和驱动全球能源转型的主力军,不仅极大地推动了可再生能源替代的进程,也为全球能源绿色低碳转型注入强劲动力。若想脱离中国的能源转型,注定要付出更多的代价,即便是美国也一样,如果美国要在可再生能源产业与中国脱钩,完全打造一条独立自主的供应链,所需的时间成本大约在10—15年,而欧洲国家,则要再多上5—10年。

光伏风电高歌猛进背后的“成长之殇”

眼下,中国新能源一路狂飙,光伏风电大规模发展,逐渐成为主流能源,尤其是在2023年,受产业阶段性周期影响,光伏产业链价格波动式下跌,同时叠加电池技术迭代提速,光伏装机涨势惊人,国家能源局数据显示,2023年我国新增光伏装机216.88GW,同比增长148%,相当于过去4年光伏新增装机量之和。

与此同时,根据专业机构测算,2030年之前,全球光伏新增装机量将突破1000GW(即1太瓦),这意味着,未来包括中国市场在内的全球光伏新增装机需求的高增速还将维持较长一段时间。在光伏产业一路高歌猛进的同时,新的隐忧也开始浮现。众所周知,光伏风电受气候环境影响较大,日照、温度、湿度等天气因素都会对光伏组件的发电功率产生影响。

除此之外,清洁能源资源储量之巨大、分布之不平衡以及我国现有电力调节能力的相对有限性也使得它的间歇性、不稳定性也让传统电力系统的安全性和稳定性经历一场前所未有的高压考验。这一矛盾在中国西部、北部等新能源资源富集地区表现得尤为突出。

大量的分布式光伏发电项目,因当地台区可开放容量不足、消纳困难导致并网困难,或因当地供需不平衡发电被限制。据不完全统计,截至目前全国已有超过150个地区分布式光伏无新增接入空间。湖北、辽宁等地甚至因为并网消纳等问题,出现了发文鼓励分布式光伏发展后政策“急刹车”。

事实上,光伏风电快速发展背后的“成长之殇”是由于我国发电技术的不相适应所造成的,眼下,过去传统电力系统“集中发、集中送”建立的电网和传统的‘源随荷动’模式已不能适应大比例可再生能源接入,风光大基地配套的特高压外送能力也存在诸多不足,已经不再能满足和匹配现有的以可再生能源为主体的能源结构,

传统的电力系统中缺乏储能环节的调节,无法自主调节,在过去以火电为主的电源结构下游刃有余,能够始终保证“河里始终有水”,为基础电力运行提供有效支撑,但在以可再生能源为主的能源结构基本盘上,没有储能模块的弊端就开始显现出来,很容易出现高风光时期电用不完,无风光时期无电可用的窘境。试想一下,未来伴随双碳战略的深入实施,以光伏风电为主的可再生能源占比不断提高,若没有配套的储能设施作为支撑,在峰谷周期间进行调节,电力系统面临的压力将与日俱增,这也意味着,电力系统转型已箭在弦上。

应对挑战,出路何在?

加快构建清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动的新型电力系统,是破解经济社会发展过程中能源、资源与环境制约的有效路径,是的

实现“双碳”目标的关键所在。

如何加快构建新型电力系统?抽水蓄能是一关键之举

一方面,抽水蓄能优势明显,能够同时扮演稳定器、调节器、平衡器的多重角色,且在诸多调节电源和储能品种之中,技术成熟度更高,寿命期限更长,也更加绿色环保。

另一方面,我国拥有相对丰富的抽水蓄能站点资源储备;根据2020年12月启动的新一轮抽水蓄能中长期规划资源站点普查数据显示,共筛选出资源站点1500余个,总装机规模达1600GW。此外,我国可供改造的常规水电站资源也非常丰富,有专家指出,通过对梯级水电及不同规模的常规水电进行改造,可形成混合抽水蓄能电站,这一模式不仅成本投入小、改造周期短,还能有效提高现有电网利用率,或成为未来抽水蓄能发展的重要实现路径之一。

建设抽水蓄能项目不但能为我国新型电力系统建设提供坚实支撑,助力能源转型,还能有效拉动水泥、钢材、电气设备等相关产业发展,为稳增长、稳就业、促投资提供保障。

诚然,发展抽水蓄能也存在考验,尤其是在我国现行的电价制度下,由于缺乏合理的回报机制,抽水蓄能站点建设需要对抗建设周期长、生态环境及地质条件要求严格,审批困难等重重考验。

根据相关机构预测,我国要实现碳中和目标,按最保守估算,到2025年抽水蓄能电站装机规模需达到130GW,2030年达到250GW。而国家能源局数据显示,截至2022年我国抽水蓄能累计装机容量仅约45GW。

总而言之,能源结构转型之路道阻且长,需要全人类的共同努力,中国作为一个负责任的大国以及全球第二大经济体,势必肩负起应有的责任,携手广大发展中国家,共探绿色科学的可持续发展之道,助力“双碳”目标加快实现,为全球可再生能源发展贡献己力,继续兑现承诺。