11月10日,以“低碳轉型、智能發(fā)展、多元融合”為主題的2020年中國能源研究會(huì )年會(huì )在北京召開(kāi)。
此次年會(huì )上,杜祥琬、江億、王國法、郭建波、鄒才能等兩院院士,中國石油化工集團副總經(jīng)理劉宏斌、國家能源集團總經(jīng)理助理劉金煥、華為全球能源行業(yè)首席數字化轉型官夏文波等企業(yè)人士、政府有關(guān)部門(mén)領(lǐng)導及科研院所代表等近500人匯聚一堂,圍繞傳統能源清潔高效利用、可再生能源開(kāi)發(fā)等議題,深入研討、充分交流,為推動(dòng)能源清潔低碳、安全高效發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展獻計獻策。
議題一:碳中和目標如何實(shí)現?
自從9月22日習近平總書(shū)記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì )一般性辯論上提出“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”,碳中和就成為能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)議題。
此次年會(huì )上,中國工程院院士、中國工程院原副院長(cháng)杜祥琬指出,碳中和有兩個(gè)公式,一為碳排放,即能源消耗乘以化石能源的占比再乘以單位化石能源排放;二為碳匯(碳移除),包括林業(yè)等碳匯吸收(及CCUS等碳移除);若兩項基本相等,即為碳中和。由此可以得出“碳中和三要素”——降能耗提能效、碳替代、碳移除。
那么,如何實(shí)現碳中和目標?對此,中國工程院院士、清華大學(xué)教授、中國制冷學(xué)會(huì )理事長(cháng)江億表示,要實(shí)現碳中和,主要依靠水電、風(fēng)電、光電、核電和生物質(zhì)能源;化石能源(煤、油、氣)的需求量應盡可能最小,以降低對CCS或CCUS的壓力;實(shí)現全面電力化,盡可能減少消費端對一次能源的依賴(lài)。
華為全球能源行業(yè)首席數字化轉型官夏文波提出,數字化賦能中國能源高質(zhì)量發(fā)展,助力“碳中和”目標提前實(shí)現。據了解,華為于今年9月23日正式發(fā)布了能源數字化轉型方法論——“能源塔環(huán)”,包括“12321”五個(gè)主要內容,即堅持1個(gè)變革愿景、創(chuàng )造2個(gè)保障條件(數字素養和人才隊伍)、貫徹3個(gè)關(guān)鍵過(guò)程(規劃、建設、運營(yíng)一體化統籌)、構建2個(gè)核心驅動(dòng)(業(yè)務(wù)驅動(dòng)和技術(shù)驅動(dòng)),打造1個(gè)基礎平臺(能源數字底座)。
議題二:能源轉型,到底怎么轉?
本屆年會(huì )上,能源轉型這一話(huà)題被再度熱議。
杜祥琬提出,當前,我國進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段,能源也面臨著(zhù)歷史性的轉型和創(chuàng )新。中國提出“二氧化碳排放力爭2030年前達峰、努力爭取2060年前實(shí)現碳中和”具有重大的戰略意義,意味著(zhù)中國能源的低碳轉型將邁出更加積極、堅實(shí)有力的步伐?!氨仨氈赋?,應對氣候變化推動(dòng)能源的低碳轉型,是助推新能源的發(fā)展和新型的經(jīng)濟增長(cháng),促進(jìn)經(jīng)濟和環(huán)境的雙贏(yíng)?!?/span>
國家發(fā)改委能源研究所所長(cháng)王仲穎也認為,2014年6月提出的“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰略為我國未來(lái)能源發(fā)展指明了前進(jìn)方向。而直到今年9月22日我國才向全世界宣告了新時(shí)代中國能源發(fā)展的目標——努力爭取2060年前實(shí)現碳中和。
“方向明確了,目標確定了,今后就是路徑的問(wèn)題?!蓖踔俜f如此表示。
對于能源轉型路徑,多位院士在年會(huì )上發(fā)表了各自的見(jiàn)解。杜祥琬指出,中國的能源轉型,既包括能源結構的轉型(優(yōu)化、低碳),也包括空間格局的優(yōu)化(較平衡、充分),兩個(gè)相耦合,共同推動(dòng)中國能源轉型、中國經(jīng)濟環(huán)境的雙贏(yíng)。實(shí)現能源格局的轉型需要轉變觀(guān)念、轉變習慣,認真論證和規劃全國和中東部地區的電力系統和能源戰略,包括源、網(wǎng)、荷、儲、用、管、服。
江億認為,節能、減少需求是未來(lái)實(shí)現低碳能源轉型的重要基礎,先從需求側做起。他建議工業(yè)領(lǐng)域要改變產(chǎn)品結構和工藝流程,提高用能效率;建筑領(lǐng)域要實(shí)現中國特色的建筑節能,中國建筑未來(lái)應保持在700~750億平米,年能耗在3.5萬(wàn)億kWh+40億GJ熱量;交通領(lǐng)域要加快電氣化,未來(lái)耗電2萬(wàn)億kWh及1億噸油耗。
此外,江億還提出了2035年前實(shí)現能源低碳轉型的幾個(gè)突破點(diǎn),包括發(fā)展建筑的“光儲直柔”新型配電方式;建設分布式農村新能源系統;建設區域熱網(wǎng),充分回收利用發(fā)電余熱和工業(yè)余熱供熱;具有廣泛應用前景的熱泵技術(shù)等。
王仲穎強調,沿著(zhù)發(fā)達國家走過(guò)的“從煤炭轉到石油、天然氣,再向可再生能源轉型”之路老路新走,此路不通。若按這條路走,那么到2050年,我國二氧化碳排放量仍然是100億噸,屆時(shí)能源結構仍是煤炭、油氣、非化石能源“三分天下”,因此,我們必須走一條創(chuàng )新之路、革命之路,跨越發(fā)達國家走過(guò)的油氣時(shí)代,直接進(jìn)入清潔能源、可再生能源的時(shí)代。
中國工程院院士、國家電網(wǎng)有限公司副總工程師郭劍波也提出了類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn):為了構建清潔低碳、安全高效的能源體系,我國能源轉型主要朝兩個(gè)方向進(jìn)行——終端消費側,電能深度替代化石能源;能源生產(chǎn)側,以電能形式開(kāi)發(fā)利用新能源?!皳A測,我國電力占終端能源消費比重將從目前的26%提高至2050年的45%~50%,因此,電力是能源轉型的中心環(huán)節?!?/span>
需要注意的是,我國能源轉型面臨諸多方向性風(fēng)險,包括轉型不利導致能源系統和技術(shù)的落后、社會(huì )創(chuàng )新乏力、五大發(fā)展理念不落地、低效投資等。
議題三:“十四五”,各類(lèi)能源何去何從?
在提出了“碳中和”目標之后,“十四五”規劃對于能源行業(yè)意義就變得異常重大。杜祥琬認為,“十四五”要走上高質(zhì)量發(fā)展新征程,邁開(kāi)堅實(shí)的一步,為十九大提出的2035、2050兩個(gè)偉大目標找準方向,走出能源革命的正確道路;為2030年前實(shí)現碳排放達峰做好鋪墊,為2060年前實(shí)現碳中和明確路徑。因此,建議“十四五”期間,“經(jīng)濟要爭取5%左右的中高速增長(cháng),能源要以較低的能源彈性系數(≤0.4)滿(mǎn)足每年約2%的能源增速,能源增量主要由非化石能源提供?!?/span>
煤炭:難以被大規模替代
中國工程院院士、中國煤炭科工集團首席科學(xué)家王國法指出,煤炭是我國主體能源和國家能源安全的壓艙石,在未來(lái)相當長(cháng)時(shí)期內,煤炭難以被大規模替代,預計2030年和2050年,煤炭占我國一次能源消費比重50%、40%以上,新時(shí)期煤炭工業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展成為煤炭行業(yè)面臨的核心問(wèn)題。
王國法表示,煤炭開(kāi)采是一個(gè)需要高科技支撐的產(chǎn)業(yè),煤礦智能化是煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,這已逐漸成為行業(yè)共識。煤炭資源型地區轉型不是去煤化,而應是生產(chǎn)和利用方式轉型、以煤炭工業(yè)第四次重大技術(shù)革命(煤礦智能化)為契機,向數字化、智能化新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)轉型。
今年2月,國家發(fā)改委、國家能源局等八部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見(jiàn)》,明確提出了煤礦智能化發(fā)展原則、目標、任務(wù)和保障措施。對于加快煤礦智能化建設的重點(diǎn)任務(wù),王國法提出了八點(diǎn)建議,一是建設煤礦智能化標準體系;二要加強核心技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)智能化煤礦新技術(shù)研發(fā);三是建設一批高質(zhì)量智能化煤礦示范樣板;四是建設智能綠色礦業(yè)與社會(huì )協(xié)調發(fā)展的國家級試驗區;五是建立基于新一代信息技術(shù)支撐的全國煤礦智能化平臺;六是建立基于區塊鏈的全國煤炭交易與產(chǎn)業(yè)協(xié)作智能平臺;七是加強政策支持,推進(jìn)煤礦智能化新體系建設;八是建設煤炭行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的高層次人才體系。
油氣:構建發(fā)展新格局
中國科學(xué)院院士鄒才能表示,中國已進(jìn)入非常規油氣發(fā)展新階段,地質(zhì)資源稟賦和常規油氣勘探程度,決定了非常規資源成為我國未來(lái)油氣增儲上產(chǎn)主體。
對于我國油氣發(fā)展的新格局,鄒才能用“穩油增氣、油氣跨界、智慧油氣”來(lái)形容。其中,穩油增氣方面,“一老兩深一非”是未來(lái)油氣發(fā)展的重要領(lǐng)域和方向,即老油田、陸地深層和海洋深水、非常規油氣。油氣跨界方面,有三個(gè)跨界融合,分別是風(fēng)光熱與油氣工業(yè)融合、油氣工業(yè)與氫工業(yè)融合、油氣與新材料儲能融合。智慧油氣方面,建設數字化、自動(dòng)化、協(xié)同化、智能化“四化”智慧油田。
對于能源安全新路徑,鄒才能從油氣角度提出了三點(diǎn)建議,一是要加快石油儲備,二是要加快氣庫建設,三是要謀劃能源獨立。他認為,中國可謀劃“能源獨立”戰略,大力實(shí)施“潔煤、穩油、增氣、強新”,第一步(2021-2035年),天然氣+新能源消費占比40%,第二步(2036-2050年),天然氣+新能源消費占比升至50%以上。
中國石油化工集團副總經(jīng)理劉宏斌指出,在全球能源轉型的大背景下,石油石化行業(yè)發(fā)展面臨的外部環(huán)境不確定因素增多,將對未來(lái)產(chǎn)生復雜影響,內外動(dòng)因疊加,將倒逼傳統石油石化企業(yè)加快轉型步伐,理性發(fā)展,以綜合能源公司為長(cháng)期戰略目標,實(shí)現數字化、智能化。
新能源:高比例新能源電力系統將從局部擴展至全國
郭劍波表示,根據預測,2030年全國新能源總發(fā)電量占比將達20%,2050年高達48%,未來(lái)高比例新能源電量的電力系統將從局部地區逐漸向全國擴展。高比例新能源電量場(chǎng)景需要數倍于負荷的新能源裝機容量,由于新能源資源的波動(dòng)性和隨機性、發(fā)電設備的低抗擾性和弱支撐性,高比例新能源系統將面臨高效消納、安全運行和機制體制三大挑戰。
“未來(lái)高比例新能源電力系統可能會(huì )有兩種演化方式,以同步旋轉設備為主導的運行方式,改造新能源電站使其具有同步發(fā)電機的特性;以電力電子裝置為主導的運行方式,改造傳統發(fā)電站使其具有逆變器特性,此種方式下,系統的穩定性、分析理論和方法等都將不同于傳統電網(wǎng)?!惫鶆Σㄋ伎嫉?。
此外,郭劍波還對新能源“權責利的匹配”進(jìn)行了分析。目前,我國新能源既不參與電力平衡調節也不參與電量平衡調節,系統的平衡調節能力由靈活性調節電源等完成。從“權”上看,未來(lái)新能源機組將作為主力電源,在快速發(fā)展中享有權利;從“責”上看,新能源需承擔主力電源的責任,具備主力電源的特性;從“利”上看,需要為輔助服務(wù)提供補償,平衡多方利益。