關注 | 何繼江:碳中和下 在未來的能源系統當中基本上是不應該有煤電的
北極星火力發電網訊:近日,習近平總書記主持召開中央財經委員會第九次會議,研究促進平臺經濟健康發展問題和實現碳達峰、碳中和的基本思路和主要舉措。會議強調,實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革,要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局。要構建清潔低碳安全高效的能源體系,控制化石能源總量,著力提高利用效能,實施可再生能源替代行動,深化電力體制改革,構 建以新能源為主體的新型電力系統。
針對電力系統如何助力3060目標實現,以及如何構建以新能源為主體的新型電力系統,記者采訪了清華大學能源轉型與社會發展研究中心常務副主任何繼江。
記者:實現3060目標對能源行業提出了怎樣的要求?
何繼江:要實現3060目標,能源行業怎么做非常關鍵,F在溫室氣體排放80%來自于能源。碳達峰是比較直觀的指標,就是化石能源的使用達到頂峰,不能再增長了。而在碳中和的情況之下,化石能源的規;褂没旧弦搅。
從技術上看,CCS(碳捕捉并儲存)和碳匯能抵消產生的一部分碳,曾經有很多人對其抱有很高的期望,但事實證明并非如此。大規模搞CCS很難,涉及到管道運輸、封存的安全性等諸多問題,成本也比較高。據預測,在CCS具備規;臅r候,成本大概是發1千瓦時電0.15元,這個成本疊加在煤電成本里就不經濟了。以后與生物質能源結合的CCS即BECCS(生物質能源的CCS)能夠形成負碳效應,但規模估計很有限,頂多有三五億噸碳的預期。
對我國前些年的森林碳匯的數量我進行了測算,大概每年3~5億噸左右。綜合各種辦法,碳匯的上限大約是10億噸或略多一點。這就意味著每年的碳排放要減到10億噸以下。而我國現在每年的碳排放高達100億噸。即使化石能源的碳排放全部沒有,還有20億噸的其他碳排放。其中農業、種植業和生活的碳排放是Z難減少的,10億噸左右的碳匯得要留給它們,所以,能源的碳排放就是控制的重點。
我國Z晚2060年全社會實現碳中和,那么在2050年~2055年,能源系統基本上就要實現碳中和;而電力系統要更早一點變成一個近零碳的系統,時間大約是在2045年。
記者:您認為電力系統要率先實現碳中和,那么電力系統接下來要怎么做?
何繼江:工業用的、民用的化石能源要降低到近零,是個很艱難的過程。相對容易的是電力系統。因為我們電源的資源是比較豐富的,要在2045年左右實現近零碳的的電力系統,就需要用可再生能源大規模地去替代化石能源發電。
在未來的能源系統當中基本上是不應該有煤電的?梢哉f,到了碳中和的時候,基本上沒有燃煤電廠在規;厥褂,偶爾備用的機組或許還存在。
實現碳達峰、碳中和,從現在開始要有緊迫感,構建新能源為主體的新型電力系統,也就是說,煤電要從電力系統的主體位置上離開,現在就要在局部地方開始探索。歐洲以可再生能源為主體的電力系統已經提供給我們實踐的案例,以新能源為主體的新型電力系統是可以實現的。
記者:請您介紹一下歐洲以可再生能源為主體的電力系統的具體情況。
何繼江:歐洲的可再生能源系統,除了風電和光伏之外,還有水電、地熱等。在歐洲,有一些國家是以地熱為主的電力系統,非常典型的是冰島,所以冰島的電力系統早就是零碳電力。挪威96%的電力來自水電,幾乎是零碳電力系統。奧地利和瑞士的水電也比較多,瑞士基本上沒有燃煤電廠,它是用水電加核電的方式保障供電。而技術發展比較快的國家是瑞典。瑞典以前也有不少燃煤電廠。在2020年的4月16日,瑞典關閉了Z后一個燃煤電廠,現在整個國家的電力系統當中與煤炭相關的電力大概只占3%,主要是鋼鐵冶煉過程當中產生的余熱發電。英國在2019年的五六月份,實現了可再生能源的電量超過化石能源電量。
德國在1990年時,電力系統當中只有3%~4%的可再生能源,就是水電。之后生物質發電在緩慢而穩定地增長,風電也開始起步。2000年的可再生能源法促進了風電和光伏的快速發展。2020上半年,德國的可再生能源電量已經超過了一半。我之前追蹤過德國的數據,如果天氣比較晴朗,德國周六周日的中午12:00,經常出現光伏發電占全部發電出力一半的情況。再加上風電,生物質發電和水電,出現過好多次可再生能源發電量接近100%的情況。
記者:你覺得歐洲哪國的情況跟中國比較接近?
何繼江:中國的體量相當于整個歐洲,所以中國的情況應該分省來看。比如青海、云南、四川這三個省可以較早實現退煤電,它們水電特別豐富,情況跟挪威、奧地利和瑞士相似,只需解決冬天枯水期發電的問題。而在浙江、福建、廣東、遼寧、山東等沿海地區,有海上風電的資源,也有山上風電的資源,光伏資源也很豐富;很關鍵的一點是,抽水蓄能電廠的資源都不錯,能夠給風電和光伏提供電力靈活性,這些省份都有條件做成水風光互補的電力系統。而在新疆、內蒙、山西等省區,當前的主要任務是堅決控制煤電新增,要通過技術創新不斷提高風電和光伏的比例,煤電作為深度調峰使用,隨著儲能等技術的發展,煤電逐步退出。
構建以新能源為主體的新型電力系統就是要分地區、有節奏地進行,先易后難,全面行動,Z后全面實現碳中和目標。
記者:交通領域“加快形成綠色低碳運輸方式”應該如何做?
何繼江:我國石油產量不夠,需要大量進口,現在我國石油對外依存度高達72%。我們用買來的石油在國內增加了碳排放。因此,交通領域減碳就要減少對石油的依賴性,用電力來替代汽油和柴油的使用。這就涉及到了電動汽車。
事實上,我們國家的交通能源轉型的步伐不比歐洲國家慢。2019年的12月開始,我開電動汽車在德國考察過3000公里,與我2019年5月在國內的電動汽車5000公里考察情況對比,德國的充電設施大約要比中國晚一年到一年半。在歐洲,除了挪威的充電設施明顯好于中國,瑞典比中國略好之外,歐洲其他國家的充電設施大體都明顯不如中國。而且,中國現在的電池產量和成本水平都是世界第一。中國的交通能源轉型已經走在了全世界的靠前的位置。
中國的鐵路的電氣化的比例已經非常高了,汽車減少汽油和柴油的使用顯得至關重要。交通的工具要實現電動化或者是氫能化。減少對國外對石油的依賴,就意味著同時也減少了碳排放。
原標題:何繼江:構建以新能源為主體的新型電力系統