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能源革命简析——能源革命是建设低碳社会的推动力

2022-06-13 15:42:46 2022年能源思考4月刊   作者: 韩宝池  

能源革命是低碳社会的推动力,低碳社会建设,本质上是能源的转型,是对于传统能源的"破解",是对原有成型的能源形态的"重构",是一场系统性的"能源革命"。能源革命是建设低碳社会的推动力。

低碳经济社会建设,需要改变原来的"用能"习惯,从"化石能源依赖"转变到绿色能源为主,不仅需要调整能源结构,同时也需要建设与新能源应用相适应的"新消费体系",形成"绿色消费拉动",带动低碳社会的健康良性发展。

一、能源结构优化是"关键"

去年底中央经济工作会议提出能源结构优化方向:

1、以能源绿色低碳发展为重点,构建清洁低碳安全高效的现代能源体系;

2、在保障能源供应的前提下努力控制化石能源总量,合理发展天然气,安全发展核电,大力发展风光水电和生物质能等非化石能源,努力使用非化石能源以满足新增需求、替代化石能源消费量;

3、深化电力体制改革,构建以新能源为主体的新型电力系统,不断提高消费端的电气化水平,实现能源管理数字化、智能化。

从上述内容可以看出:能源革命的发展方向是通过大力发展新能源,提高新能源对化石能源的替代率,最终实现电气化应用。为此,需要给与新能源在能源体系中新的定位,建立绿色能源新体系--这个体系既能满足经济发展需要,又能实现低碳减排。

二、绿色能源新体系是"保障"

《2022年政府工作报告》指出:推进绿色低碳技术研发和推广应用,能耗双控向碳排放总量和碳排放强度双控转变。

这些任务的完成需要通过建设绿色能源新体系,系统发力,整体推进。

绿色能源新体系的建设主要依靠消费引导,依托产业创新,从能源供、需两端协调推进。

在能源供给侧:加强新能源、储能、氢能等技术的开发,打造质优价廉的绿色能源供应体系,为下游应用提供充沛的"能源货源";在能源应用侧:燃料电池技术的突破、基于绿色能源的低碳技术和能源利用解决方案等是消除下游应用成本与技术壁垒的重要手段。

三、能源供给侧新定位是"重点"

国务院《2030年前碳达峰行动方案》提出,"要坚持安全降碳,在保障能源安全的前提下,大力实施可再生能源替代,加快构建清洁低碳安全高效的能源体系"。

做为能源供应商,原有的能源企业在低碳经济形势下,需要拿出勇气和魄力,继续扛起绿色能源供应商的大旗,这里就涉及到能源企业新旧动能转换,需要对自身发展重新定位:

1、清洁低碳、绿色能源供应商。

2、低碳技术、先进能源技术开发商。

3、上下游企业低碳能源解决方案服务商。

4、打造减碳国家队,构建现代绿色能源体系,提高我国国际能源市场核心竞争力。

5、实现从资源依赖性到绿色科技创新型的转变。

总体上是立足资源禀赋,实现能源低碳转型。从历史角度看,实际上碳中和不是去煤化和去油化,而是通过兼容式发展,依靠技术创新,实现资源利用高效化、低碳化,形成"多能互补"的能源格局,建设灵活高效的绿色能源新体系。

转型案例:

去年底,中石油玉门油田200兆瓦光伏示范项目正式并网发电,2020年11月,该油田老君庙采油厂太阳能综合利用试点示范项目建成投运。总装机容量为887千瓦,年发电总量155万千瓦时,可减排1545吨,节约标煤626.2吨。去年5月,中石化西北油田自主研发的首座移动式光伏发电站正式投运。该站年发电量可达11.68万千瓦时,年碳减排量预计90.7吨。西北油田前线地处塔克拉玛干沙漠,太阳能资源丰富,且地域辽阔,光伏发电具有得天独厚的优势。

中国石化"以油育氢、以氢促油", "十四五"期间,中国石化将加快发展以氢能为核心的新能源业务,在氢能交通和氢基炼化两大领域大快速发展。拟规划布局1000座加氢站或油氢合建站,7000座分布式光伏发电站点!其东北地区首座"油气氢电非"五位一体综合能源示范服务站--中国石化大连盛港综合能源服务站已经投入运营,示范效果显著。

四、构建绿色能源消费体系是"支撑"

构建绿色能源消费体系首先要做好能源结构调整赋能,以可再生能源为根本、以提高综合能效为关键,加速产业转型升级;建设清洁低碳、安全高效的能源体系,打造经济高质量绿色发展新引擎;克服能源局部短缺,实现能源供需均衡,在氢储能、热(冷)储能等长时间尺度储能技术方面取得突破。

其次依靠投资方向引导推动,以太阳能、风能、生物质能源等新能源取代化石能源为主线,以再生资源利用、能效提升、终端消费电气化、零碳发电、储能、氢能、数字化解决方案为重点,进行投资拉动。

第三依托绿色应用消费牵引,加快催生低碳、零碳、负碳等技术,促进绿色发展与经济增长并行,深度开发绿色应用,扩大绿色消费,创建氢能社会,开展"氢电、氢车、氢家"应用工程,民用领域率先进入电气化。

五、氢能社会新电力系统是"动力源"

碳中和是能源革命的推手,旨在实现高碳排放向低碳无碳化转换;能源革命的目标之一是构建以绿色能源消费为主的氢能社会;支撑氢能社会绿色能源消费的基础是新型电力系统。

新电力系统是贯通清洁能源供给和需求的桥梁。本质上是要满足高占比新能源电网的运行需求,打通供需环节,实现源网荷储高效互动。

新电力系统是释放电能绿色价值的有效途径。通过对清洁能源的优化配置和调度,依托绿色电力能源中介(如虚拟电厂),引导能源生产和消费产业链的绿色转型,实现绿电进入终端广泛应用(工业、商业、民用等)。

综合分析看,该系统应具备三个基本特征:

1、能够适应新能源离散、波动和间歇等特性;

2、消费侧的深度参与和源网荷的常态化互动。

3、分布式能源系统应用。随着新能源发电技术、储能技术逐步趋于成熟,分布式能源系统嵌入到用户侧的场景之中。

六、新型电力模式是"主机"

《"十四五"现代能源体系规划》明确:推动电力系统向适应大规模高比例新能源方向演进。新型电力系统中,新能源成为主体能源,可再生能源发电成为主体电源。

新的电力模式通过完成新型电力系统组态,依靠大数据中心调度,实现绿色能源平稳、安全、廉价供应。主要特征:

1、多网融合。能源网的终极形态是用能设备之间互联互通和机器社交,以能源的分布式生产和利用为突出特征,通过数字技术赋能形成自平衡、自运行、自处理的源网荷一体化智慧能源系统。以能源模块并入物联网,与政务网、社群网等其他网络模块协同。

2、变量集中。用户侧将深度参与电力系统的平衡。通过有效挖掘用户侧的灵活性(变量),运用变量集中,参与削峰填谷,减少电力系统峰谷差,提高电源利用效率。规划到明确2025年,电力需求侧响应能力达到最大用电负荷的3-5%。

3、可中断负荷和虚拟电厂得到普及应用,电力负荷将实现由传统的刚性、纯消费型向柔性、生产与消费兼具型转变。规划明确到2025年,灵活调节电源占比达到24%。

七、绿色能源电气化是"使命"

终端能源消费中电能消费占比每提高1个百分点,能源强度可下降3.7%。绿电作为清洁高效的终端能源载体,应当担负能源革命的重要使命--完成低碳减排,实现"双碳目标"。

我国的能源消费总量将会在碳达峰之后逐步下降,但随着电气化进程的推进,电能消费总量将会呈现持续上升的态势;电力在能源消费总量中的比重也将从目前的26.6%上升至60%-70%,电气化水平都将在未来40年时间中大幅提升。绿电比例将大幅增加。预计2025年非化石能源发电量比重达到39%。

从国内的"双碳"进程来看,我国的减碳、控碳路径已经逐步清晰--一方面,通过能耗"双控",提高能源利用效率;另一方面,推动"能耗双控"向"碳排放总量和强度双控"转变,完善激励约束政策,通过加快电气化进程,用电能替代非电能源,再用绿电替代传统高碳电力,从源头助力脱碳,形成绿色低碳生产生活方式。通过深度拓展工业电气化,促进节能减排;通过大幅提高建筑用能的电气化水平,打造绿色建筑;通过推进交通电气化,使电动汽车比重逐步提高。

八、能源科技创新是"芯片"

国家能源局、科学技术部近期印发的《"十四五"能源领域科技创新规划》提出:主要短板技术装备基本实现突破;前瞻性、颠覆性能源技术快速兴起,新业态、新模式持续涌现,能源科技创新有力支撑引领能源产业高质量发展。

《规划》围绕先进可再生能源、新型电力系统、安全高效核能、绿色高效化石能源开发利用、能源数字化智能化等方面出发,开展科技创新,引领新型电力系统建设、积极有序发展安全核电、推动化石能源低碳高效开发利用、促进能源产业数字化智能化升级。

能源革命的目标之一就是在"双碳目标"下的能源利用低成本利用,而科技创新伴随这一目标实现的全过程,可以说,创新是能源革命的"芯片"。

推动能源清洁低碳发展是实现碳中和的关键所在,也是能源革命的重要任务,其重点在于实现能源供给清洁化和能源消费电气化。需加大绿电引入力度,依靠提升电气化水平来减少终端化石能源消费,达到减少碳排放的目的,最终实现全社会环境友好的高质量发展,人民生活水平不断提高。




责任编辑: 江晓蓓

标签:能源革命,低碳社会的推动力