从2015年6月中国向联合国气候变化框架公约秘书处提交应对气候变化国家自主贡献文件《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》,承诺“二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰”,到此次国家主席习近平在9月22日第75届联合国大会上宣布,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二
技术进步可以解决发电侧和负荷侧平衡问题
众所周知,风能、太阳能等新能源易受气候影响,其出力具有随机性和波动性,而电网中的发电和负荷要时刻保持电力平衡,随着煤电装机在电力总装机比重的下降和可再生能源发电比例的提高,对电网的长期安全稳定运行提出了更大的挑战。
李俊峰认为,应对这种挑战,技术进步是最关键的因素。电网需要加大先进信息通信技术、控制技术和人工智能技术的研发和大规模部署应用,有效支撑可再生能源大规模开发利用,提升电网长期稳定安全运行及智能化水平。“技术问题是电网应该解决的问题,电网企业要转变思路,重视技术创新。”李俊峰说。
以储能为例,李俊峰告诉记者,大规模储能技术的研发和广泛应用才是改善可再生能源发电间歇性和波动性最根本的保障,能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平,是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术,需要引起足够重视并加大部署的力度。
其次,加快构建以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,全面提高电网安全水平、配置能力和运行效率,促进清洁能源大规模开发、大范围配置和高效利用,更好地支撑“十四五”时期经济社会发展。同时,高质量发展配电网。以保障供电安全、提升服务质量为目标,加快构建可靠性高、互动性好、经济高效的中心城市电网。完善配电网结构,合理划分供区范围,提高负荷转供能力,全面消除薄弱环节,优化电力营商环境。围绕服务乡村振兴战略,加快新型小乡镇、中心村电网和农业生产供电设施升级改造,补齐乡村配电网短板。
从提升电网智能化水平角度,李俊峰表示,要推动大数据、云计算、物联网、移动互联、人工智能等现代信息通信技术与电力系统深度融合,更好地适应清洁能源开发和电能替代需要。大力构建智能互动、开放共享、协同高效的现代电力服务平台,促进“源-网-荷-储”协调发展,满足各类分布式发电、用电设施接入以及用户多元化需求。深挖需求侧响应潜力,通过加强需求侧智能管理,提升灵活调节能力,实现5%左右的最大用电负荷“削峰”,降低峰谷差,更好地满足能源消纳需要。
据了解,未来电力系统中灵活性资源的来源将趋于广泛,在电源、电网、负荷、储能侧均有涉及。传统电力系统中,灵活性资源主要以各类可调节电源及抽水蓄能电站为主。随着能源互联网逐步建成,电网运行方式将更加灵活优化,需求响应和各类新型储能将更加高频地参与电力供需平衡,灵活性资源的形式日益多元。在电源侧,气电和水电是优质的灵活调节电源,同时可通过合理的辅助服务市场机制,结合灵活性改造激发煤电调节潜力,未来光热电站发展成熟后也将为系统灵活调节作出一定贡献。在电网侧,可统筹送受端的调峰安排,制定更加灵活的电网运行方式,鼓励跨省、跨区共享调峰与备用资源。在负荷侧,可大力发展需求响应,结合现货市场建设探索实时电价。在储能侧,可在条件适宜地区稳步推进抽水蓄能发展,鼓励电化学储能等新型储能投资建设。
碳减排面临最大的挑战是认知而非技术
2060年碳中和目标的提出,对以CCS(碳捕集与封存)或者CCUS(碳捕集、利用与封存)为代表的减排技术发展利好,尤其是对电力行业来讲,如果还要保留一定比例的煤电或者气电等化石能源装机,以及发展生物质能源发电等,就必须要考虑对这部分装机发电产生的二氧化碳进行捕集、封存或者利用,不然无法仅通过森林碳汇来抵消数以亿吨甚至十亿吨的排放量。
目前,CCUS无论是从技术上、成本上还是商业模式上,都还面临很大的挑战。首先是CCUS技术发展阶段距离大规模商用仍有较大差距。从捕集、封存到利用的各个环节所需的技术大部分都还处在基础研究环节,其中只有一小部分技术进入了中试或者示范环节,即便是示范环节的项目,处理的二氧化碳量也非常有限。据不完全统计,目前国内十余个CCUS示范项目,加起来每年处理的二氧化碳不到100万吨,部分项目甚至示范后不久就面临技术和商用价值缺乏等原因而停运或者处于间歇式运营。
其次,CCUS成本居高不下,在CCUS捕集、输送、利用与封存环节中,捕集是能耗和成本最高的环节。以百万千瓦装机的超超临界电厂为例,捕集增加的耗能可能直接把一个电厂的效率从超超临界降低到亚临界,更别提后面的输送、利用和封存环节能耗以外的大量成本了。
第三,CCUS生态安全风险防范压力较大。把二氧化碳封存在地下,理论上是可行的,但是地质条件是比较复杂的,虽然之前已经通过各种研究得出陆上地质利用与封存技术的理论总容量为万亿吨以上的结论,但这只是一个理论的总容量,具体的选址和封存技术是否满足要求,还需要结合项目开展大量论证,因为技术的不成熟,生态安全风险防范还有大量的难关需要攻克。
同时,李俊峰认为,碳减排面临的最大挑战还是在于人们的认知和观念上。他指出,中国的碳减排技术其实并不落后,但是人们总是存在这样一种观念,那就是发展中国家有优先的排放权,如果不克服这个观念,那么减排问题肯定不会彻底。“我们要转变煤炭是‘压舱石’的观念,在发展转型问题上,在提高能源效率利用问题上,要真抓实干,切忌做表面文章。”李俊峰说。
提到碳市场,李俊峰还表示,目前我国碳市场与电力市场如何有效衔接,是难度最大的地方。“碳市场真正的成功取决于能源市场化改革,要尊重市场规律,符合发展逻辑。”他补充道。
持之以恒积极谋划寻求技术突破
“30·60目标和愿景”是党中央、国务院统筹国际国内两个大局作出的重大战略决策,影响深远,意义重大。从国内来讲,这一重大宣示为我国当前和今后一个时期,乃至本世纪中叶应对气候变化工作、绿色低碳发展和生态文明建设提出了更高的要求,擘画了宏伟蓝图,指明了方向和路径。从国际来看,这一重大宣示展示了中国应对全球气候变化作出的新努力、新贡献,体现了中国对多边主义的坚定支持,为推动全球疫后经济可持续和韧性复苏提供了重要政治动能和市场动能,也充分展现了中国作为负责任大国,为推动构建人类命运共同体的担当,受到国际社会广泛认同和高度赞誉。
李俊峰指出,包括可再生能源在内,所有行业都必须共同行动。“四十年是一场马拉松,需要持之以恒。”他认为,一是要积极谋划“十四五”应对气候变化目标任务,研究提出实现对外宣示相衔接的“十四五”碳排放控制目标,并纳入国民经济和社会发展规划纲要,完善配套制度和政策,建立有效的监督考核机制。二是积极开展二氧化碳排放达峰行动,制定二氧化碳排放达峰行动计划,提出全国重点行业、不同地区梯次达峰方案,确保全国如期实现达峰目标。三是加快部署推进低碳发展的若干工作,诸如加快推进全国碳市场建设,继续推进低碳试点示范,支持有条件的地方开展近零碳乃至零碳示范区建设,加快启动气候投融资试点。四是加强适应气候变化工作,组织编制《国家适应气候变化战略2035》,明确相关领域适应气候变化工作任务,提升全社会气候变化适应能力,特别是基于自然的解决方案。五是积极参与全球治理,继续坚持多边主义,坚持共同但有区别的责任原则,持续推进全球气候治理体系更加公平合理、合作共赢。
“要在技术上进行突破,不仅仅是风电、光伏发电、光热发电、潮汐发电、生物质发电等新能源发电技术,还要发展氢能利用,特别是氢冶金技术等新技术,另外就是跨季节的储能技术,增加碳汇和碳捕捉封存应用技术也很重要。”李俊峰表示。
“十四五”时期是我国在全面建成小康社会基础上,建设社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标新征程的重要开局,是经济社会高质量发展和生态环境高水平保护协同共进的关键时期,也是低碳发展持续深化、国家自主贡献稳步落实的重要时期。着眼新的国家自主贡献目标和碳中和愿景,未来我国将以更大的决心和力度加快能源结构向清洁低碳方向转型,大力推动伟大愿景的实现!
作者:井然 来源:中国电力企业管理
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