大唐時家林署名文章《餞別“碳中和”方針：加速構建綠電為中心的現(xiàn)代動力系統(tǒng)》
2021-02-26
2020年9月22日，習近平主席在第75屆聯(lián)合國大會一般性辯論中提出，我國的碳排放要力求在“2030年前到達峰值”“2060年前完結碳中和”這一方針。2020年12月12日，習近平主席在氣候大志峰會進步一步清晰了完結“碳中和”的2030年階段性方針，在世界范圍內引起了巨大反響。為了完結“碳中和”方針，我國急需加速摒棄原先粗放型、高污染的展開道路，加速推動動力范疇深度革新，逐漸構建綠電為中心的現(xiàn)代動力系統(tǒng)，走出動力轉型升級的“我國形式”。
提出“碳中和”方針的技能條件現(xiàn)已老練
技能立異驅動動力范疇加速革新。當前，以新動力、新材料、物聯(lián)網(wǎng)等技能為首要驅動力的第四次工業(yè)革新重塑全球動力供需格式，新動力、智能電網(wǎng)、儲能、電動車和氫能工業(yè)的展開和落地加速完結，傳統(tǒng)動力出產(chǎn)和消費方式將產(chǎn)生革新性革新。
從供應側看，風能驅動葉片做功產(chǎn)生電能，光伏經(jīng)過半導體直接將光能轉化成電能；從需求側看，電動車、電制冷/熱等電氣化技能不斷老練推廣。這是一個從量變到質變的進程，新動力代替化石動力，終端電氣化水平不斷提高，動力使用從“高碳”轉向“無碳”、從“黑色”轉向“綠色”，供需兩端的能量轉化都在逐漸脫離“高溫高壓”，動力范疇即將從“火藥年代”邁入“冷兵器年代”，完結“碳中和”方針的藍圖已呈現(xiàn)在眼前。
動力供應側加速無碳化進程。我國風、光等新動力裝機已打破4億千瓦，相當于英、法兩國電力裝機總和。青海、西藏、內蒙古等西部、北部地區(qū)風、光資源豐富。青海柴達木盆地24萬平方公里的土地，理論上光伏裝機可達100億千瓦以上，年發(fā)電量可達20萬億千瓦時以上，完全可以滿足全國終端動力需求（現(xiàn)在終端消費電量約7萬億千瓦時，若交通、建筑用能等全部由電能代替，消費總量約10萬億千瓦時）。
現(xiàn)在，新動力裝機年增量約為6000萬千瓦。若增量按10%增速增加，到2030年，新動力總裝機將到達15億千瓦，可以超額完結2030年12億千瓦方針；若隨后30年保持年增量不變，到2060年新動力總裝機約60億千瓦，每年可供給12萬億千瓦時清潔電量。新動力裝機以復利方式增加，“碳中和”戰(zhàn)略方針可以加速完結。
動力消費側加速電氣化進程。電動車、氫能、儲能、熱泵、儲熱等技能快速展開，交通、供暖等用能終端電代油、代氣、代煤的步伐不斷加速。全面電氣化進程將引起動力消費結構的巨大革新，是一場功率革新、本錢革新，電力與傳統(tǒng)化石動力相比，能效、本錢和環(huán)保優(yōu)勢逐漸閃現(xiàn)。
同時，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等信息與數(shù)字技能不斷進步，可以對每個發(fā)、用電單元進行精準控制，以數(shù)字化手段構建需求側智慧動力管控系統(tǒng)，完結荷隨源動、源荷互動的運行機制，供給了新動力間歇性問題的處理途徑。
堅持系統(tǒng)思想，構建綠電為中心的現(xiàn)代動力系統(tǒng)
傳統(tǒng)動力系統(tǒng)下，煤、油、氣、電、核等各類動力方式相互分裂、各自為戰(zhàn)，行業(yè)與行業(yè)之間壁壘嚴重，動力系統(tǒng)的全體布局仍是脫離不了缺煤找煤、缺油找油、缺氣找氣的思想形式，造成了綜合功率的低下。完結“碳中和”方針，急需打破行業(yè)壁壘，堅持系統(tǒng)思想，立足整個動力系統(tǒng)大局，一致謀劃，全盤考慮，經(jīng)過電的“空間搬運”和“時刻搬運”，構建綠電為中心的“發(fā)輸儲用”一體化現(xiàn)代動力系統(tǒng)。
動力供應側，構建清潔化的動力供應系統(tǒng)，以風、光等非化石動力代替油、氣、煤等傳統(tǒng)化石動力，逐漸成為電力系統(tǒng)的主導一次電源。特別是在風、光資源優(yōu)勢杰出的西部、北部地區(qū)建造清潔動力基地，將廉價清潔動力送出，完結我國清潔動力更大范圍、更大規(guī)模的“空間搬運”。
動力消費側，構建高彈性的動力消費系統(tǒng)，加速推進動力消費終端的電氣化進程，從需求側改革做文章，經(jīng)過合理電價機制引導需求側可中止、可調理負荷有序調整，一致調度分布化的需求側資源，變散兵游勇為集團軍作戰(zhàn)。加速儲能、儲熱/冷、電動車及氫能的展開，在風、光等新動力出力頂峰、電價較低時，將電能轉化各種方式動力“貯存”，在風、光等新動力出力缺乏、電價較高時，使用貯存的動力供能，從而完結動力的“時刻搬運”。
此外，在推動新動力基地建造時，同樣要堅持系統(tǒng)思想，統(tǒng)籌動力、經(jīng)濟、生態(tài)的協(xié)同展開。如在內蒙古地區(qū)展開新動力，1億千瓦的風電裝機每年可供給3000億千瓦時清潔電量，可代替1.5億噸產(chǎn)能的煤礦，減排二氧化碳2.3億噸。同步開發(fā)新動力基地與現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)基地，展開荒漠治理、治沙，可以減輕草原放牧強度，革新農(nóng)牧民出產(chǎn)生活方式，完結“生態(tài)優(yōu)先、綠色展開”。
以綠電為中心，加速完結電力系統(tǒng)大革新
人類社會展開至今，現(xiàn)已閱歷了從薪柴到煤炭、從煤炭到油氣兩次動力革新，其間蒸汽機、內燃機、電氣化等嚴重技能立異，直接驅動了動力行業(yè)產(chǎn)生革新?，F(xiàn)在來看，第四次工業(yè)革新帶來的新動力、新材料、物聯(lián)網(wǎng)、5G等嚴重技能革新，現(xiàn)已為完結“碳中和”奠定了根底。歷史經(jīng)驗告訴咱們，嚴重技能立異給行業(yè)帶來的革新往往是漸進進程中的一個驟變。咱們要充分看到技能進步與立異給新動力、電氣化展開帶來的“加速度”。
綠電為中心的現(xiàn)代動力系統(tǒng)對傳統(tǒng)“發(fā)輸用”同時完結的電力系統(tǒng)而言是一次革新，將帶來若干嚴重改變。
系統(tǒng)向“發(fā)輸儲用”改變。系統(tǒng)中的電制氫、電制熱/冷、電動車充放電等不僅承擔著代替煤、油、氣等化石動力的效果，更是系統(tǒng)負荷調理的“蓄能器”，使電力系統(tǒng)由“發(fā)輸用”向“發(fā)輸儲用”形式改變，需求側的各個用能、儲能單元可以實時呼應發(fā)電側出力，讓負荷跟隨發(fā)電側調理，適應新動力出力特點，徹底處理間歇性問題。預計2030年，我國電動車保有量或超1億輛，可達50億千瓦時以上的儲能規(guī)模，相當于北京市半個月的用電量，需求側將具有海量“儲能”資源。
社會總體用能本錢下降。電能代替增量可以經(jīng)過“時刻搬運”完結在低谷時段消納，不會過多新增電網(wǎng)投資本錢。新動力的規(guī)?；归_帶來供能本錢的下降，終端電氣化的推進帶來動力使用功率的提高。這樣，現(xiàn)代動力系統(tǒng)不會推高動力使用本錢，社會總體用能本錢會呈下降趨勢。
變總量平衡為時空平衡。曩昔動力系統(tǒng)往往更重視動力供應與需求之間量的匹配問題，即發(fā)即用，就地平衡?，F(xiàn)代動力系統(tǒng)將經(jīng)過電的“時刻搬運”“空間搬運”，打破原有動力供應的時空約束，推動多種動力互補使用，完結更大時刻、空間標準的系統(tǒng)性平衡。
從未來展開途徑看，我國現(xiàn)在以煤為主、貧油少氣的動力結構，決定了動力轉型不可能像西方國家那樣，依次完結由煤炭到油氣，再到可再生動力的兩次更迭，而應直接向可再生動力改變，完結跨越式、創(chuàng)造式展開。為此，應分兩個階段推進“碳中和”方針：第一階段：到2030年，著力推動綠電對油、氣等化石動力的代替，存量火電全面參加調峰，消費側很多布局儲熱/冷、電動車、電制氫等靈活性工業(yè)，可再生動力份額和終端電氣化率持續(xù)快速提高，大幅減少對國際油、氣資源依靠。第二階段：到2060年，著力推動綠電對煤炭的代替，儲能、氫能技能完結大規(guī)模老練使用，綠電為中心的動力系統(tǒng)成為我國動力優(yōu)化配置的首要渠道，存量火電替換基本完結。
“碳中和”方針的完結進程便是我國動力革新逐漸邁向深入的進程。加速構建“綠電為中心的現(xiàn)代動力系統(tǒng)”，對內而言，是處理我國動力安全和生態(tài)環(huán)保問題的重要行動，非化石動力將進入“倍速”展開階段，帶動新動力、儲能、制氫等新技能、新工業(yè)展開進入“快車道”，加速完結動力范疇新舊動能轉化和工業(yè)升級，加速經(jīng)濟展開方式改變，逐漸篩選落后產(chǎn)能，拉動內需，擴大消費，為推動構建新展開格式注入新動能。對外而言，可以展現(xiàn)我國對全球生態(tài)環(huán)境及人類社會可持續(xù)展開的職責與擔任，進一步增加在全球治理系統(tǒng)中的話語權，引領全球動力共同體建造。
