3月18日,中國碳達峰、碳中和成果發布暨研討會發布了中國2030年前碳達峰、2060年前碳中和、2030年能源電力發展規劃及2060年展望等研究成果。記者結合報告引發能源業界學界廣泛關注的創新觀點、技術熱點、實施難點等方面問題,專訪了全球能源互聯網發展合作組織經濟技術研究院院長周原冰。
▲2020-2060年用電量(liang)和電氣化率(數據來源(yuan):《中國2060年前碳(tan)中和研究報告》)
▲碳中和實現(xian)路(lu)徑主要宏觀發展指(zhi)標(數(shu)據(ju)來源:《中國2060年前碳中和研究報告》)
中國能源報(bao):報(bao)告提(ti)出(chu),2028年前后,我國能夠以109億(yi)噸左(zuo)右(不(bu)含碳匯為115億(yi)噸左(zuo)右)的較低水平實現碳達峰,在可行(xing)性、經濟(ji)性和戰(zhan)略(lve)性上是如何考慮的?另外,您如何評價我國實現碳中和的減排階段劃分、快慢節奏和綜合(he)成(cheng)本(ben)?
周原冰:碳排放(fang)峰值要(yao)考慮經濟社會發展需(xu)要(yao),不(bu)能過低(di),但也不(bu)能過高。如果碳排放(fang)峰值過高、達(da)(da)峰時間滯(zhi)后將增加后期減排壓(ya)力和(he)成本。碳達(da)(da)峰是碳中(zhong)和(he)的前提(ti)和(he)基礎,低(di)成本實現碳中(zhong)和(he)目標,就要(yao)求以較合理的峰值盡早達(da)(da)峰。
歐美國家(jia)碳達(da)峰至碳中和歷經60年(nian),而我國從碳達(da)峰到碳中和僅有30年(nian),面臨著比(bi)發達(da)國家(jia)時間更緊、幅度更大的減排要求。
從正常的投資(zi)回收周期來分析(xi),“十四五(wu)”“十五(wu)五(wu)”新(xin)建的高碳(tan)項目,增加(jia)的碳(tan)排(pai)(pai)放將延續到(dao)2050年后,給2060碳(tan)中和目標帶來巨大壓力(li)。研(yan)究(jiu)表明,如(ru)果(guo)煤電裝機峰值增加(jia)2億(yi)千瓦,將導致碳(tan)排(pai)(pai)放峰值增加(jia)7億(yi)噸(dun),新(xin)增減排(pai)(pai)成本(ben)約3.7萬億(yi)元;如(ru)果(guo)碳(tan)達峰推遲(chi)2—4年,將額(e)外增加(jia)減排(pai)(pai)成本(ben)5—8萬億(yi)元。
綜合分析我國(guo)經濟社(she)會、能(neng)源(yuan)電力(li)、技術產(chan)業發展(zhan),通過加快構建中國(guo)能(neng)源(yuan)互聯(lian)網,實施“兩個替代”,能(neng)夠使煤炭消(xiao)費得到(dao)有效控制,2028年(nian)分別降至27億、25億噸(dun)標煤;石油、天然氣消(xiao)費增速放緩,并分別于(yu)2030年(nian)、2035年(nian)左右(you)達到(dao)峰值7.4億噸(dun)油、5000億立(li)方米。
統籌考慮我國(guo)國(guo)情、國(guo)際(ji)減(jian)排(pai)責任以(yi)及全社會減(jian)排(pai)成本,報(bao)告(gao)研究提(ti)出2030年(nian)(nian)前盡(jin)早達峰(feng)(feng)、2030—2050年(nian)(nian)快速減(jian)排(pai)、2050—2060年(nian)(nian)全面中(zhong)和,分三階段實現(xian)“雙碳(tan)”目標的綜合路徑。其中(zhong),2028年(nian)(nian)實現(xian)達峰(feng)(feng),峰(feng)(feng)值(zhi)控(kong)制在109億噸左(zuo)右(you)是技術上(shang)可(ke)行、治理上(shang)占主動(dong)、經濟上(shang)可(ke)承受的方案。
在盡早達(da)峰(feng)階段,關鍵要控制化石能源總量,提(ti)高清潔能源發展速度(du),如(ru)果每年風(feng)、光新能源發電裝機增(zeng)長(chang)1.2億千(qian)瓦以上,則可實(shi)現以較低(di)的峰(feng)值達(da)峰(feng),并為(wei)碳中(zhong)和爭取時間。
在快速減(jian)排(pai)階(jie)段,要先經過達峰后穩(wen)中(zhong)有降的(de)過程,進入加速減(jian)排(pai)軌道。其(qi)主要驅動力就(jiu)是以更(geng)加先進成熟的(de)新能源發電(dian)、儲能、特(te)高壓、電(dian)制氫和(he)合成燃料等技(ji)術為(wei)支撐的(de)中(zhong)國能源互(hu)聯(lian)網。
在全(quan)面中(zhong)和(he)階(jie)段,依托深度脫碳(tan)、碳(tan)捕集與封存技術(shu)和(he)碳(tan)匯資源中(zhong)和(he)剩余少量(liang)的化石能源碳(tan)排放(fang),有(you)望(wang)2055年左右實現全(quan)社會碳(tan)中(zhong)和(he)。
另外,基于(yu)中國能源互聯(lian)網(wang)的減(jian)(jian)(jian)排方案,全社會減(jian)(jian)(jian)排成本(ben)相對較低。這一方案全社會邊際減(jian)(jian)(jian)排成本(ben)約260元/噸二(er)氧化(hua)碳,低于(yu)全球(qiu)1.5℃情景邊際減(jian)(jian)(jian)排成本(ben),位于(yu)全球(qiu)2℃情景邊際減(jian)(jian)(jian)排成本(ben)的中間水平。
中國(guo)(guo)能(neng)源報:“兩個替代+中國(guo)(guo)能(neng)源互聯網(wang)(wang)”對(dui)我(wo)國(guo)(guo)碳中和的(de)貢(gong)獻度將在(zai)(zai)80%以上,這是(shi)報告的(de)鮮(xian)明觀(guan)點。電(dian)力行業在(zai)(zai)2050年前實現凈(jing)零(ling)排放(fang),特高壓電(dian)網(wang)(wang)對(dui)電(dian)力行業和全社會凈(jing)零(ling)排放(fang)的(de)作用(yong)和貢(gong)獻如(ru)何?
周原冰:電(dian)力(li)(li)(li)服(fu)務于工業(ye)、交通、商(shang)業(ye)及(ji)居民等各行各業(ye),電(dian)力(li)(li)(li)系(xi)統在能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)活(huo)動及(ji)全社(she)會實現(xian)碳(tan)中和的過程中發(fa)揮關(guan)鍵作用。建設中國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互聯網,大力(li)(li)(li)推進(jin)(jin)電(dian)能(neng)(neng)替(ti)代(dai),能(neng)(neng)夠減少(shao)化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費,促(cu)進(jin)(jin)全社(she)會快速(su)減排(pai)。研究表明,電(dian)力(li)(li)(li)有條件成為(wei)減排(pai)力(li)(li)(li)度最大、脫(tuo)碳(tan)速(su)度最快的領域,2050年前能(neng)(neng)夠實現(xian)電(dian)力(li)(li)(li)生產近零排(pai)放(fang),之(zhi)后為(wei)實現(xian)全社(she)會碳(tan)中和提(ti)供負排(pai)放(fang)。
中國能源互聯網、實施“兩個替代(dai)(dai)(dai)”對我(wo)國實現碳(tan)中和目標(biao),累積減排貢獻超過80%。其中“清(qing)潔替代(dai)(dai)(dai)”和“電能替代(dai)(dai)(dai)”起主(zhu)導作用,能源互聯網將為“兩個替代(dai)(dai)(dai)”提供有力保障(zhang)和支撐(cheng)。
預計到(dao)2050年前中國(guo)(guo)能源互聯網建成,我國(guo)(guo)將運行61回特高(gao)壓直流(liu)工(gong)(gong)程和36回跨國(guo)(guo)直流(liu)工(gong)(gong)程,輸(shu)電容量達到(dao)6.7億(yi)千瓦(wa),通過(guo)將西部北部以及周邊國(guo)(guo)家優質清潔能源,輸(shu)送(song)配置到(dao)中東(dong)部負荷中心,促進減排難度大、成本高(gao)的地區實現減排,實現在全國(guo)(guo)范圍內配置22億(yi)噸碳減排量。
中(zhong)國(guo)(guo)能(neng)源(yuan)報(bao):報(bao)告(gao)提(ti)出,基于中(zhong)國(guo)(guo)能(neng)源(yuan)互聯網的(de)(de)碳(tan)(tan)中(zhong)和實(shi)現路徑,代(dai)表(biao)了以新能(neng)源(yuan)為主體、少量(liang)化石能(neng)源(yuan)+CCS(碳(tan)(tan)捕集與封存)和必要(yao)碳(tan)(tan)匯的(de)(de)綜合(he)路徑。這(zhe)一路徑背后(hou)的(de)(de)技術、經濟和戰略研判是什么?對CCS技術的(de)(de)角色定位(wei)是如何考慮的(de)(de)?
周原(yuan)冰:能源(yuan)系統減(jian)排(pai)對(dui)實現碳(tan)中(zhong)(zhong)和起著決定性作用,電(dian)力(li)在其中(zhong)(zhong)扮演(yan)關鍵角色,中(zhong)(zhong)國能源(yuan)互(hu)聯網(wang)是(shi)促進碳(tan)減(jian)排(pai)和碳(tan)中(zhong)(zhong)和的重要基礎平(ping)臺。
未來電力(li)系(xi)統將以新(xin)能源為(wei)主體,不能保(bao)(bao)(bao)留過(guo)多的化(hua)石能源。若(ruo)通(tong)過(guo)化(hua)石能源電源大規模(mo)配置CCS的方(fang)式(shi)實現電力(li)系(xi)統凈零排放,將會大幅增加用(yong)電成本。我們(men)專門做(zuo)過(guo)經濟(ji)性測(ce)算,保(bao)(bao)(bao)留大量(liang)煤(mei)電、氣電的方(fang)案(an)(an),相比保(bao)(bao)(bao)留少量(liang)煤(mei)電、氣電的方(fang)案(an)(an),運行(xing)年費用(yong)高9000億元(yuan)。
CCS主要用在(zai)難以脫碳的領域,例如水泥(ni)、鋼鐵(tie)、煤化工、火電等,并且要與碳捕集后的利用相結合,總體上CCS是補充性手段。
碳匯(hui)是實(shi)現(xian)全(quan)社會碳中和的必要手(shou)段,在2050年電力系統(tong)率先實(shi)現(xian)近(jin)零(ling)排(pai)放后(hou),針對少量無法完全(quan)實(shi)現(xian)電能替代(dai)的產業,通(tong)過自然碳匯(hui)、碳移除等措施,促進實(shi)現(xian)2060年前碳中和目標。
中國(guo)(guo)能源(yuan)報(bao):報(bao)告提出實現“雙碳”目標我(wo)國(guo)(guo)每年(nian)清潔能源(yuan)裝機(ji)要超過1億(yi)(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)以上,到(dao)(dao)2050年(nian)全(quan)(quan)國(guo)(guo)總裝機(ji)達到(dao)(dao)75億(yi)(yi)(yi)千(qian)瓦(wa)(wa)、全(quan)(quan)社會用電量達到(dao)(dao)16萬億(yi)(yi)(yi)度,這都是(shi)非(fei)常高(gao)的(de)水(shui)平,是(shi)否(fou)確(que)有(you)必(bi)要、是(shi)否(fou)有(you)可(ke)行性(xing)?
周原冰:實現“雙(shuang)碳”目標最(zui)根本的措(cuo)施,就是(shi)實現能(neng)源生產清(qing)潔化和能(neng)源消費電(dian)氣化。
能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)環節(jie)加快電能(neng)(neng)替(ti)代、提升(sheng)電氣(qi)化率(lv)(lv)十(shi)分必要。從(cong)中長期(qi)來看(kan),中國經濟仍將(jiang)保持長期(qi)穩定增(zeng)長,終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)需求仍有增(zeng)長空間。電能(neng)(neng)具(ju)有清潔、高效、安全(quan)、便捷等優(you)勢,是利用效率(lv)(lv)最(zui)高、經濟效率(lv)(lv)最(zui)高的終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)品種。隨著工業(ye)、交通、建筑等領(ling)域(yu)電能(neng)(neng)替(ti)代推進,電能(neng)(neng)在全(quan)社會終端(duan)能(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)占比(bi)將(jiang)從(cong)目前的27%提升(sheng)至66%,這(zhe)將(jiang)帶動電力需求快速增(zeng)長,達到14-15萬(wan)億千瓦(wa)時。
同時,為滿足工業(ye)、建筑和(he)交(jiao)通領域深度脫碳要求,需要發展(zhan)電制(zhi)氫、甲烷和(he)甲醇(chun)等電制(zhi)燃(ran)料和(he)原材料產(chan)業(ye),這(zhe)部分需求,預計用電量在2.6萬(wan)(wan)億千瓦時左右(you),2060年全社會用電量總(zong)量17萬(wan)(wan)億千瓦時。
構建(jian)以新(xin)能源(yuan)為主體的(de)新(xin)型電力系統,需(xu)要更大的(de)裝機規模來(lai)滿(man)足可靠供應(ying)要求。以清潔綠色方式滿(man)足電力需(xu)求,需(xu)要科學、合理(li)的(de)電源(yuan)規劃。
一(yi)方面(mian),由于(yu)風電(dian)、太陽能(neng)(neng)(neng)發電(dian)利用(yong)小時數低,需要更多裝(zhuang)機(ji)(ji)才能(neng)(neng)(neng)滿足電(dian)量需求;另一(yi)方面(mian),風電(dian)光伏的(de)置(zhi)信容量低,季節性電(dian)量不平衡,為保(bao)證系(xi)統充裕度和安全性,新(xin)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)應承擔部(bu)分系(xi)統的(de)備用(yong)和輔助服務(wu)責任。這些因素都將促使清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)裝(zhuang)機(ji)(ji)快(kuai)速(su)增長。
考(kao)慮(lv)資源、技(ji)術、經濟、產(chan)能(neng)等因素,我國能(neng)源生產(chan)環節(jie)大規模開發(fa)清(qing)潔能(neng)源具備可行性。
資源方面(mian),我(wo)國清(qing)潔能(neng)源資源豐富,目前水能(neng)、陸(lu)上風(feng)能(neng)、太陽能(neng)開(kai)發率(lv)僅為50%、4%、0.2%,風(feng)電、太陽能(neng)年發電量分別(bie)可達到14萬億、193萬億千瓦時(shi),完全(quan)能(neng)夠滿足我(wo)國未來(lai)能(neng)源需求。
技術方面,我國(guo)已經形成了(le)大容量風(feng)電機組整(zheng)機設計和風(feng)電裝備(bei)制造體(ti)系,晶體(ti)硅太陽(yang)能電池產(chan)業技術具備(bei)較強國(guo)際競爭力,掌握了(le)核心技術和全套裝備(bei)制造能力。
產(chan)(chan)能(neng)(neng)方面,我國風電(dian)、光伏等產(chan)(chan)能(neng)(neng)占全球的(de)一半以上。按照(zhao)我們的(de)情(qing)景,預計2050年前國內需求(qiu)平(ping)均每年可消化(hua)風電(dian)產(chan)(chan)能(neng)(neng)超過6000萬(wan)千(qian)瓦(wa)、光伏產(chan)(chan)能(neng)(neng)約1億千(qian)瓦(wa)。
中國能源報:今年(nian)是全國碳(tan)市場建設和運(yun)行的關鍵(jian)年(nian)。報告里首次提(ti)出將電力市場和碳(tan)市場鏈接(jie)和融合的機制建議(yi),請問電力市場和碳(tan)市場融合有哪些必要(yao)性?對實(shi)現(xian)“雙碳(tan)”目標又有哪些重要(yao)作用?未來如何(he)實(shi)現(xian)電—碳(tan)市場?
周(zhou)原(yuan)冰(bing):市(shi)(shi)(shi)場(chang)是實(shi)現碳(tan)(tan)減(jian)排(pai)的(de)關鍵手段。我國正穩步(bu)推進(jin)電力市(shi)(shi)(shi)場(chang)與碳(tan)(tan)市(shi)(shi)(shi)場(chang)建(jian)設。在電力市(shi)(shi)(shi)場(chang)中,通過建(jian)立有利于(yu)清潔能(neng)源(yuan)優先(xian)消(xiao)納的(de)交易機制(zhi),促進(jin)清潔電能(neng)的(de)普及(ji)利用,推動能(neng)源(yuan)系統的(de)低碳(tan)(tan)發(fa)展;在碳(tan)(tan)市(shi)(shi)(shi)場(chang)中,通過限制(zhi)企業允許(xu)排(pai)放的(de)總(zong)量,達到(dao)控制(zhi)碳(tan)(tan)排(pai)放的(de)目的(de),推動各(ge)行業降低排(pai)放。當前(qian)碳(tan)(tan)市(shi)(shi)(shi)場(chang)應(ying)抓(zhua)緊運作(zuo)并發(fa)揮作(zuo)用,納入更多行業、部門,讓更多市(shi)(shi)(shi)場(chang)主體參(can)與,提升(sheng)市(shi)(shi)(shi)場(chang)活躍度。兩個(ge)市(shi)(shi)(shi)場(chang)都對促進(jin)社會碳(tan)(tan)減(jian)排(pai)、實(shi)現“雙碳(tan)(tan)”目標發(fa)揮重要作(zuo)用。
中國電(dian)(dian)-碳市場(chang)將電(dian)(dian)力市場(chang)和碳市場(chang)的交(jiao)(jiao)易產品、管(guan)理機(ji)構、參(can)與主體、市場(chang)機(ji)制等要素深度融(rong)合。在(zai)(zai)發(fa)電(dian)(dian)側(ce),發(fa)電(dian)(dian)成本(ben)與碳排(pai)(pai)放成本(ben)共同形(xing)成電(dian)(dian)碳-產品價(jia)(jia)格(ge)(ge),通過價(jia)(jia)格(ge)(ge)動(dong)(dong)態調整不斷提升清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)市場(chang)競爭力,促進(jin)清(qing)(qing)潔替代;在(zai)(zai)用能(neng)側(ce),建立電(dian)(dian)力與工業(ye)、建筑(zhu)、交(jiao)(jiao)通等領(ling)域(yu)用能(neng)行(xing)業(ye)的關聯交(jiao)(jiao)易機(ji)制,用能(neng)企業(ye)在(zai)(zai)能(neng)源(yuan)采購時自動(dong)(dong)承擔碳排(pai)(pai)放成本(ben),形(xing)成清(qing)(qing)潔電(dian)(dian)能(neng)對化石能(neng)源(yuan)的價(jia)(jia)格(ge)(ge)優勢,激勵用能(neng)側(ce)電(dian)(dian)能(neng)替代和電(dian)(dian)氣化發(fa)展;在(zai)(zai)輸(shu)配側(ce),電(dian)(dian)網企業(ye)推動(dong)(dong)全國范圍(wei)電(dian)(dian)網互(hu)聯互(hu)通,促進(jin)優質、低價(jia)(jia)清(qing)(qing)潔能(neng)源(yuan)大規模開發(fa)、大范圍(wei)配置(zhi)、高比例使用。
電(dian)-碳市場(chang)以(yi)氣候與能源協(xie)(xie)同治(zhi)理為方向,能夠將相對分散(san)的氣候與能源治(zhi)理機制、參與主(zhu)體進行整(zheng)合(he),實現目標、路徑、資源等高效協(xie)(xie)同,有效解決當(dang)前(qian)兩(liang)個市場(chang)單(dan)獨運行存在的問題(ti),提(ti)供科學減排(pai)方案與路徑,激發(fa)全社會主(zhu)動減排(pai)動力。