中國電力工程顧問集團有限公司黨委書記、 董事長、首席科學家，中電碳中和發(fā)展研究院院長 羅必雄
能源電力是經(jīng)濟發(fā)展的基礎。近年來，在習近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指引下，我國能源電力行業(yè)發(fā)展取得舉世矚目的成就，有力支撐了我國經(jīng)濟社會發(fā)展。新時代新征程上，能源電力行業(yè)進入新發(fā)展階段，面臨新形勢新挑戰(zhàn)，也同樣蘊含新機遇新發(fā)展。我們要深入貫徹落實黨中央決策部署，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，加快建設新時代能源電力強國，積極構建清潔低碳、安全高效的新型能源體系，為中國式現(xiàn)代化建設提供堅強能源保障。
一、深刻認識能源電力行業(yè)發(fā)展新形勢
習近平總書記多次強調(diào)，“能源的飯碗必須端在自己手里”。能源安全是保障國內(nèi)能源供應的經(jīng)濟問題，也是國家戰(zhàn)略問題和國際戰(zhàn)略問題。新時代十年，我國煤、油、氣、核、可再生能源多輪驅動的能源供應體系不斷完善，煤炭先進產(chǎn)能有序釋放，油氣行業(yè)持續(xù)增儲上產(chǎn)，核電裝機規(guī)模穩(wěn)步增長，可再生能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展。全國一次能源生產(chǎn)總量從2012年的33億噸標準煤，增長至2022年的46.6億噸標準煤，有力支撐了我國能源自給率保持在80%以上。能源供給的能力和質(zhì)量顯著提升，有效保障了我國經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求。但與此同時，持續(xù)保障能源安全供給的難度也在不斷增加。能源供需平衡的難度加大。2022年，我國能源消費總量 54.1 億噸標準煤，居世界第一，但我國人均能源消費量僅為經(jīng)合組織成員國的 65%，不足美國的 40%。今后一段時期，我國能源消費總量仍將持續(xù)剛性增長。受制于資源稟賦，能源供應局部緊張問題時有發(fā)生。電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的壓力提升。2023 年上半年，我國可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模突破13億千瓦，占我國總裝機的48.8%，未來仍將高速增長，高比例可再生能源和高比例電力電子設備接入的“雙高”特征與系統(tǒng)尖峰負荷增長較快、新型負荷隨機性強的影響日趨顯著，各類靈活調(diào)節(jié)能力建設滯后，系統(tǒng)平衡問題更加突出。我國石油、天然氣進口量均居世界第一，對外依存度分別超過 70% 和 40%，在能源成為大國博弈的焦點問題大環(huán)境下，能源進口安全風險顯著增高。同時，極端天氣發(fā)生的強度和頻率持續(xù)增加，網(wǎng)絡安全等非傳統(tǒng)安全問題日益顯著。
習近平總書記指出：“綠色低碳發(fā)展，這是潮流趨勢，順之者昌。”推進中國式現(xiàn)代化，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，走發(fā)達國家高耗能、高排放的老路行不通，延續(xù)過去主要靠化石能源的路子也很難持久。新時代十年，我國能源電力行業(yè)綠色低碳轉型深入推進，非化石能源發(fā)展不斷提速，水電、風電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模和在建核電裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一，2022年我國非化石能源消費比重達到17.5%，比2012年提高了7.8個百分點?；茉锤咝鍧嵗?，煤電“三改聯(lián)動”改造規(guī)模超過4.85億千瓦，90%以上的煤電機組達到與天然氣發(fā)電相當?shù)呐欧潘?，全國火電廠平均供電標準煤耗從2012年的326克/千瓦時降低至2022年的300.7克/千瓦時。但與此同時，能源電力行業(yè)綠色低碳轉型的壓力也前所未有。全球氣溫升高趨勢明顯。2022 年，全球平均氣溫比工業(yè)化前平均高出約 1.15 攝氏度，今年 7月以來，全球平均氣溫已多次創(chuàng)歷史新高。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會指出，為將全球溫升控制在 1.5 攝氏度以內(nèi)，仍能排放的二氧化碳總量僅剩 2500 億噸，如保持目前碳排放水平，僅相當于不足 7 年的全球二氧化碳排放總量。能源電力行業(yè)是實現(xiàn)“雙碳”目標的主戰(zhàn)場。我國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間只有 30 年，遠遠短于發(fā)達國家，碳排放強度下降幅度之大、難度之大，前所未有。而能源活動是我國最主要的碳排放來源，電力行業(yè)承擔了最繁重的減排任務。加快構建以非化石能源為主體的能源體系，既有助于實現(xiàn)“雙碳”目標，又能降低對化石能源的依賴。能源轉型是生態(tài)文明建設的關鍵環(huán)節(jié)。當前我國生態(tài)環(huán)境保護結構性、根源性、趨勢性壓力尚未根本緩解，生態(tài)文明建設仍處于壓力疊加、負重前行的關鍵期。面對能源活動與生態(tài)環(huán)境的緊密關系，我們必須站在人與自然和諧共生的高度，全面謀劃能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，破解資源環(huán)境約束。
習近平總書記指出，“實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略，是加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式、提高我國綜合國力和國際競爭力的必然要求和戰(zhàn)略舉措”。能源技術是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口，我國在其中的一些基礎研究領域和前沿科技領域還存在亟待突破的短板弱項。新時代十年，我國能源技術創(chuàng)新實力顯著增強，風電、光伏技術達到國際先進水平，全球首臺16兆瓦超大容量海上風電機組并網(wǎng)發(fā)電，各類電池轉換效率多次刷新世界紀錄，有力支撐了我國風機、光伏電池產(chǎn)量和裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一。核能領域經(jīng)過長期研發(fā),形成了具有自主知識產(chǎn)權的“華龍一號”“國和一號”等先進核電技術品牌。一系列能源新技術、新模式、新業(yè)態(tài)，正加速進入商業(yè)化示范。但與此同時，我國能源科技創(chuàng)新的需求也更加迫切。我國能源領域的一些核心材料、關鍵部件、底層軟件仍依賴進口，大型燃氣輪機等技術裝備仍存在短板，行業(yè)發(fā)展面臨“卡脖子”風險。低碳能源成為國際競爭新賽道。全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，能源綠色化趨勢加速演進，先進的低碳、零碳、負碳能源技術成為國際競爭熱點。率先實現(xiàn)科技突破，才能搶占全球能源變革先機，掌握先發(fā)優(yōu)勢，引領世界能源低碳轉型，塑造國際競爭的新優(yōu)勢，提升全球能源治理體系的話語權。數(shù)字化技術深刻影響能源電力行業(yè)發(fā)展。“云大物移智鏈”等先進技術加速與能源領域深度融合發(fā)展，在能源產(chǎn)供儲銷各環(huán)節(jié)發(fā)展出新的用能場景、新的商業(yè)模式，能源系統(tǒng)復雜程度指數(shù)級增加，同時，可再生能源的波動性、隨機性，使系統(tǒng)源荷實時匹配難度增加，更加需要以數(shù)字化科技創(chuàng)新為支撐，建設智能化的能源體系。
二、準確把握能源電力行業(yè)發(fā)展新機遇
習近平總書記在黨的二十大報告中明確提出，實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。這是以習近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇，是構建人類命運共同體的莊嚴承諾。隨著碳達峰碳中和進程穩(wěn)妥有序推進，綠色電力需求量將持續(xù)增加，電力邁入高速發(fā)展新時代，加快建設能源電力強國迎來良好機遇。
多能互補，構建多元化綠色低碳電源供應結構。為實現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠的綠色電力供應，需構建新能源高占比逐步提升的新型電力系統(tǒng)。新能源從過去的補充性電源逐步成為提供電力電量的主體電源，將持續(xù)跨越式發(fā)展。到2030年，我國新能源裝機有望突破20億千瓦，達到當前規(guī)模的2.5倍。傳統(tǒng)煤電作為我國電力供應安全的重要支撐，逐步向基礎保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性并重轉型，2025年煤電裝機將達到14億千瓦，2030年達到15.3億千瓦。作為電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”與“調(diào)節(jié)器”，儲能也將迎來大規(guī)模發(fā)展，到2030年新型儲能規(guī)模將達到1.9億千瓦，達到當前的22倍;抽水蓄能規(guī)模達到2.4億千瓦，達到當前的5倍。氫能作為零碳原材料、零碳高密度燃料、零碳超長時儲能、零碳高品位二次能源，是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體，到2025年，可再生能源制氫量將達到10萬—20萬噸/年，實現(xiàn)二氧化碳減排100萬—200萬噸/年;到2030年，將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應體系。
跨區(qū)輸送，打造清潔能源區(qū)域供需協(xié)調(diào)新布局。大電網(wǎng)作為能源電力流動的載體，具備跨省跨區(qū)資源優(yōu)化配置優(yōu)勢，以特高壓輸變電線路為載體建設新能源供給消納體系，優(yōu)化交直流網(wǎng)架結構，打造大規(guī)模“西電東送”“北電南送”新格局的進程將持續(xù)提速。到2025年，我國特高壓直流規(guī)模預計達到23回，交直流合計達到38回;到2030年，特高壓直流規(guī)模將超過42回，交直流合計達到80回，比當前至少翻一番。另外，如何更高效便捷地把西部的綠氫(氨)運送到東部市場需求旺盛的區(qū)域，經(jīng)濟高效地實現(xiàn)大規(guī)模“西氫東送”，完善氫(氨)能產(chǎn)業(yè)制、儲、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈，也將是發(fā)展新階段賦予能源電力行業(yè)的新課題。
就地利用，拓展清潔能源全方位開發(fā)利用新場景。在充分開發(fā)利用和跨區(qū)消納新能源的同時，更應積極拓展分布式新能源開發(fā)場景，深度挖掘消費端清潔能源的就地開發(fā)，實現(xiàn)能源“從遠方來”與“從身邊來”協(xié)同發(fā)展。分布式光伏可因地制宜實現(xiàn)太陽能資源就地開發(fā)利用，有效替代和減少化石能源消費，減少傳輸損耗，節(jié)省土地資源;到2025年分布式光伏累計裝機容量有望達到2.3億-2.5億千瓦。海洋也是清潔能源的富集地，各地出臺的“十四五”期間海上風電發(fā)展規(guī)劃規(guī)模已達8000萬千瓦，到2030年累計裝機將超過2億千瓦。此外，在堅持生態(tài)優(yōu)先、確保安全的前提下，海上光伏、沿海核電、潮汐能、波浪能等具有較高發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗矊⒌玫椒e極有序建設開發(fā)。
三、科學謀劃能源電力行業(yè)發(fā)展新方向
集約高效，升級可再生能源開發(fā)利用模式。為優(yōu)化能源生產(chǎn)結構，必須改變現(xiàn)有的可再生能源開發(fā)利用模式，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)可再生能源開發(fā)規(guī)模、電網(wǎng)接納能力和土地資源約束，完善可再生能源改造升級和退役管理，推動我國非化石能源發(fā)電從裝機占比過半提高至發(fā)電量占比過半，成為主體電源，加快實現(xiàn)我國新增用能全部由非化石能源提供。推動深遠海、高空等區(qū)域風能利用。研究并示范應用超大型風機、漂浮式基礎、系泊系統(tǒng)等關鍵技術，推動海上風電向深海遠洋布局發(fā)展。創(chuàng)新開發(fā)模式，擴展海上風電與海洋牧場、海水淡化、制氫儲氫結合發(fā)展。探索開發(fā)高空風能資源，開發(fā)大型高效高空風能發(fā)電系統(tǒng)，大幅提高風能轉換效率。推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。充分發(fā)揮光熱電站連續(xù)發(fā)電和靈活調(diào)峰能力，規(guī)?；季执笮凸鉄犭娬?，滿足電力頂峰負荷需求，有力支撐新能源大基地電力外送。加快研究超臨界二氧化碳發(fā)電技術與光熱發(fā)電大型化技術耦合發(fā)展，提高光熱電站運行效率。
多儲聯(lián)調(diào)，提升能源電力系統(tǒng)彈性韌性。統(tǒng)籌多種類型儲能系統(tǒng)建設，多時間尺度、跨區(qū)域分布的儲能協(xié)同發(fā)力，提高能源系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，解決能源供給總量有余、頂峰不足的時間不平衡問題，突出儲能在保障能源供給安全、提升能源供給能力等方面的重要作用。分場景加速布局電力系統(tǒng)儲能。發(fā)電端，大型新能源基地配置儲能，電力平穩(wěn)輸出，提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力，煤電機組配置儲能，火儲聯(lián)調(diào)增加電廠調(diào)峰調(diào)頻能力，降低煤電機組損耗;電網(wǎng)端，在負荷中心附近建設抽水蓄能、壓縮空氣儲能等大型儲能電站，為電網(wǎng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動等多種服務，緩解供電壓力，保障電網(wǎng)運行安全;用電端，用戶側配儲保障極端情況用能安全，加強需求側響應能力，降低用能成本。提高化石能源實物儲備能力。推進煤炭、原油、天然氣應急儲備能力建設，提高化石能源儲備量，進一步夯實化石能源兜底保障基礎作用。
智慧互聯(lián)，優(yōu)化生產(chǎn)力布局和傳輸路徑。適度超前規(guī)劃建設輸電通道等能源互聯(lián)基礎設施，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置。以數(shù)字化技術提升能源傳輸效率，并融合創(chuàng)新生產(chǎn)力布局和傳輸方式，破解我國能源生產(chǎn)與消費布局逆向分布的問題。從全局角度優(yōu)化我國能源電力流向。能源資源集中區(qū)域堅持能源外送與本地消納并舉，把資源優(yōu)勢轉化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。結合送出區(qū)域資源特點、開發(fā)規(guī)模、建設時序，受電區(qū)域負荷需求和輸電空間距離，堅持全國“一盤棋”思維，統(tǒng)籌謀劃西電東送、北電南送，實現(xiàn)送受兩端最優(yōu)組合。統(tǒng)籌規(guī)劃陸地與海上電網(wǎng)結構，集約考慮海電登陸條件，集中規(guī)劃建設海上電網(wǎng)主網(wǎng)架和升壓站，創(chuàng)新管理方式，集中送出海上風電、光伏、潮汐能等清潔電力。一體化算力網(wǎng)加快實現(xiàn)生產(chǎn)力傳輸新路徑。加快實施“東數(shù)西算”工程，充分利用西部地區(qū)清潔能源優(yōu)勢，服務東部算力需求。促進能量流和數(shù)據(jù)流深度耦合，將“瓦特”高效轉為“比特”，以“比特”靈活驅動“瓦特”。利用算力用能時空可調(diào)特性，以區(qū)域電力供需為引導，實現(xiàn)電力網(wǎng)和算力網(wǎng)協(xié)同調(diào)度，降低算力用能成本，提高可再生能源消納能力。
融合創(chuàng)新，助力終端能源消費深度脫碳。優(yōu)化用能模式，以能源的轉型發(fā)展帶動重點用能行業(yè)生產(chǎn)方式轉變，分布式能源、儲能、電動汽車等交互式能源設施快速發(fā)展，能源消費者逐步參與能源交易、傳輸甚至生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，形成產(chǎn)銷合一者。綠色電力與綠色氫能靈活轉換，并在終端用能領域廣泛應用。提高終端用能電氣化水平。在工業(yè)、建筑、交通等重點行業(yè)，加速推廣短流程電爐煉鋼、熱泵、電采暖、電動汽車、港口岸電等電氣化設備，代替化石能源使用，加快擴大電能使用范圍和規(guī)模。推進氫能多元化示范應用。加大氫能領域研發(fā)力度和工程轉化，完善氫能制儲運用體系。加快提高可再生能源制氫規(guī)模，形成綠色氫能供給體系。堅持以市場應用為牽引，合理布局、有序推進氫能在交通領域的示范應用，拓展儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領域應用，推動規(guī)?；l(fā)展，加快探索有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。
評論