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首份碳達(dá)峰碳中和系統(tǒng)方案出爐:2060年中國將淘汰煤電
電能時(shí)代即將開啟
用清潔能源替代煤電倒是不難理解,可像煉鋼、汽車這樣的清潔能源難以直接利用的消費(fèi)端又該怎么辦?
報(bào)告給出的答案是——電能替代技術(shù),即像電熱、電動(dòng)、電制氫這樣電制燃料及原料技術(shù)。
憑借大規(guī)模的電氣化改造,報(bào)告預(yù)計(jì)2060年工業(yè)、交通、建筑領(lǐng)域電氣化率分別達(dá)到54%、81%、79%。
到2060年,電能占終端能源消費(fèi)比重達(dá)到66%,是現(xiàn)有模式下的1.7倍。
圖表來源:中國2060年前碳中和研究報(bào)告
而在電能無法直接替代的航空航海、冶金、化工等領(lǐng)域,可以利用電制燃料實(shí)現(xiàn)間接電能替代,這當(dāng)中,氫能被寄予厚望。
報(bào)告預(yù)測(cè),2030年,清潔電力制氫的經(jīng)濟(jì)性將超過化石能源,電解水制氫產(chǎn)量達(dá)400萬噸;2060年,我國氫產(chǎn)量會(huì)達(dá)到6000萬噸,電解水制氫、電制氨、電制甲烷成本大幅下降。
圖表來源:中國2030年前碳達(dá)峰研究報(bào)告
汽車同樣如此,報(bào)告認(rèn)為到2060年,我國電動(dòng)車保有量約3.9億量,替代率超過90%;同時(shí)還要加快高速電氣化鐵路建設(shè)和改造,加快電動(dòng)飛機(jī)等技術(shù)的發(fā)展。
圖表來源:中國2060年前碳中和研究報(bào)告
清潔能源不均衡?不穩(wěn)定?特高壓和儲(chǔ)能是關(guān)鍵
盡管研究報(bào)告向我們描繪了非常宏大的清潔能源運(yùn)用前景,但眾所周知,靠高比例的清潔能源發(fā)電,就要面對(duì)其波動(dòng)性、隨機(jī)性、不確定性給系統(tǒng)帶來的巨大挑戰(zhàn)。
中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)劉振亞認(rèn)為,想要充分利用清潔能源,那就需要建設(shè)特高壓電網(wǎng)。他表示,無論是去年我國湖南、浙江等地的“拉閘限電”,還是今年美國得州的大面積停電,都凸顯了大電網(wǎng)互聯(lián)對(duì)保障能源供給與安全的極端重要性。如果沒有特高壓電網(wǎng),我國清潔能源無法大規(guī)模開發(fā)利用。
劉振亞稱,中國能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)是“智能電網(wǎng)+特高壓電網(wǎng)+清潔能源”,是清潔能源在全國范圍大規(guī)模開發(fā)、輸送和使用的基礎(chǔ)平臺(tái),是清潔主導(dǎo)、電為中心、互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源體系。所以,加快發(fā)展特高壓電網(wǎng)是構(gòu)建中國能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。
劉振亞 圖片來源:全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織
報(bào)告也認(rèn)為,我國清潔能源資源與負(fù)荷中心分布很不均衡,高比例可再生能源對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)能力的要求,客觀上決定了我國必須要加快形成以特高壓骨干網(wǎng)架為核心的全國清潔能源優(yōu)化配置平臺(tái)。
而且,特高壓輸電技術(shù)已經(jīng)全面成熟,我國已建和在建特高壓工程32項(xiàng),并網(wǎng)清潔能源裝機(jī)7.6億千瓦,支撐我國清潔能源發(fā)展進(jìn)入了快車道,為碳達(dá)峰碳中和奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
除了特高壓的互聯(lián)和調(diào)節(jié)作用,儲(chǔ)能也將起到重要的調(diào)節(jié)作用。
報(bào)告預(yù)計(jì)2050年抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模分別達(dá)到1.7億、6億千瓦,氫儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)效率提高至60%-65%。
雖然報(bào)告主要給出的對(duì)策是特高壓輸電,對(duì)儲(chǔ)能著墨不多,但我國實(shí)際上已經(jīng)在儲(chǔ)能領(lǐng)域展開積極探索。
據(jù)青海新聞網(wǎng)3月19日?qǐng)?bào)道,由國家能源局委托國網(wǎng)青海省電力公司牽頭開展的《大規(guī)模儲(chǔ)能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行研究》工作已正式啟動(dòng)。這是國內(nèi)首次開展該項(xiàng)研究,將填補(bǔ)大規(guī)模儲(chǔ)能支撐高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全的技術(shù)空白。
報(bào)道還著重提到了儲(chǔ)能技術(shù)意義,稱大規(guī)模儲(chǔ)能發(fā)展是新能源充分開發(fā)利用的最佳技術(shù)支撐,能有效解決電網(wǎng)運(yùn)行安全、新能源消納、電力電量平衡等方面存在的突出問題,也是國家能源局重要研究課題。
位于格爾木市的電化學(xué)儲(chǔ)能電站 圖片來源:青海新聞網(wǎng)
資本市場(chǎng)對(duì)此給出了樂觀的預(yù)計(jì)。
光大證券認(rèn)為,經(jīng)濟(jì)性成為當(dāng)前國內(nèi)儲(chǔ)能大規(guī)模建設(shè)的主要矛盾。然而,儲(chǔ)能可通過地方補(bǔ)貼、提高消納帶來的額外發(fā)電收益、內(nèi)部化碳成本等方式抹平暫時(shí)的經(jīng)濟(jì)性缺口。隨著青海出臺(tái)國內(nèi)首個(gè)新能源配儲(chǔ)能補(bǔ)貼的出臺(tái),各地針對(duì)儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策有望陸續(xù)出臺(tái),有望通過政策手段、補(bǔ)貼抹平暫時(shí)的經(jīng)濟(jì)性缺口,刺激儲(chǔ)能需求提升。
據(jù)光大證券測(cè)算,假設(shè)備電時(shí)長(zhǎng)是4小時(shí),那么我國風(fēng)光發(fā)電側(cè)從2020年-2060年的累計(jì)儲(chǔ)能需求空間將達(dá)到3.6TWh(億/千瓦時(shí)),投資市場(chǎng)規(guī)模約25萬億元。
天風(fēng)證券也認(rèn)為,目前在無補(bǔ)貼條件下,鋰電池儲(chǔ)能調(diào)峰的競(jìng)爭(zhēng)力相對(duì)較弱,但后續(xù)隨著鋰電池成本的不斷降低,循環(huán)壽命提升,電池容量增大,鋰電儲(chǔ)能度電成本將會(huì)持續(xù)降低。受政策激勵(lì)疊加鋰電價(jià)格下行影響,預(yù)計(jì)中國發(fā)電端儲(chǔ)能市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)至2025年,中國發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能市場(chǎng)會(huì)開始爆發(fā),在全球碳減排的背景下,當(dāng)其經(jīng)濟(jì)性提高后有望快速獲取火電調(diào)峰份額。
據(jù)天風(fēng)證券測(cè)算,假設(shè)儲(chǔ)能可以100%實(shí)現(xiàn)利用,每年工作280天,那么在總投資額150萬元/MWh(兆瓦時(shí))的情況下,如果沒有政策補(bǔ)貼,鋰電儲(chǔ)能投資回收期為24年,一般鋰電壽命為13-20年,故無補(bǔ)貼情況下經(jīng)濟(jì)性差;對(duì)儲(chǔ)能電量進(jìn)行度電補(bǔ)貼分別為0.5元、1元時(shí),投資回收期將下降至10.7年和6.9年,表現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)性提升。度電補(bǔ)貼為1元時(shí),發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能表現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)性。
圖表來源:天風(fēng)證券(下同)
該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),如果鋰電池每年能有15%的價(jià)格降幅,則2020至2025年儲(chǔ)能系統(tǒng)投資額可自150萬元/MWh下降至67萬元/MWh,在無補(bǔ)貼情境下,中國、歐美、日本、澳大利亞的投資回收期均可下降至10年左右,具備一定經(jīng)濟(jì)性,屆時(shí)投資額降低所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)性提升有望推動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝配比例快速增長(zhǎng)。
碳達(dá)峰、碳中和是一場(chǎng)硬仗
中國要進(jìn)入清潔能源時(shí)代已是大勢(shì)所趨。3月15日,中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議首次提出“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”。
3月16日,國家能源局新能源司副司長(zhǎng)任育之在“第六屆中國能源發(fā)展與創(chuàng)新論壇”上表示,會(huì)初步考慮制定更加積極的發(fā)展目標(biāo),促進(jìn)可再生能源大規(guī)模、高比例開發(fā)利用。
這無疑是一場(chǎng)硬仗,也是對(duì)我們黨治國理政能力的一場(chǎng)大考。中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議強(qiáng)調(diào),要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,如期實(shí)現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。
本文系觀察者網(wǎng)獨(dú)家稿件,未經(jīng)授權(quán),不得轉(zhuǎn)載。
- 責(zé)任編輯: 李煥宇 
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