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互聯網

劉振亞:建設我國能源互聯網 推進綠色低碳轉型
作者:   來源:中國石油新聞中心   日期:2020-07-30

   化石能源為主的發展方式難以為繼,建設以智能電網為基礎、特高壓電網為關鍵、清潔能源為根本的我國能源互聯網,將全面促進清潔發展,保障能源安全,對我國轉變經濟發展方式,增強內生發展動能,應對復雜國際形勢將發揮重要作用,是一舉多得的戰略性舉措,需要在“十四五”加大力度推進實施。

   新世紀以來,化石能源資源和氣候環境約束日益趨緊,以綠色低碳為方向的新一輪能源革命正在全球蓬勃興起。習近平總書記深刻洞察世界能源發展大勢,提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,在2015年9月聯合國發展峰會上倡議“構建全球能源互聯網,推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”??倳涥P于全球能源互聯網的重要講話,明確滿足電力需求總體目標,突出清潔和綠色發展方式,為我們深刻把握能源互聯網的本質內涵提供了根本遵循。能源互聯網不是現有各類能源系統的組合,而是能源系統發展演進的高級形態。隨著化石能源退出歷史舞臺,以太陽能、風能、水能為代表的清潔能源將成為主導。清潔能源資源豐富,且在時間和空間分布上存在天然不均衡性、隨機性、波動性,必須轉化為電能,依托互聯電力系統大范圍配置,才能實現高效開發利用。因此,能源互聯網是清潔主導、電為中心、互聯互通的現代新型能源體系,是清潔能源大規模開發、大范圍配置、高效利用的基礎平臺,實質就是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。

   我國能源互聯網是全球能源互聯網的重要組成,是推動我國能源轉型的根本途徑。當前,新冠疫情在全球蔓延,國際環境發生深刻變化。面對經濟下行壓力和復雜國際形勢,能源電力行業要在保安全、促發展等方面發揮重要作用。關鍵要以新發展理念和能源安全新戰略為指引,加快我國能源變革轉型,推動經濟復蘇和高質量發展,于危機中育新機、于變局中開新局。“十四五”是我國能源轉型的關鍵期和窗口期,加快建設我國能源互聯網,將根本扭轉化石能源增長勢頭,全面促進清潔發展,保障能源安全,對我國轉變經濟發展方式,增強內生發展動能,應對復雜國際形勢將發揮重要作用,是利在當下、惠及長遠、一舉多得的戰略性舉措。

   一、綠色低碳轉型是世界能源發展大勢

   當今世界,氣候變化、環境污染、資源匱乏、貧困健康等問題日益嚴峻,嚴重威脅人類生存與發展。問題的根源,是長期以來人類對化石能源的過度消耗和依賴,加快綠色低碳轉型是世界能源發展大勢所趨。

   這是能源系統升級的發展方向。從薪柴到煤炭、石油、天然氣,再到太陽能、風能、水能等清潔能源,能源碳含量逐漸下降,對環境影響逐漸減小,能源系統總體從高碳向低碳發展。面對全球性挑戰,能源將朝著更清潔、更友好、更高品質、可持續的方向不斷升級。

   這是能源技術進步的必然結果。技術進步是能源轉型的關鍵驅動力。蒸汽機、發電機、內燃機、電動機,每一次技術革命都開創了能源發展新的時代,帶來能源利用形式的重大變革和效率的大幅提升。隨著特高壓、智能電網、清潔能源技術的快速發展和廣泛應用,將推動人類進入清潔能源時代。

   這是破解資源匱乏困局的必由之路?;茉凑既蛞淮文茉聪M比重超過80%,按目前開發強度,已探明煤炭和油氣儲量只能分別開采100多年和50多年。全球清潔能源資源豐富,太陽能、風能、水能理論蘊藏量超過100萬億千瓦,僅開發萬分之五就能滿足世界各國能源需求。清潔能源將成為解決資源匱乏問題、實現能源永續供應的“巨大寶庫”。

   這是應對氣候環境危機的治本之策。氣候變化和環境污染形勢很嚴峻。目前全球地表平均溫度已比工業革命前升高1.1℃,按此趨勢,到本世紀中葉左右,全球溫升將超過2℃安全閾值,導致不可逆轉的巨大災難。工業革命以來,化石能源產生的二氧化碳累計達2.2萬億噸,占溫室氣體總量的70%以上。必須從源頭減少化石能源消費,加快清潔發展,實現能源系統全面“脫碳”,根本解決全球氣候環境危機。

   這是實現能源經濟高效發展的重要途徑。技術進步和規?;l展推動清潔能源發電成本快速下降,沙特、阿聯酋、智利、葡萄牙等國光伏項目,墨西哥等國風電項目國際中標上網電價已低于0.14元/千瓦時,而煤電等化石能源受資源與環境因素制約,發電成本將持續升高。預計2025年前,光伏和陸上風電競爭力將全面超過化石能源。推動全球清潔能源大規模開發、大范圍配置,將發揮清潔能源互補性強、經濟性好的優勢,為各國提供充足經濟的綠色能源。

   總之,從歷史規律、技術創新、現實需求等方面看,清潔能源取代化石能源是世界的潮流、時代的呼喚,是不以人的意志為轉移的必然趨勢。近年來,全球許多國家出臺清潔發展和去煤控油政策,加快清潔能源項目投資建設,能源綠色低碳轉型呈加速發展態勢。比利時、瑞典等10多個國家煤電已全部退出,26個歐盟成員國承諾2020年以后不再新建燃煤電站,荷蘭、挪威、英國、法國等國已宣布禁售燃油車時間表。2019年,全球可再生能源裝機達到25.3億千瓦,占總裝機比重34.7%,新增裝機1.8億千瓦,占全球新增發電容量的72%;可再生能源投資達到2800億美元,連續5年超過2500億美元,是化石能源發電投資的3倍。當前,受疫情影響,化石能源產業遭受嚴重沖擊,這也為能源轉型提供了契機。發展清潔能源將成為“后疫情時期”最具效益的綠色投資,為促進各國加快經濟轉型升級,實現更高質量復蘇發揮重要作用。

   二、破解我國能源發展困局亟需加快變革轉型

   新世紀以來,我國能源需求持續攀升,已成為世界最大的能源生產國、消費國和碳排放國,能源結構以化石能源為主,資源環境約束趨緊,供需矛盾突顯,能源安全、可持續發展面臨嚴峻挑戰。

   油氣受制于人。我國石油、天然氣占一次能源消費比重約27%,受資源條件限制,生產與消費缺口持續擴大,對外依存度分別達72%、43%,保障油氣安全壓力巨大。特別當前逆全球化抬頭、油價巨幅震蕩、中美摩擦加劇,油氣對外依存度過高將對國家安全帶來重大挑戰。

   煤電問題突出。我國煤炭占一次能源消費比重約58%,一半以上用于發電,探明儲量只能開采50年。煤電裝機超過10.4億千瓦,占全球的一半,機組平均利用小時數僅4400小時,遠低于韓國的6200小時,按5500小時的設計標準,相當于2億千瓦裝機是無效投資,產能明顯過剩。2019年以來,我國新投產和在建煤電約1.2億千瓦,接近歐盟國家現有煤電總和(1.4億千瓦)。在全球30多個國家都在加快退煤的情況下,我國煤電裝機不降反升,面臨的壓力越來越大。

   清潔發展受限。我國清潔能源豐富,但資源與需求逆向分布,發展大容量、遠距離、低損耗特高壓輸電是加快清潔能源開發和大范圍配置的必然選擇。目前,我國特高壓電網建設總體滯后,資源配置能力不足,嚴重制約清潔能源發展。如清潔能源富集的“三北”地區(東北、西北、華北),外送能力僅6500萬千瓦,不到清潔能源裝機容量的32%,遠不能滿足送出需要。

   碳減排形勢嚴峻。2019年我國碳排放占全球總量的28%,人均排放比世界平均水平高46%,兌現2030年減排承諾任務非常艱巨。延續當前路徑,我國不僅無法實現減排目標,還將面臨煤電等基礎設施先建后拆、資產擱淺的巨大損失。研究表明,當前每增加1億千瓦煤電裝機,未來將擠壓3億千瓦清潔能源發展空間,到2050年累計增加碳排放150億噸,相當于2019年我國碳排放的1.5倍,而且煤電機組被迫提前退役還將造成超過3000億元的資產損失。

   總體看,化石能源為主的發展方式是導致我國能源安全和碳排放問題的根源。破解困局,關鍵要貫徹創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念,以統攬全局的思維和勇于變革的魄力,突破傳統能源發展路徑束縛,深入推進“四個革命、一個合作”能源安全新戰略,實現能源體系的根本改變。

   三、建設我國能源互聯網是推動能源變革轉型的根本途徑

   建設我國能源互聯網是落實總書記關于推進能源安全新戰略、構建國內和全球能源互聯網等有關要求的重要舉措,是新發展理念在能源領域的創新實踐,將從能源生產、消費、市場等環節協同發力,轉變以煤、油、氣為主體的能源格局,打造清潔主導、電為中心、互聯互通的新型能源體系,開辟綠色、低碳、可持續的能源發展新道路。

   生產環節,以清潔主導轉變能源生產方式。我國太陽能、風能、水能技術可開發量分別超過100億、35億、6億千瓦,完全能夠滿足我國未來能源需求。發揮清潔能源資源優勢,加快清潔替代,推動以水、風、光等清潔能源替代化石能源,是實現能源供給革命的必然要求。重點要大力開發西部太陽能發電、“三北”風電、西南水電等大型清潔能源基地,因地制宜發展分布式能源和海上風電,安全高效發展核電,配套建設抽水蓄能和電化學等儲能系統,以風光水儲協同保障能源供應,打造高質量發展的“綠色引擎”。煤電要嚴控總量、優化布局、調整定位,加快轉型。壓減東中部低效煤電,新增全部布局到西部和北部地區,煤電裝機在2025年前達峰(11億千瓦),并逐步壓減和退出。煤電功能定位由主體電源逐步轉變為調節電源,更好促進清潔能源發展。

   消費環節,以電為中心轉變能源消費方式。電能是優質高效的二次能源,經濟價值相當于等當量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍,電能消費占終端能源消費比重每提高一個百分點,能源強度下降3.7%。加快電能替代,推動以電代煤、以電代油、以電代氣、以電代柴,形成電能為主的能源消費格局,將大幅提高我國能效水平,降低油氣進口依賴度,是實現能源消費革命的根本途徑。應在工業、交通、商業、農業、生活等各用能領域全面實施電能替代,提高能源消費品質和效率,讓煤油氣等資源回歸工業原材料屬性,創造更大價值。同時,依托充足經濟的清潔能源發電,推動電制氫氣、甲烷等燃料和原材料,培育綠色循環新型產業,為經濟高質量發展提供有力支撐。2035年前,電制燃料和原材料產業實現規?;l展;到2050年,電解水制氫年產量達到6500萬噸,電制甲烷年產量達到500億立方米。

   市場環節,以大電網大市場實現能源大范圍優化配置。電網既是能源輸送的高效載體,也是市場配置的重要平臺?;谕耆哂凶灾髦R產權的特高壓技術創新,我國正在建設世界上電壓等級最高、配置能力最強的特高壓交直流混合電網,為保障能源安全、推動清潔發展發揮了關鍵作用。面對更大規模“西電東送、北電南供”需要,亟需加快建設以智能電網為基礎、特高壓電網為骨干網架的全國能源優化配置平臺,形成西部為送端、東部為受端的兩大同步電網,全面提高配置能力和安全水平,滿足清潔能源大規模接入、輸送和消納需要,根本解決棄水、棄風、棄光和“窩電”等問題。同時,依托大電網加快建設全國統一電力市場,充分發揮市場在資源配置中的決定性作用,更好促進能源跨區跨省交易和經濟高效配置。在主要立足國內前提下,加強國際能源合作,積極推動我國與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦、緬甸、老撾等周邊國家電力互聯,利用國際資源,豐富能源供應體系,實現開放條件下能源安全。

   建設我國能源互聯網將大幅提升能源自主保障能力,根本解決能源安全問題,總體分三步走。第一步增量替代。2025年前,煤電裝機規模達峰,總量控制在11億千瓦,新增能源需求主要由清潔能源提供,基本扭轉化石能源增長勢頭。第二步存量替代。2035年前,煤電逐步退出,降到9億千瓦以下;油、氣年消費量達峰并穩步降低,減少進口達到1億噸、500億立方米;清潔能源和電能比重加快提升,達到47%、41%;能源自給率達到88%。第三步全面轉型。2050年前,我國能源互聯網全面建成,能源發展方式實現根本轉變。屆時,煤電將降到4億千瓦以下,每年減少油、氣進口4億噸、1500億立方米,清潔能源占一次能源比重從目前的22%提高到74%,能源自給率從目前的80%提高到95%,單位GDP能耗和碳排放比目前分別降低60%、68%,跨區跨省資源配置能力超過7.4億千瓦,為我國全面建設社會主義現代化強國提供安全、清潔、高效、可持續的能源保障。

   四、建設我國能源互聯網價值巨大、意義深遠

   我國能源互聯網涉及領域廣、帶動力強,為我國應對當前風險挑戰提供了破局之策。能夠推動重大前沿技術突破,培育和壯大一批高科技企業,既有利于穩定經濟基本盤,又將有力促進我國高質量發展,是振興經濟、留住青山、贏得未來的重要舉措。

   推動產業升級和投資就業。能源互聯網聚集了新能源、新材料、特高壓、儲能、電動汽車、5G、大數據等“新基建”重點領域和關鍵技術,是世界科技競爭的前沿陣地。建設我國能源互聯網將有力推動這些領域技術創新和高端裝備制造,促進產業鏈升級、價值鏈提升,打造經濟發展新模式、新業態、新動能,在擴大有效投資,促進經濟持久穩定增長中發揮“火車頭”作用。預計“十四五”期間,我國能源互聯網投資可達9萬億元,其中電源、電網投資分別為7萬億、2萬億元,增加就業崗位900萬個,帶動相關市場主體發展,穩企業、穩投資、保就業作用顯著。

   降低全社會用能成本。我國已逐步進入光伏、風電平價上網時代,預計2025年西部和北部地區清潔能源發電成本將低于0.3元/千瓦時,通過特高壓送至東中部地區經濟性顯著。依托能源互聯網,統籌利用資源差、時間差、價格差,推動清潔能源規?;_發和經濟高效配置,到2035年、2050年將使全社會平均度電價格降低0.06元、0.12元,每年減少用能成本7000億、1.7萬億元,讓企業和千家萬戶用上清潔電、便宜電,讓全體人民共享能源變革的紅利。

   大幅減少碳排放。建設我國能源互聯網,加快清潔替代和電能替代,將推動能源系統與碳脫鉤、經濟發展與碳排放脫鉤,根本解決發展與減排的矛盾,以較低成本、較小代價、更快速度實現減排目標。2025年,我國碳排放達峰(97億噸),2035年、2050年減少到67億、30億噸,較峰值下降30%、70%,兌現減排承諾,在全球氣候治理中占據主動。

   改善生態環境與健康。我國能源互聯網是建設美麗中國的助推器,在減少環境污染、節約水資源等方面將發揮重要作用。到2035年、2050年,每年可減少大氣污染物排放1500萬、2700萬噸;節約淡水700億、1400億噸。我國生態環境的根本改善,將顯著降低自然災害風險,減少污染引發的各種疾病,提高人民健康水平和幸福感。

   促進區域協同發展。通過加快西部、北部清潔能源集約化開發和大規模外送,變資源優勢為經濟優勢,將有力帶動西部大開發和東北全面振興,擴大投資就業,促進邊遠和貧困地區脫貧致富,縮小地區發展差距,實現共同富裕目標。目前,西部地區每年通過特高壓電網外送電力約3000億千瓦時,僅售電收入就超過850億元,對于帶動當地經濟發展作用顯著。

   助力人類命運共同體建設。全球能源互聯網本質是全球能源命運共同體,是人類命運共同體建設的重要內容。歷史上煤炭革命、油氣革命、電氣革命,都是西方發起和主導,相關國家由此成為世界強國。新的歷史條件下,以建設我國能源互聯網為契機,引領全球能源互聯網發展,在世界上舉起綠色低碳發展的中國旗幟,將彰顯我國責任擔當,顯著提升國際影響力和話語權,有力促進“一帶一路”和人類命運共同體建設。


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