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    藍迪專家|黃奇帆:雙碳目標下 我國能源結構發展趨勢
    江蘇歐爾潤生物科技有限公司  2022-08-15 10:27:32

    7月23日,第三屆中國能源·化工30人論壇成功舉辦。論壇上,多位嘉賓圍繞新發展形勢下中國能源和化工產業的高質量發展謀大勢、抓趨勢、瞻未來,貢獻了精彩紛呈的饕餮盛宴。以下刊登研究員、重慶市原市長、藍迪國際智庫專家委員會聯合主席黃奇帆的精彩發言。


    一、實現碳達峰、碳中和目標有三方面偉大意義

    雙碳”目標的實現對中國未來有三個根本性的、戰略性的、革命性的偉大意義。

    一是推動我國能源結構實現根本性轉變。在能源消費端,我國將實現“兩個替代”,即“清潔替代”和“電能替代”。根據《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,到2060年,我國非化石能源消費占比將由目前的16%左右提升到80%以上,清潔能源將替代傳統化石能源成為我國能源消費的主力。同時,能源消費形式上,在工業、交通、建筑等領域實現電能替代,以電代煤、以電代油、以電代氣,電氣化比重將大幅提升。

    在能源供給端,2021年我國石油進口5.13億噸,對外依存度72%;天然氣進口1.2億噸,對外依存度約為45%。我國能源供給基本上是以外循環為主。未來在推進碳達峰、碳中和的過程中,我國將大力發展光電、風電、水電、核電、氫能、頁巖氣等清潔能源;預計非化石能源發電量占比將由目前的34%左右提高到90%以上,建成以非化石能源為主體、安全可持續的能源供應體系,實現能源領域深度脫碳和本質安全;同時通過大幅減少煉油、重點發展煉化,進而大幅降低能源進口依存度,形成能源自主自立、以內循環為主體的新發展格局。

    二是促進國民經濟質量效益全方位提升。2020年,我國101.6萬億元GDP排放了約100億噸二氧化碳;如果到2060年時我國GDP達到300萬億元,那么這300萬億GDP就不能按現在的比例產生300億噸碳排放。實現“雙碳”目標,將倒逼經濟增長以單位排碳更高效益、更低排放的產業結構來支撐。一方面,中國工業系統的單位能耗和物耗將大幅度地下降,工業經濟的質量效益將大幅度提升。另一方面,服務業占GDP的比重也會有較大的提高。與傳統工業相比較,服務業的單位GDP的碳排放量要比工業低得多,實現碳中和背景下的經濟增長需要服務業高質量發展。與此同時,隨著制造業服務化和知識密集型服務業的增長,服務業將成為驅動經濟發展的主力軍。加上新能源技術與信息技術、人工智能技術的深度融合及其與生物、材料等多學科、多技術領域相互滲透、交叉融合、群體突破,代表先進生產力發展方向的一批顛覆性技術將引領和帶動新科技產業革命逐漸走向高潮。這將帶來整個國民經濟運行機制的顛覆性變革和治理效益的全方位提升。

    三是助力實現中華民族偉大復興中國夢。目前中國產生了全球29%的碳排放,未來中國實現碳中和將意味著全球少了29%的碳排放。不僅如此,從目前我國清潔能源發展的全產業鏈優勢來看,這幾年,中國的光伏裝備、風電裝備、水電裝備以及儲能裝備、各類電動終端等,占全球市場比重的50%以上。隨著全球對氣候變化問題的共識日益廣泛,中國的清潔能源技術必將進一步輸出到全世界,幫助全世界實現綠色發展。中國將由全球排放大戶成為全球低碳發展、綠色發展的引領者,為建設人類命運共同體作出實質性貢獻。這也是了不起的大事。

    更為重要的是,伴隨著“雙碳”目標的實現,中國將有可能引領全球新一輪能源革命,進而成為世界經濟強國。世界經濟強國不簡單是綜合國力排第一,還要引領一次工業革命??v觀世界經濟史,第一次工業革命是英國引領世界,自身經濟實力也獨領風騷近百年。美國在20世紀初綜合國力躍居世界第一后,進一步引領了第二、第三次工業革命,保持至今。美國是當今世界頭號經濟強國。預計2060年中國在經濟總量持續保持30年全球第一的過程中,又引領著全球新一輪的能源革命,必將發展成為全球工業強國、經濟強國,實現中華民族偉大復興的中國夢。


    二、準確把握我國能源結構調整的路徑和方向

    在實現“雙碳”目標的過程中,要立足中國國情,遵循經濟規律,在推動能源結構調整時注意把握好以下三個方面的問題。

    一是未來清潔能源裝機容量總規模問題。未來盡管實現碳達峰碳中和,但隨著經濟增長,能源消耗的總量還會持續增長。特別是隨著“兩個替代”的逐步推進,我國電力需求到2060年至少增加3倍以上,從去年的7.6萬億千瓦時增加到22萬億千瓦時,如全部來自火電,需要50億千瓦裝機。但如實現清潔能源80%以上的替代,裝機容量至少達120億~150億千瓦。因為火電可以一年4500~5000小時運轉,但是清潔能源由于其不穩定性,需要2~3倍的裝機容量才能夠平衡。實現“兩個替代”要首先把握好這個總量比例關系。

    二是不同類型的清潔能源比例結構問題。截至2021年年底,我國非化石能源裝機中,水電為3.91億千瓦、風電3.28億千瓦、并網光伏3.06億千瓦、生物質0.38億千瓦、核電0.53億千瓦。中國已經承諾,到2030年光電和風電裝機容量達到12億千瓦,非化石能源消費占比到2030年和2060年分別達到25%和80%。實現這個目標,需要注意把握好能源供給結構中不同電源的比例關系。若按照2060年時120億千瓦的裝機需求來測算,建議大規模發展光伏和風電,光伏裝機要達到50億千瓦,風電裝機達到22億千瓦,二者在總裝機中的比重為60%。水電方面,由于我國大江大河的水電資源開發已接近飽和,預計在未來30年裝機容量盡管還可能有一定增幅,但在全部發電裝機容量中的比重將由現在的16.5%降到5%左右。核電目前占2.2%,未來可以逐步適當提高至10%。氫能由于考慮其安全性,不能太多,可以占5%。最后,20%的裝機用天然氣和煤電來調峰,其中10%用天然氣、10%用超超臨界的煤電。

    三是清潔能源生產力如何優化布局問題。考慮我國清潔能源生產力的區域布局,應在服務“雙碳”目標的同時,立足國情,充分發揮不同區域間稟賦優勢,在技術可行、經濟可行的前提下做到合理布局、物盡其用。建議在沿海地區不要大規模推廣分布式能源,那將給電網高效安全運行帶來障礙。而是要充分利用清潔能源開發帶動西部大開發,利用特高壓電網進行西電東送。建議在西部地區以五個“大”——大企業、大投資、大技術、大系統、大市場,來建設一批新能源大基地。假若未來光伏需要裝機50億千瓦,則可以在新疆戈壁沙漠上建20億千瓦,青海、寧夏、甘肅、內蒙古各建7億~8億千瓦,將會生產7.5萬億千瓦時電,產生1.5萬億元收入,按照五省總人口8000萬人計算,相當于這五省人均GDP增加2萬元左右。水電目前基本集中在西南地區。風電建議以沿海和西部地區為主,不要四面開花。對于氫能,建議將氫能的利用開發聚焦在清潔能源儲能上,不僅規避了氫能運輸的安全問題,還可有效解決風電光電的波動消納問題,一舉多得。


    三、準確把握我國產業結構調整的路徑和方向

    推動“雙碳”目標實現的過程是倒逼產業結構深度調整、進而提升國民經濟效益質量的過程,是中國經濟真正實現高質量發展鳳凰涅槃的過程。要重點把握好以下三個要點。

    一是加快形成清潔能源產業鏈集群,培育經濟增長新動力源。能源結構的巨大調整會帶來天量的投資。比如在供給端,如按照每千瓦5000元的投資,120億千瓦的裝機將需要60萬億元的投資;在消費端,各種終端用電用能設施的更新改造,如電動車、智能環保建筑等至少會形成40萬億元的投資需求;而傳輸和配送端,遠距離輸配電的特高壓及智能電網設施等投資至少也需要50萬億元。這樣加起來會達到150萬億元之巨,在未來40年的過程,平均每年至少形成3萬~4萬億元投資強度。對此,各地區不能一哄而上,搞低水平重復。建議國家有關部委出臺政策措施,鼓勵有條件的地區發揮自身優勢,通過擴鏈強鏈補鏈,加快形成空間上高度集聚、上下游緊密協同、具有全球競爭力的世界級清潔能源產業鏈集群。

    二是采取切實措施推動工業部門脫碳減碳,構建綠色低碳工業體系。目前,我國的工業系統,在物耗、能耗、污染氣體排放方面存在著五個較大的問題。一是物耗大,二是能耗高,三是廢物利用率低,四是工藝流程落后的小化工、小煉鋼、小火電等小型重化工企業還留存不少,五是由上述問題導致的碳排放量高于全球工業單位碳排放量的1倍以上?;诖?,在實現“雙碳”目標過程中,作為耗能排放大戶,傳統工業部門面臨如何減碳脫碳問題。建議從五個方面推進脫碳減碳:一是源頭減量,即在工業投入品的源頭減少資源消耗。比如鋼鐵行業,要進一步優化燃料結構,降低燃料比、鐵鋼比,發展短流程煉鋼。二是節能減排,積極推廣應用先進用能技術和智能控制技術,提升電力、冶金、化工等重點高耗能產業的用能效率。如果我國能源利用效率可以達到2019年世界平均水平,則可節約15.8億噸標準煤,減少碳排放約39億噸。三是循環回收,比如對工業企業生產過程中的余熱和中間物料進行回收利用,對產品實行全生命周期管理,發展再制造產業等。四是工藝流程改造,通過采用低碳技術對工藝流程進行綠色化改造,淘汰高碳高耗能技術。五是對各種廢棄物回收利用,比如冶金爐渣建材化、城市固廢資源化、環境治理生態化。

    三是大力發展數字經濟等戰略新興產業,破解經濟增長“鮑莫爾病”。未來40年,隨著產業結構深度調整,服務業比重將會大幅提升,這符合經濟結構演化規律,也符合“雙碳”目標的基本要求。但這也可能會導致經濟增速持續趨緩甚至停滯,即所謂“鮑莫爾病”。對此,根本之道在于大力發展數字經濟等戰略新興產業。因為產生“鮑莫爾病”的一個基本假設是服務業中多數行業是不可貿易的,勞動生產率會長期停滯。但以新一代信息技術、5G、大數據、云計算、區塊鏈、人工智能為代表的數字技術正在改變這一假設。借助產業數字化、數字產業化,過去不可貿易的服務業正在創造新的貿易模式。盡管300年前的莫扎特四重奏要4個人演,300年后依然要4個人,但借助互聯網、AR/VR等技術,聽眾可能來自全世界任意角落。換言之,在數字技術加持下,部分服務業的生產率正在得到全面提高,而且是以低碳綠色方式實現的。因此,在實現“雙碳”目標的過程中,要以大力發展數字經濟等戰略新興產業為重要抓手和切入點推動產業結構調整,以數字技術賦能各行各業,加快培育顛覆性、指數級的產業新動能。


    四、加快構建全球能源互聯網的路徑和方向

    2015年9月26日,習近平主席在聯合國發展峰會上提出:“中國倡議探討構建全球能源互聯網,推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”。目前世界各國的高壓輸變電裝備,無論是3.5萬伏、11萬伏還是22萬伏,每1000公里的電能損耗高達20%左右,而特高壓直流輸變電每1000公里的電能損耗僅僅是1.5%。全球能源互聯網,就是以特高壓電網為骨干網架、全球互聯的堅強智能電網,是清潔能源在全球范圍大規模開發、配置、利用的平臺,其實質是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。其中,智能電網是基礎,特高壓電網是關鍵,清潔能源是根本。在推動實現“雙碳”目標的過程中,要通過推動建設全球能源互聯網,促進國際綠色發展合作。

    首先,要深刻認識全球能源互聯網的重要價值。建設全球能源互聯網,對于推動全球能源生產和消費革命,促進人類命運共同體建設,實現經濟、社會、環境全面協調可持續發展具有重大而深遠的意義。一是解決清潔能源消納的必由之路。全球清潔能源資源分布很不均衡,清潔能源資源富集地區大多遠離負荷中心,相距數百到數千公里,需要就地發電、遠距離輸電;而且風電、太陽能等清潔能源具有發電隨機性和間歇性特點,儲能成本極高,因此必須構建以電為中心、具有全球配置能力的能源網絡;利用地球繞太陽24小時,形成北京時間、紐約時間、倫敦時間的時差狀態,實現全球清潔能源基地與能源消費基地的互聯互通。二是拉動全球經濟增長的重大舉措。通過構建全球能源互聯網,全球新增電力投資規模將超過50萬億美元,將有力帶動高端裝備制造、新能源、新材料、電動汽車等戰略新興產業發展,同時獲得巨大的時區差、季節差、電價差效益。三是縮小南北發展差距的重要途徑。廣大發展中國家擁有龐大的清潔能源資源尚未開發。通過構建全球能源互聯網,能夠增進南南合作、南北合作,將亞洲、非洲、南美洲等欠發達地區的資源優勢轉化為經濟優勢,解決缺電、消除貧困,縮小地區差異,減少國際爭端,讓世界成為一個能源充足、天藍地綠、亮亮堂堂、和平和諧的“地球村”。四是建設人類命運共同體的重要紐帶?;茉淳哂邢∪毙?、地域性,開發利用涉及領土主權、國家安全和政治外交問題,爭奪有限且不可再生的化石能源資源是導致地區局勢緊張、引發戰亂沖突的重要原因。建設全球能源互聯網,使清潔能源開發國(地)、途徑國(地)、消費國(地)成為利益共同體,各方面都有積極性,緩解因爭奪化石能源而引發的地區緊張局勢,能夠促進世界共同發展、和諧發展、可持續發展。

    其次,從現實和長遠看,構建全球能源互聯網的條件已經具備,是完全可行的。一是清潔能源資源豐富,僅開發萬分之五就能滿足世界能源需求。二是特高壓技術、電網智能控制、大規模儲能等技術不斷突破,為構建全球能源互聯網提供重要支撐。三是隨著清潔能源發電技術、儲能技術快速進步,將大幅提高風電、太陽能發電的經濟性。目前,中國的光伏發電單位成本已經低于火力發電,清潔能源綜合競爭力有望在2025年前全面超過化石能源。四是大電網互聯加快推進,將成為全球能源互聯網的重要組成部分。五是我國電網發展的成功實踐為建設全球能源互聯網奠定了重要基礎。我國不僅全面突破了特高壓技術,構建了完善的特高壓試驗和研究體系,還率先建立了完整的技術標準體系,自主研制成功了全套特高壓設備,實現了從中國制造到中國創造,再到中國引領的跨越發展。

    再次,加強國際協調推動互聯互通共建共享。根據全球能源互聯網發展合作組織發布的規劃,建設全球能源互聯網總體可分為洲內互聯、洲際互聯兩個階段。從現在到2030年,重點推動各洲內大型能源基地開發和電網跨國互聯;到2050年,重點開發“一極一道”能源基地和推動電網跨洲互聯,基本建成全球能源互聯網。在未來,要形成這樣的格局:在全球不同時區選擇清潔能源富集的地方建設超大型光伏、風電基地,通過特高壓輸變電技術將之與各負荷中心連接起來構成全球能源互聯網;隨著地球24小時自轉,這些光伏、風電基地輪流為全球輸出電力。這不僅省去了儲能的麻煩,還充分利用了清潔能源。

    但這一偉大愿景需要世界各國、各國際組織、各類企業、社會公眾乃至研究機構通力合作,形成合力,加快推動全球能源互聯網建設,促進世界經濟社會環境可持續發展。2016年3月,經國務院批準,國家電網公司發起成立了全球能源互聯網發展合作組織。這是第一個由我國發起成立的能源國際組織,對于推動建立我國主導的國際能源合作機制,搶占全球能源革命制高點具有重要意義。

    總之,在實現“雙碳”目標的偉大進程中,隨著中國能源結構、產業結構的調整以及全球能源互聯網的成功建設,中國將努力實現向亞洲周邊國家乃至全球輸送綠電,從能源進口大國轉變為清潔能源輸出大國;中國的清潔能源產業將進一步鞏固領先地位,成熟高效的清潔能源裝備和技術在“一帶一路”國家不斷推廣應用,建設綠色絲綢之路;中國的綠水青山將成為重要的碳匯資源,通過國際市場轉變成金山銀山。通過這三方面的輸出,中國將從目前的世界碳排放大戶,引領全球新一輪能源革命,為全球低碳發展作出獨特貢獻。

    轉自藍迪國際智庫

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