北極星碳管家網訊:2021年3月15日,習近平總書記在中央財經委第九次會議上,提出構建以新能源為主體的新型電力系統。這是自2014年6月總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰略以來,再次對能源電力發展作出的系統闡述,明確了新型電力系統在實現“雙碳”目標中的基礎地位,為能源電力發展指明了科學方向、提供了根本遵循。
01 從“雙碳”目標到新型電力系統
能源消費在碳排放中占據絕對主體地位
習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上宣布,中國將采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。這就要求我國在今后很長的周期內,對碳排放總量施行更嚴格的控制。
據估算,2020年我國二氧化碳排放總量約110億噸,我國能源燃燒的二氧化碳排放約為98億噸,電力行業約39億噸(不含熱電聯供的供熱碳排放約5億噸,計入工業、建筑等終端用熱行業),占二氧化碳總排放量的比重分別為88%和35%。可以看出,能源燃燒和電力行業在二氧化碳排放中占據絕對主體地位,在上述領域實現碳減排將成為實現全行業“雙碳”目標實現的重要一環。
能源結構轉型是實現“雙碳”目標的重要途經
從目前的的產業模式和技術發展來看,實現能源領域的碳減排主要有四個主要途徑:能源結構轉型,產業模式升級,用能效率提升,碳捕獲、利用和封存(CCUS)技術的廣泛應用,其中能源結構轉型對碳減排的貢獻率最高。
根據波士頓咨詢公司的數據,全球范圍內,能源結構轉型對碳減排的貢獻率達到70%。根據國家統計局的數據統計,與2005年相比,2019年我國煤炭消費比重從72.4%下降到57.7%,非化石能源占一次能源比重從7.4%提高到了15.3%。為實現碳中和的目標,2060年我國非化石能源占比需要達到80%以上,而非化石能源消費的95%是通過電力來實現的。全面提升電能在終端能源中的消費比例,是實現碳中和的重要手段,對于電力對碳中和的貢獻,大致有以下判斷。
一是滿足終端用電負荷增長需求,通過電能替代幫助其他行業轉移碳排放。與2020年相比,未來十年,其他行業電能替代電量將新增超過1萬億千瓦時,可減少其他行業二氧化碳排放超過5億噸。
二是服務源端高比例風、光等非化石能源發電的接入和送出,支撐源端的清潔替代減排。根據預測,以2020年為基準,2030年由于支撐源端新增非化石能源電量,替代化石能源電量等效碳減排16億噸以上;2060年由于支撐源端新增非化石能源電量,替代化石能源電量等效碳減排超過85億噸。
三是電力行業能源燃燒碳排放持續下降,助力碳減排目標實現。2030年后,能源燃燒碳排放加速下降,2060年考慮LULUCF(土地利用及土地利用變化)后全行業溫室氣體基本實現近零排放,能夠實現碳中和目標。
構建新型電力系統是實現“雙碳”目標的必然選擇
為實現“雙碳”目標,能源結構需要進行電能替代、清潔替代兩個轉型。在這個轉型過程中,電力將從過去的二次能源逐漸轉變為其他行業事實上的基礎能源。而電網連接著能源供應、消費及傳輸轉換,是能源轉型的中心環節。根據測算,為實現碳中和的目標,非化石能源發電量占比需達到90%,而以風電、太陽能為主體的新能源發電量占比需達到60%左右。這就要求電網要以目前以輸送常規能源發電為主的模式,向支撐高比例新能源消納、支撐和保障多種終端用能需求轉型,形成可支撐多種能源品種交叉轉換的能源互聯網平臺。
從清潔能源目前的開發情況來看,以風電、光伏為主的新能源,在我國可開發潛力巨大、技術成熟度高,幾乎是目前成本最低的新建發電方式,隨著規模效應不斷增大,將成為未來電力生產的主體能源。因此,實現“雙碳”目標必然要依賴以新能源為主體的新型電力系統。
綜上所述,構建以新能源為主體的新型電力系統對實現“雙碳”目標、推動我國高質量發展意義重大。一是大力發展風電、太陽能等非化石能源,降低能源領域碳排放,對推進我國生態文明建設有重大意義。二是在能源供應上實現以新能源為主體,大幅降低對油氣等化石資源依賴,對保障國家能源安全有重大意義。三是通過提升電能在能源中的消費比例推動全社會能效提升,全產業向綠色發展轉型,對我國國民和經濟建設實現健康可持續發展意義重大。四是通過建設新型電力系統,實現電力能源領域核心裝備技術擺脫對外依賴,對能源電力產業全鏈條安全可控和轉型升級意義重大。
02 新型電力系統的主要特征和新變化
主要特征
以新能源為主體的新型電力系統承載著能源轉型的歷史使命,是清潔低碳、安全高效能源體系的重要組成部分,是以新能源為供給主體、以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經濟社會發展電力需求為首要目標,以堅強智能電網為樞紐平臺,以源網荷儲互動與多能互補為支撐,具有清潔低碳、安全可控、靈活高效、智能友好、開放互動基本特征的電力系統。
1.清潔低碳,形成清潔主導、電為中心的能源供應和消費體系,生產側實現多元化、清潔化、低碳化,消費側實現高效化、減量化、電氣化。
具體來看,多元化:供給側風、光、水、火、核、生物質、天然氣等多種一次能源形式。清潔化:清潔化是比較外在感性的說法(清潔是指不排放污染物,如清潔煤燃燒發電是清潔的,但不是低碳的),此處主要指電源結構以清潔能源為主。低碳化:新型電力系統源側的核心要求,提高風、光、水、天然氣等零碳、低碳發電量比例,常規燃煤電廠通過加裝CCUS實現凈零排放。高效化:我國作為發展中國家,必須在實現能源消費總量控制的同時保障未來經濟持續增長,就必須提高全社會用能效率,降低能源消費強度(單位GDP能耗)。減量化:指實現能源消費總量(包括一次能源消費與終端能源消費)的減量控制,但同時值得指出的是,電能消費需求從2020~2060年一直在持續增長。電氣化:持續推動消費側電能替代,提升能源利用效率,降低其他行業碳排放,是實現高效化和減量化的重要手段。
2.安全可控,新能源具備主動支撐能力,分布式、微電網可觀可測可控在控,大電網規模合理、結構堅強,構建安全防御體系,增強系統韌性、彈性和自愈能力。
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本文標題:如何構建符合“雙碳”目標的新型電力系統?
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