我国能源系统低碳路径
来源:(全国能源信息平台) 时间: 2021-05-13 点击:90 点赞:0
我国能源系统低碳路径

我国是能源生产大国,煤炭、石油、天然气和电力能源共同满足我国能源消费需求。低碳发展的实质是提高可再生等清洁能源的利用比重,在满足全国能源需求的同时,减少高污染、高碳排放能源的使用。从能源系统的角度对未来各类能源消费总量进行碳减排路径的规划,对我国未来能源规划和能源结构调整具备参考价值。

NO.1 “30•60”双碳目标背景

2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会发表重要讲话,提出中国二氧化碳排放量力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和的目标。目前,我国的能源形势并不乐观:“十三五”期间每年能源消费增速上升,以煤炭等化石能源为主的能源结构短期内不会改变,能耗强度较世界先进水平仍然存在一定差距等问题。因此,“十四五”期间需要采取措施,促使化石能源消费下降。碳减排是一项事关全局的系统工程,涉及到能源产业链的各个部分。坚持系统思维,明确碳减排在经济发展、环境保护和能源安全三个方面的任务,实现我国经济、环境和安全的协同发展才是关键问题。调整能源结构,发展低碳经济,对重塑能源体系具有重要的安全意义,实现双碳目标意味着我国必须彻底改变能源结构单一的形势,摆脱过度依赖化石能源的现状,寻求低碳转型。同时,这也将带来巨大的经济结构性变革,经济发展方式、产业结构都要发生较大改变。因此,碳减排应在保证“碳达峰、碳中和”目标实现的硬性约束的基础上,从系统最优的角度规划我国各行业、各地区的低碳减排措施。总之,从系统的角度对我国未来的碳减排路径进行分析,将对我国可持续发展和百年目标的实现有着十分重大的现实意义。

NO.2 “30•60”双碳目标实现路径

实现30•60双碳目标是一个全局最优问题,碳减排应从系统最优的角度实现各个行业、各个地区以及产业链之间的指标分解。本文从能源消费、能源供给、电源运行、综合能源服务和碳交易市场等五个角度提出碳减排措施,助力“30•60”双碳目标顺利实现。

从能源消费行业看,能源消费行业需积极推进创新低碳技术。目前,能源消费行业在能源消费方面仍以化石能源为主,仍须积极推进低碳发展,借助节能改造、资源循环利用等方式,实现生产和消费过程的低碳化,达到高效能、低排放的目标。由于我国不同行业的能源消费特点不同,有些行业需要先行达峰,有些行业则后达峰。行业通过“错峰”达峰,促使我国整体的碳排量增幅更加低缓直至达峰。

从能源供给行业看,能源供给行业需向多元清洁能源供应方向加速转型。多元清洁能源供应转型,是发展高质量低碳经济的重要前提和基础。各行业须推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源,广泛推广应用光热技术,加大生物质能的研发力度,提升天然气开采技术水平。此外,鼓励行业开展绿色开采挖掘工艺、制造加工工艺、开展绿色包装与运输、做好废弃产品回收处理,实现产品全周期的绿色环保,提高行业的绿色化供应水平。

从电源运行角度看,促进燃煤发电向多元发电转化。要积极探索燃料多元耦合发电方式,推动煤电转型升级,寻求高质量、高效能、低排放发展。大力发展可再生能源发电,突破现有技术,提升装机容量,促进以煤电为主的电力系统向以可再生能源发电为主的电力系统转型。加快创新大容量储能技术,建设新型分布式储能,削峰填谷,提高能源体系的效率;降低其发电的不稳定问题,减少与其相配的火电补给,满足我国产业链发展。

从综合能源服务看,需推进综合能源服务和综合能源系统建设。国家倡导节能减排和提效降本,以电为中心成为能源领域清洁低碳高效发展的普遍共识。应顺应电气化发展趋势,构建以电为中心的综合能源服务平台和综合能源系统,实现能源系统的数据传递和终端设备的智能调控,促进冷、热、气、电等多能互补和协调控制,促进能源消费电气化、高效化的重要手段。

从碳交易市场看,要加快碳交易市场建设,推动行业低碳转型。碳交易市场作为一种低成本减排的市场化政策工具,近年来国家已经开展试点运行工作并取得了良好的效果。加速建设全国碳交易市场,逐步扩大市场覆盖行业范围,针对不同的行业则应根据行业能源消费特点、国家政策、行业规定等制定合理的碳交易配额、交易品种和交易方式,促进能源结构调整和能效提升,推进各行业绿色低碳转型。

NO.3 “30•60”双碳目标实现过程中要解决的关键问题

立足于我国能源转型和各行业自身的特点,以能源系统的角度推动传统能源与新能源的协同发展,打破行业间能源壁垒。在能源技术、能源供应、电力系统、综合能源系统、碳交易市场等方面加强措施保障是“30•60”双碳目标实现过程中要解决的关键问题。

加大技术创新力度,推动能源技术进步。加快可再生能源开发利用关键设备创新研发,加快数字信息技术与能源物理技术的融合;升级持续能源利用效率提高技术、能源转换效率提高技术和可再生能源技术等技术,实现能源的梯级利用;加快碳捕捉及存储技术研发升级,进一步加强被捕捉后的碳的再次利用。

强调节能低碳原则,加大多元清洁能源供应。发展智慧用能模式,制定不同行业的多能源供应方案;规划建设各类能源协调发展机制,打造多元清洁能源供应体系;统筹太阳能发电发热布局与市场推广消纳;因地制宜开发生物质能多方式、多元化利用,全面实现多能源耦合供应方式。

探索多能源耦合方式,构建多元发电体系。优化新能源发电开发布局,加快技术开发,着力解决弃风限电和市场消纳问题;规划建设热电联产和低热值煤发电项目,促进火电清洁高效发展;扶持储能产业商业化发展和技术研发,保障高比例新能源在电力系统的应用,提高系统效率、降低用能成本。

加速综合能源系统建设,推动综合能源服务。在工业和商业园区等重点领域深入开展综合能源服务,借助互联网技术充分挖掘各行业潜力,结合技术手段重点推进服务模式创新和业态创新,采用一体化方式满足不同行业的多元用能需求,促进多能源互补的应用,助力“30•60”双碳目标实现。

加快碳交易市场建设,推动低碳社会发展。明确不同阶段交易配额总量并合理分配,以确保碳市场流动性和碳价格的合理性;对碳市场进行更精细化的设计,推动试点碳市场向全国碳市场平稳过渡;考虑将绿证市场与可再生能消纳机制进行有机结合;在政策和机制层面对碳市场的资源进行统筹和协调,引导社会低碳转型。

综上所述,针对双碳目标实现过程中的关键问题,我国要兼顾经济发展、能源结构合理、产业升级转型等多方面,进一步完善市场政策,加大技术创新力度,推进电力系统发展改革,持续促进能源系统结构优化,从而保证“30•60”双碳目标的实现。

来源|华北电力大学能源互联网研究中心曾鸣,王永利

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