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国网能源研究院张运洲:准确把握电力保供与降碳减排的关系

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报  作者:李泽民 李慧颖  2021/11/29 8:49:05  我要投稿  
所属频道:  关键词: 碳排放 电力市场 碳达峰

北极星火力发电网讯:“能源的饭碗必须端在自己手里”,能源安全事关国计民生,电力保供是国家能源安全的重要组成部分。中央强调,要处理好减污降碳与能源安全的关系、确保安全降碳。能源领域碳排放总量大,是降碳减排的主战场,电力是主力军,需要准确把握电力保供与降碳减排的关系,确保实现安全、低碳、高效等目标的动态统一。

(来源:微信公众号“中国能源报”ID:cnenergy)

一、坚持多元供给,立足国情努力实现自主可控

一是保障经济社会高质量发展必须构建安全稳定的能源供应体系。

预计未来十年,我国能源、电力消费年均增长分别为1.4%、4.6%,要支撑未来经济社会高质量发展,能源电力的可持续发展是首要任务。

二是新能源已成为世界能源发展趋势,是加快调整能源结构的重要途径。

我国加快推动新能源规模化发展,2020年发电量约占全球风、光总发电量的30%。欧洲新能源发展迅猛,大力推进能源低碳转型。

三是以煤炭为主体的化石能源依然是保障我国能源安全的基石。

我国化石能源消费规模巨大,2020年,化石能源消费占比84.1%,其中,煤炭56.8%。到2030年,非化石能源消费比重将达到25%左右。展望未来能源供应体系,以煤为主体的化石能源仍将发挥重要作用。

四是我国油气进口来源日趋多元化,但必须控制好对外依存度。

未来我国石油增产规模有限,对外依存度将维持在70%以上。天然气产量保持稳步增长,但与消费增长相比仍有缺口(当前超过43%依赖进口)。持续增高的油气对外依赖将对能源保供带来巨大风险。

总体来看,为实现我国能源供应自主可控,必须立足以煤为基础、国内供应为主的基本国情,统筹各类能源多元化发展和平衡。

二、坚持绿色低碳,推行非化石能源发展与化石能源清洁利用并举

相比欧美国家,我国将用史上最短的时间完成碳排放强度降幅,转型难度和挑战更高。

一是低碳转型并不意味着近期不发展化石能源。

预计未来我国煤、油、气消费将依次达峰,达峰前仍有一定增长。其中,原煤消费已基本处于峰值平台期,“十五五”时期逐步减少。石油2030年前达峰,随后进入下降通道。天然气消费预计2035~2040年达峰并缓慢下降。

二是降碳减排并不意味着不产生碳排放,也不意味着在较短时间内快速减排。

我国资源环境禀赋、产业结构、发展阶段与欧美国家不同,快速激进退出化石能源,将带来能源供应风险,煤炭消费的减量化节奏取决于非化石能源的替代供应能力。第26届联合国气候变化大会表决通过《格拉斯哥气候协定》,对煤炭退出的表述由“逐步淘汰”改为“逐步减少”,这一点对我国显得尤为重要。

三是能源领域降碳方向在于大力发展非化石能源与推动化石能源清洁利用的双轨推进。

统筹能源供应和降碳减排,既要考虑新增能源需求更多以非化石能源来满足,又要有效推动庞大的存量化石能源安全有序地清洁化利用,平稳渐进地过渡到存量替代阶段。

三、坚持安全底线,防范化解未来电力保供面临的风险挑战

我国电力保供已进入了各种风险交织、多种因素叠加的新阶段,需要防范化解未来电力供需面临的风险挑战。

一是煤电承担电力电量保障的双重任务,仍是保障电力供应的重要基础。

煤电是我国电力保供的主力电源,现有的11亿千瓦煤电多是高效率、超低常规污染物排放机组,正处于“青壮年”时期,必须用好用足这一巨大的存量资源。煤电保电力、保电量、保调节的兜底保障作用在短期内难以改变。

从电力(功率)保障作用看,2020年煤电承担高峰负荷占比达到73%,预计2025、2030年,62%、55%以上高峰负荷仍需煤电承担。从电量保障作用看,煤电发电量占比由2020年的64%下降至2025年的56%、2030年的48%,仍然是电量供应的主要来源。

从国外实践来看,欧美主要国家电力需求趋于饱和,主要通过发展新能源调整电量结构,提高新能源电量占比,电力系统仍保留充足的提供电力的常规电源,并通过跨国输电通道调剂余缺。

以德国为例,近年来最大负荷约8000万千瓦,除核电外,煤电、气电等常规电源装机并没有明显减少,维持在1亿千瓦左右,基本满足最大负荷需求。同时,德国与周边多国频繁进行电力交换,进一步保障电力供应安全。相比之下,我国的常规发电装机总量并不具备这样的冗余条件。

二是新能源以提供清洁电量为主,高峰负荷时段电力(功率)支撑能力有限。

预计我国新能源发电量占比将由2020年的10%上升至2025年的17%、2030年的21%。但新能源出力“靠天吃饭”,对电力电量的贡献存在较大不稳定性,低出力与负荷高峰叠加将导致电力缺口,需要依靠其它电源调整出力以弥补电力不足。

比如,在2020年末寒潮期间,西北区域晚高峰负荷多日超过1亿千瓦,新能源装机超1亿千瓦,但出力仅为200万千瓦左右。国外也普遍存在类似问题。例如,今年欧洲北海夏秋季风电出力显著低于常年均值,英国7~9月风电发电量较去年同期减少约25%,不得不增加气电和煤电发电量以弥补缺口。

为应对新能源长时段大幅度波动给电力可靠供应带来的风险,必须储备一批常规电源,宁可备而无用,不可用时无备。

三是其他各类电源协调发展,共同保障未来电力供应。

水电、核电既提供清洁电量,又能发挥稳定电力保障作用。预计水电、核电等其他清洁能源发电量由2020年的19%上升至2025年的20%、2030年的24%。同时,提供约10%的电力平衡贡献。抽水蓄能与新型储能为电力系统提供灵活性资源,平抑新能源出力波动。

四、坚持系统观念,走供需两侧多元化的电力保供之路

实现电力安全可靠供应,要充分利用电力系统各环节多元协同、优势互补的特性,系统性地推动供需两侧多元化发展。

一是推动电源发展多元化。

第一,大力发展新能源。“十四五”期间,加快发展东中部分布式光伏、分散式风电和海上风电,优先就地平衡;推动西部北部沙漠/戈壁/荒漠地区大型光伏基地项目建设。中远期,新能源开发重心重回西部北部,海上风电逐步向远海拓展。

第二,努力促进煤电清洁高效发展,逐步向基础保障性和系统调节性电源并重转型。“十四五”期间,用好存量煤电,加快实施灵活性改造;在负荷中心就地就近安排一批煤电保障电力供应。加快碳捕集利用和封存(CCUS)等技术装备突破,将煤电改造为“近零脱碳机组”,转型升级为“清洁电力”。中远期,稳妥推进煤电逐步减量发展。

第三,因地制宜开发水电,积极安全有序发展核电。“十四五”期间,重点开发西南地区水电,年均开工6-8台核电机组。中远期,推进西藏水电开发,加快新型核电技术突破与应用。

第四,统筹抽水蓄能与新型储能发展。“十四五”期间,在东中部优先开发抽水蓄能。中远期,加快发展新型储能,积极推动梯级水电改造,具备周以上调节能力。

二是推动终端用能多元化。

第一,充分发挥终端用户节能提效的关键作用。坚持节能优先方针,加快产业结构深度调整,坚决遏制“两高”项目盲目发展,加大节能技术推广和管理提效力度。这是实现能源消费总量及早达峰和碳达峰、碳中和目标的战略举措。

第二,高效有序推进终端能源消费电气化。工业领域优先在高耗能行业推广电锅炉、电窑炉,建筑及居民领域推广热泵技术,交通领域推广电动汽车和电动重卡。

第三,坚持需求响应优先、有序用电保底、节能用电助力。汇集可调节资源,参与电力系统调峰调频调压,提高电力系统稳定性。实现碳达峰、碳中和目标,必须立足国情实际,坚持先立后破,确保安全降碳。电力行业降碳不等于简单地退出煤电,需要加快CCUS等技术的规模化工程应用,促进煤电机组实现脱碳运行和高效利用,统筹好常规电源和新能源发展,构建多元化发展格局,有效保障电力长期安全可靠供应。


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