能源安全供应和绿色低碳转型如何统筹?

11月6日至20日，《联合国气候变化框架公约》第二十七次缔约方大会(COP27)在埃及沿海城市沙姆沙伊赫举行，围绕减缓、适应、损失和损害、支持等议题达成了相对平衡的一揽子成果。在俄乌冲突影响持续发酵并波及能源供应安全的大背景之下，如何实现能源安全可靠供应和清洁低碳转型成为贯穿大会始终的重要主线之一。安全是发展的保障，发展是安全的目的。针对能源电力领域，如何统筹好发展与安全、协调好保供和转型，始终是能源高质量发展的首要议题。

（来源：微信公众号“能源评论•首席能源观” 作者：马莉 李睿）

安全与发展相辅相成

能源高质量发展是以安全为前提的发展。习近平总书记在党的二十大报告中指出，深入推进能源革命，加强煤炭清洁高效利用，加大油气资源勘探开发和增储上产力度，加快规划建设新型能源体系，统筹水电开发和生态保护，积极安全有序发展核电，加强能源产供储销体系建设，确保能源安全。我国是世界最大的能源消费国，如何有效保障国家能源安全、有力保障国家经济社会发展，始终是我国能源发展需要解决的根本问题，更是涉及经济社会发展全局的战略性、系统性问题。这就要求我们始终强化底线思维，增强风险意识，把能源的饭碗牢牢端在自己手里，实现能源更具韧性的发展。能源高质量发展是以清洁低碳为方向的发展。党的二十大报告指出，推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节，加快推动产业结构、能源结构、交通运输结构等调整优化。能源活动是碳排放的主要来源，推进能源绿色低碳发展是生态文明建设的应有之义和必然要求。这就要求始终坚持以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子，加快促进能源发展的全面绿色转型，实现能源更可持续的发展。安全和发展是一体之两翼、驱动之双轮，对于能源领域来说也是如此。能源绿色低碳发展和能源安全稳定供应相辅相成、辩证统一。安全是发展的保障，能源安全稳定供应若存在隐患，必将影响能源绿色清洁发展，甚至影响整个经济社会高质量发展根基；发展是解决一切问题的总钥匙，破解保供应和促转型的矛盾和问题，防范化解各类风险隐患，归根到底要靠发展。

准确把握能源安全形势

推进能源清洁低碳转型，关键是加快发展非化石能源，尤其是风电、太阳能发电等新能源。我国95%左右的非化石能源通过转化为电能加以利用，电力系统是能源转型的中心环节。随着能源清洁低碳转型的深入推进，新能源开发规模持续扩大、并网比例持续提升，电力系统运行特性将发生巨大变革，电力供应安全、系统运行安全、产业链供应链安全等传统安全威胁和非传统安全威胁相互交织，能源行业需要准确把握绿色低碳转型下能源安全形势变化的三个新趋势。

11月20日，第6届中国—南亚博览会在云南昆明举行，多家新能源企业亮相绿色能源馆。第一个新趋势是能源供给结构将深度调整，能源生产加速清洁化。在能源系统清洁低碳转型发展过程中，开发利用新能源资源，发电是主要方式。根据预测，2030年，我国风电、太阳能、生物质等新能源发电装机占比和发电量占比将分别达到40%和24%；2060年，我国新能源发电装机占比和发电量占比将分别有望达到64%和58%。第二个新趋势是能源利用方式将发生深刻变化，能源消费将实现高度电气化。替代终端化石能源消费，电力是主要选择。随着以电动汽车为代表的各种新型用能设备大量出现，电能作为清洁、高效的二次能源，在交通、建筑、工业等生产生活各个领域替代化石能源的广度深度还将不断扩大。根据预测，2030年我国电能占终端能源消费比重将由2020年的27%提升至35%以上，逐步成为终端能源消费的主要品种；2060年，我国电能占终端能源消费比重有望超过70%。第三个新趋势是能源技术装备将跨越升级，能源利用日益高效化。实现碳排放总量和强度双下降，节能提效是重要手段。根据预测，2030年，我国单位国内生产总值能耗将降至2020年的63%。适应“双碳”要求推进能源转型，需要突破新能源高效开发、多能转换、先进储能、能源系统控制、碳捕集利用与封存等新技术，积极推进数字技术与能源技术融合发展，推动能源系统向着更加智慧、更加开放、更加高效、更加友好的方向演进。关注趋势的同时，我们还需要重点关注能源转型背景下的电力供应、系统稳定运行、产业链供应链、信息网络等方面的安全风险。首先，要重点关注能源绿色转型背景下的电力安全供应问题。风、光为主的新能源发电具有较强的随机性、波动性、间歇性，出力“靠天吃饭”。根据统计分析，风电容量可信度只有2%~12%，光伏只有0~8%。同时，风力发电尤其是光伏发电具有明显的反调峰性，对负荷高峰时期贡献十分有限。根据统计分析，迎峰度夏、度冬期间，早高峰时段风电和光伏保证出力分别不足4%和11%；晚高峰期间风电保证出力虽然提升至9%左右，但光伏出力基本为零，加大了系统电力平衡压力。可以看出，除电煤、燃气等一次能源供给外，极端天气已经成为电力安全可靠供应的重要影响因素。其次，要重点关注能源绿色转型背景下的系统稳定运行问题。新能源、直流等大量替代常规机组，电动汽车、分布式能源、储能等交互式用能设备广泛应用，电力系统呈现高比例电力电子设备特征。从传统稳定问题视角看，维持交流电网安全稳定的物理基础被不断削弱，系统功角、电压、频率传统稳定问题进一步恶化。同时，新能源机组抗扰动能力不强，面对频率、电压波动容易脱网，将使故障演变过程更加复杂。从新形态稳定问题视角看，高比例电力电子设备将导致宽频振荡等新的稳定问题出现，电网将呈现多失稳模式耦合的复杂特性。再次，要重点关注能源绿色转型背景下的产业链供应链安全问题。从基础矿产资源供应安全看，新能源需要通过风力涡轮机、太阳能电池板、耐高温高压材料等载体转换成二次能源，需要大量硅、锌、铜、镍、锰、铬等基础矿产；支撑新能源发展的储能则广泛依赖钴、镍、锰、钒、石墨和硅等基础资源。以风电为例，根据国际能源署预测，永磁风机广泛应用将驱动全球稀土需求到2040年增加7倍之多。这意味着，未来基础矿产资源或将成为影响能源安全供应的重要因素。从能源技术装备看，我国电力行业中，规划设计所需的基础软硬件，高性能电缆料等基础原材料，电力工控芯片、大功率IGBT等关键组部件等技术装备仍大量依赖国外进口。最后，要重点关注能源智能升级背景下的信息网络安全问题。当前，传统电力系统的控制对象以具有连续调节和控制能力的常规发电机组为主。未来，随着单机容量小、数量众多、布点分散、特性多样的新能源发电广泛并网，以及“大云物移智链”等新兴数字技术的深度融合应用，未来电力系统的设备控制需求将爆炸式增长，控制对象特异性显著，信息共享和交互也愈加频繁，给系统网络安全和信息安全防御带来极大技术挑战，信息网络安全成为新的关键风险点。

增强驾驭风险的能力

能源安全是国家安全的重要组成部分，只有在总体国家安全观的科学指引下，加强前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进，全面构建高效合理的能源安全体系，切实提升能源安全保障能力，牢牢守住国家能源安全的安全底线，把能源的饭碗端在自己手里，才能把握能源乃至国家未来发展主动权。当前以及今后一段时间，应重点在以下几个方面加强部署。一是在供给侧开源，建立多元清洁能源供应体系。立足我国以煤为主的能源资源禀赋，大力推动煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”，并按照“控容控量”和“减容减量”分阶段推动煤电逐步向基础保障性和系统调节性电源并重转型。坚持新能源分散式与集中式开发并举，有序推动沙漠、戈壁、荒漠大型风电光伏基地建设，优先推动风能、太阳能就地就近开发利用，有序推动煤电联营、煤电与可再生能源联营。二是在消费侧节流，促进能源集约高效利用。树立节能提效是“第一能源”的理念，加快提高能源利用效率，持续推进工业、建筑、交通等重点领域节能，充分挖掘节能提效的减碳潜力。持续创新综合能源服务等新模式新业务新业态，完善电力需求侧响应市场化机制，激励用户主动参与系统调峰、调频等需求响应，支持工业绿色微电网和源网荷储一体化项目建设，推进多能互补高效利用。

三是在电网侧联动，提升共享互济和优化配置能力。坚持统一规划、统一调度、统一管理的体制优势，发挥大电网资源优化配置平台作用，优化电网安全保障体系，强化电网运行控制，持续巩固“三道防线”，不断增强大电网安全驾驭能力。提升重要通道和关键断面输送能力，持续强化大电网互联互通、互供互备。四是加强产业协同，提升产业基础能力和产业链现代化水平。发挥国有特大型骨干企业的产业链链长的主体支撑和融通带动作用，联合产业链上中下游、大中小企业，实施基础强链、技术补链、融合强链和优化塑链等专项工程，围绕关键矿产资源、基础原材料、基础软硬件、电力工控芯片等加快补齐产业链供应链短板弱项，巩固强化新能源发电、特高压、柔性直流输电、智能电网等重点领域的长板优势，切实提升产业链供应链韧性。五是创新策源，强化关键核心技术攻关和支撑保障作用。针对“双碳”情景下能源清洁低碳转型和安全稳定运行面临的重大技术难题，围绕新能源主动支撑、柔性直流输电、虚拟电厂、大电网安全稳定控制等基础性、紧迫性、前沿性、颠覆性技术，开展原创性引领性科技攻关，加快碳捕获、利用与封存等减碳技术推广应用，强化能源技术与现代信息、新材料和先进制造技术深度融合应用和集成创新。(本文作者马莉系国网能源研究院有限公司副总工程师兼企业战略研究所所长，李睿系国网能源研究院企业战略研究所研究员，文章仅代表作者本人观点)