“電力行業(yè)提前碳達峰碳中和能夠減緩我國2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的壓力。”近日，清華大學能源環(huán)境經(jīng)濟研究所所長張希良在“‘雙碳’目標下電力低碳保供策略與政策研究系列研討會”上發(fā)表演講稱。
張希良針對電力系統(tǒng)如何轉型的問題進行了深入的探討，他認為到2060年電力消費量將達到約15萬億度，同時電力和工業(yè)行業(yè)在“十五五”初期應盡快實現(xiàn)碳達峰，電力行業(yè)提前15年左右實現(xiàn)碳中和。風能和太陽能是未來裝機容量的增長核心。
2030年后我國減排力度將大幅度增加
《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作意見》形成了新氣候變化目標。其內(nèi)容包括：2030年前實現(xiàn)碳達峰;2030年非化石能源比重達到25%;2030年碳強度相比2005年下降65%以上;2060年前實現(xiàn)碳中和;提出2060年時非化石能源比重超過80%等。
張希良表示，在新氣候變化目標下，2030年后我國減排力度將大幅度增加。2035年以后，能源系統(tǒng)轉型需要加速，而因為電力系統(tǒng)是能源系統(tǒng)的核心，電力系統(tǒng)轉型也需要加速。
張希良團隊通過建構模型對不同階段實現(xiàn)碳達峰碳中和目標、不同的能源轉型的技術措施、減排措施發(fā)揮的作用進行分析認為：2035年前，能效提升對能源系統(tǒng)減排貢獻最高。能效提升包括技術節(jié)能、產(chǎn)業(yè)結構調整、產(chǎn)業(yè)轉型升級和一些企業(yè)管理節(jié)能等。
同時，非化石能源替代化石能源，可再生能源核能替代煤油氣的減排作用也非常大。張希良預計，從目前到2030年，非化石能源替代的作用要達到24%;2031-2035年上升到36%;到2036-2050年期間將超過能效提升的貢獻達到38%。
化石能源內(nèi)部結構優(yōu)化作用比較有限，主要是由碳排放因子較小的天然氣替代煤炭，但因為替代量較少，作用也非常小，總體來說是非化石能源替代化石能源。
碳中和后期，需要人工碳捕集封存的技術(CCUS)，到2050年、2060年我國真正進入碳中和階段時，就需要BECCS和直接空氣碳捕集技術等實現(xiàn)碳中和。
我國計劃“十四五”期間要嚴格控制能源消費增量，“十五五”期間增量下降，“十六五”增量快速下降。張希良認為，如果按照國家承諾的減排力度推斷，石油消費量大約在2030年達到峰值;天然氣消費量到2035年左右達到峰值?；茉吹?035年時總量都要下降。因此，未來能源供給保證還需依靠非化石能源。
非化石能源包括核能和可再生能源?？稍偕茉醋詈玫睦梅绞绞请娏?，張希良認為，電氣化是未來的主要發(fā)展趨勢。目前我國電力占終端能源比重為27%，根據(jù)張希良團隊分析，這一比例未來將達70%，電力需求增長保持長期穩(wěn)定增長態(tài)勢。
風能和太陽能是未來裝機容量的增長核心
張希良認為，到2060年電力消費量將達到約15萬億度，同時電力和工業(yè)兩行業(yè)在“十五五”初期應盡快實現(xiàn)碳達峰，電力行業(yè)提前15年左右實現(xiàn)碳中和。相對于交通、建筑、民用甚至一些工業(yè)行業(yè)來說，電力行業(yè)減排成本較低，因此，張希良認為電力行業(yè)提前碳達峰碳中和能夠減緩我國2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的壓力。
“風能和太陽能是未來裝機容量的增長核心。”張希良分析認為，從裝機容量來看，煤電“十四五”期間要增加一部分裝機容量，到2030年增幅不大，2030年以后煤電總裝機容量與常規(guī)煤電裝機容量將呈下降趨勢。同時，常規(guī)煤電利用小時數(shù)也會迅速下降。在此基礎之上，煤電從主力電源轉換為保障性電源，可再生能源將被大規(guī)模利用。通過可再生能源電力規(guī)劃與優(yōu)化調度模型推算，未來對抽水蓄能、電池儲能、壓縮空氣儲能需求量非常大。
張希良認為，常規(guī)煤電2025年后發(fā)電量將有所下降，2045年常規(guī)煤電將完全不發(fā)揮作用，到2050年時，可能非化石電力比例將超過95%。
張希良在論壇中分析了2025年全年典型時段運行狀況，其中考慮了負荷、可再生能源波動性等因素。張希良認為，到2025年時，對煤電靈活性要求將會提高，儲能充放電相對而言有限。雖然目前可再生能源發(fā)展速度較快，但可再生能源瞬時出力并沒有超過電力負荷。
張希良預測，2030年將需要更深度的煤電調峰，且波動更加顯著，同時對儲能的需求將增長。到2060年時，煤電基本不再發(fā)揮作用，部分煤電加裝CCS，還有部分氣電機組也加裝CCS，彼時非化石能源發(fā)電將超過90%，甚至達到95%以上。張希良認為，未來風能和太陽能發(fā)電瞬時出力總和將在部分時段超過電力負荷，就需要更大規(guī)模的儲能進行匹配。同時儲能技術成熟后的成本下降，也將支持儲能在電力系統(tǒng)中發(fā)揮更加顯著的作用。
電力系統(tǒng)轉型需建立綠色電力市場
要實現(xiàn)電力系統(tǒng)的轉型，不光技術要創(chuàng)新，體制機制上也要進行創(chuàng)新，比如電力市場化改革、電力價格體系的改革。電力市場化改革還需要進一步的加強。張希良認為，未來還需要建立綠色電力市場，發(fā)展可再生能源，相較于過去通過供給側政策推動可再生能源發(fā)展，未來還需要從需求側角度推動市場發(fā)展。同時未來還需考慮可再生能源間歇性、隨機性方面等問題，建設容量市場。
張希良認為碳市場對可再生能源發(fā)展也有很大作用，因為我國碳市場把工業(yè)行業(yè)間接排放也納入核算，這有利于工業(yè)企業(yè)消費可再生能源。
此外張希良還建議，碳市場可引入配額拍賣，進一步使得可再生能源更加有競爭力。針對碳市場和綠電市場協(xié)同問題，張希良認為未來有兩大發(fā)展方向：一個方向是企業(yè)購買綠電證書，比如鋼廠在間接排放里可以進行抵扣，另外一個方向是未來發(fā)電企業(yè)進行履約時，允許發(fā)電企業(yè)購買綠色電力證書來抵扣發(fā)電企業(yè)的排放。(作者：李德尚玉）
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