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何继江:碳中和下 在未来的能源系统当中基本上是不应该有煤电的

北极星输配电网  来源:中国电力新闻网  作者:赵冉  2021/3/25 8:36:28  我要投稿  

北极星输配电网讯:近日,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议,研究促进平台经济健康发展问题和实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措。会议强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局。要构建清洁低碳安全高效的能源体系,控制化石能源总量,着力提高利用效能,实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革,构 建以新能源为主体的新型电力系统

针对电力系统如何助力3060目标实现,以及如何构建以新能源为主体的新型电力系统,记者采访了清华大学能源转型与社会发展研究中心常务副主任何继江

记者:实现3060目标对能源行业提出了怎样的要求?

何继江:要实现3060目标,能源行业怎么做非常关键。现在温室气体排放80%来自于能源。碳达峰是比较直观的指标,就是化石能源的使用达到顶峰,不能再增长了。而在碳中和的情况之下,化石能源的规模化使用基本上要到零。

从技术上看,CCS(碳捕捉并储存)和碳汇能抵消产生的一部分碳,曾经有很多人对其抱有很高的期望,但事实证明并非如此。大规模搞CCS很难,涉及到管道运输、封存的安全性等诸多问题,成本也比较高。据预测,在CCS具备规模化的时候,成本大概是发1千瓦时电0.15元,这个成本叠加在煤电成本里就不经济了。以后与生物质能源结合的CCS即BECCS(生物质能源的CCS)能够形成负碳效应,但规模估计很有限,顶多有三五亿吨碳的预期。

对我国前些年的森林碳汇的数量我进行了测算,大概每年3~5亿吨左右。综合各种办法,碳汇的上限大约是10亿吨或略多一点。这就意味着每年的碳排放要减到10亿吨以下。而我国现在每年的碳排放高达100亿吨。即使化石能源的碳排放全部没有,还有20亿吨的其他碳排放。其中农业、种植业和生活的碳排放是最难减少的,10亿吨左右的碳汇得要留给它们,所以,能源的碳排放就是控制的重点。

我国最晚2060年全社会实现碳中和,那么在2050年~2055年,能源系统基本上就要实现碳中和;而电力系统要更早一点变成一个近零碳的系统,时间大约是在2045年。

记者:您认为电力系统要率先实现碳中和,那么电力系统接下来要怎么做?

何继江:工业用的、民用的化石能源要降低到近零,是个很艰难的过程。相对容易的是电力系统。因为我们电源的资源是比较丰富的,要在2045年左右实现近零碳的的电力系统,就需要用可再生能源大规模地去替代化石能源发电。

在未来的能源系统当中基本上是不应该有煤电的。可以说,到了碳中和的时候,基本上没有燃煤电厂在规模化地使用,偶尔备用的机组或许还存在。

实现碳达峰、碳中和,从现在开始要有紧迫感,构建新能源为主体的新型电力系统,也就是说,煤电要从电力系统的主体位置上离开,现在就要在局部地方开始探索。欧洲以可再生能源为主体的电力系统已经提供给我们实践的案例,以新能源为主体的新型电力系统是可以实现的。

记者:请您介绍一下欧洲以可再生能源为主体的电力系统的具体情况。

何继江:欧洲的可再生能源系统,除了风电和光伏之外,还有水电、地热等。在欧洲,有一些国家是以地热为主的电力系统,非常典型的是冰岛,所以冰岛的电力系统早就是零碳电力。挪威96%的电力来自水电,几乎是零碳电力系统。奥地利和瑞士的水电也比较多,瑞士基本上没有燃煤电厂,它是用水电加核电的方式保障供电。而技术发展比较快的国家是瑞典。瑞典以前也有不少燃煤电厂。在2020年的4月16日,瑞典关闭了最后一个燃煤电厂,现在整个国家的电力系统当中与煤炭相关的电力大概只占3%,主要是钢铁冶炼过程当中产生的余热发电。英国在2019年的五六月份,实现了可再生能源的电量超过化石能源电量。

德国在1990年时,电力系统当中只有3%~4%的可再生能源,就是水电。之后生物质发电在缓慢而稳定地增长,风电也开始起步。2000年的可再生能源法促进了风电和光伏的快速发展。2020上半年,德国的可再生能源电量已经超过了一半。我之前追踪过德国的数据,如果天气比较晴朗,德国周六周日的中午12:00,经常出现光伏发电占全部发电出力一半的情况。再加上风电,生物质发电和水电,出现过好多次可再生能源发电量接近100%的情况。

记者:你觉得欧洲哪国的情况跟中国比较接近?

何继江:中国的体量相当于整个欧洲,所以中国的情况应该分省来看。比如青海、云南、四川这三个省可以较早实现退煤电,它们水电特别丰富,情况跟挪威、奥地利和瑞士相似,只需解决冬天枯水期发电的问题。而在浙江、福建、广东、辽宁、山东等沿海地区,有海上风电的资源,也有山上风电的资源,光伏资源也很丰富;很关键的一点是,抽水蓄能电厂的资源都不错,能够给风电和光伏提供电力灵活性,这些省份都有条件做成水风光互补的电力系统。而在新疆、内蒙、山西等省区,当前的主要任务是坚决控制煤电新增,要通过技术创新不断提高风电和光伏的比例,煤电作为深度调峰使用,随着储能等技术的发展,煤电逐步退出。

构建以新能源为主体的新型电力系统就是要分地区、有节奏地进行,先易后难,全面行动,最后全面实现碳中和目标。

记者:交通领域“加快形成绿色低碳运输方式”应该如何做?

何继江:我国石油产量不够,需要大量进口,现在我国石油对外依存度高达72%。我们用买来的石油在国内增加了碳排放。因此,交通领域减碳就要减少对石油的依赖性,用电力来替代汽油和柴油的使用。这就涉及到了电动汽车。

事实上,我们国家的交通能源转型的步伐不比欧洲国家慢。2019年的12月开始,我开电动汽车在德国考察过3000公里,与我2019年5月在国内的电动汽车5000公里考察情况对比,德国的充电设施大约要比中国晚一年到一年半。在欧洲,除了挪威的充电设施明显好于中国,瑞典比中国略好之外,欧洲其他国家的充电设施大体都明显不如中国。而且,中国现在的电池产量和成本水平都是世界第一。中国的交通能源转型已经走在了全世界的靠前的位置。

中国的铁路的电气化的比例已经非常高了,汽车减少汽油和柴油的使用显得至关重要。交通的工具要实现电动化或者是氢能化。减少对国外对石油的依赖,就意味着同时也减少了碳排放。


原标题:何继江:构建以新能源为主体的新型电力系统

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