咨询热线:0755-89999869      政策热线 0755-26978111

专家访谈 | 新能源与新型电力系统专家郭鸿:我国实现双碳目标压力很大 但部分新能源领域处在世界先进水平

“我国双碳目标的制定,体现了负责任的大国形象,也体现了人类命运共同体的内在价值,在经济、科技、环境等方面对我国也有巨大价值。”


“就我国目前GDP数据和预测情况来看,实现双碳目标压力很大,我国正在努力实现新能源的转型。“


“从新能源电力系统角度来讲,我国的光伏发电、风电、核电等领域都已处在世界先进水平。”


“对于很多传统能源的工业企业来说,面临着改造、淘汰、转型的挑战,需要进一步推行CCUS(Carbon Capture,Utilization and Storage)转型。”


——新能源与新型电力系统专家 郭鸿


01

双碳目标的制定体现国际国内多重价值


新冠疫情之外,“气候危机”作为对人类影响更为深远、严重的危机正在进一步恶化。2020年大西洋飓风数量创下新纪录,2021年北美多地出现罕见高温天气,2022年夏天整个北半球都遭到异常高温天气袭击,多国宣布进入紧急状态,但这些可能都只是未来的预演。


造成极端天气的因素有很多,长期的气候变化被认为是导致极端气候事件频繁出现的主要推手人们对气候变化的趋势和影响也越来越关心。


2016年全球178个缔约方共同签署《巴黎协定》,成为继1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》之后,人类历史上应对气候变化的第三个里程碑式国际法律文本,形成了2020年后的全球气候治理格局。《巴黎协定》提请所有缔约方在2020年前提交21世纪中叶长期温室气体低排放发展战略(MCS),以推动全球尽早实现深度减排。


自此,新一轮的碳中和行动,在环保、政治和经济的博弈下徐徐展开。


在联合国常任理事国中,中国的二氧化碳排放量在2000年以后加速上升,截至2019年,中国全年二氧化碳排放量高达106亿吨,已经遥遥领先全球。造成这种现状的原因是多方面的,而也正是因为原因过于复杂,中国的碳中和问题才更难得到国际社会的客观对待。所以于中国来说,碳中和是势在必行的国策,它也将对国内能源和制造业产生颠覆性影响。


2020年9月,中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标,即在2030年实现碳排放峰值109亿吨,2060年实现碳中和。在此背景下,“双碳(即碳达峰与碳中和的简称)”,迅速成为国民生产生活的关注热词之一。


我国双碳目标制定背后的价值有哪些?为了实现双碳目标,我们又将面临哪些挑战?我国新能源领域转型发展到了怎样的阶段?哪些工业企业面对双碳目标的压力最大?有什么好的方式来进行降碳?


对此,深圳市南山科技事务所邀请到新能源与新型电力系统专家、深圳国资委旗下科陆电子技术专家郭鸿,就我国双碳行动与新能源领域多个热点话题进行探讨。


02

实现双碳目标至少面对三大挑战


碳达峰、碳中和目标将会推动中国新能源革命和能源结构多元化进程,但也势必会面临诸多挑战。郭鸿介绍到,2021年我国GDP超过114万亿元,对应的碳排放规模在100亿吨以上。我们预测2060年的GDP将到达435万亿元,对应的碳排放规模也将会翻倍,因此要实现碳中和的目标,压力是非常大的。


实现双碳目标面临的挑战具体体现在以下几个方面:


一是能源结构,目前我们国家的煤炭消耗比例非常高,达到60%以上。如果要实现能源转型,将会从原材料生产、到发电设备制造、再到居民用电习惯等全产业链产生影响。


二是能源网络结构,面对双碳目标,我国的能源网络结构也需要相应转型,特别是对于电力系统来讲,要建立以新能源为主导的新型电力系统。


三是能源消费结构,中国对能源需求量大的地区集中在东部沿海地区,而清洁能源的生产则大多集中在西北和西南地区,因此要实现电能替代或者氢能替代。南山科技事务所了解到,氢能作为解决电调峰问题的备选方案之一,其运输问题在现有体制框架下,仍遇到阻碍。


03

我国光伏发电、风电、核电等

处于世界领先水平


郭鸿从新能源电力系统的角度介绍到,我国的在光伏发电、风电、核电等领域都进入世界领先行列。


光伏发电方面,我国光伏产能大概占全球的80%,整个光伏产业链的上中下游较为完整,技术迭代加快。从风电来看,我国从2021年起已经进入世界第一梯度。以陆上风电为例,我们已经进入6MW时代,相当于平均一度电成本达到9分钱,属于世界先进水平,但还有很长的路要走。我国核电也已成为世界名片,正在进行研究示范中的第四代核电——钍基熔盐反应堆核电站已经取得重大突破,另外在受控核聚变方面也取得非常大进展。


04

西北地区新能源电力开发较好

长江及珠江流域仍难自给自足


郭鸿举例到,目前集中式的光伏电站以及风电大都在西北部省区,包括甘肃、青海、西藏、内蒙古、新疆,分布式的光伏开发都集中在东部、南部、东南部或者中部地区,也就是在长江流域或珠江流域。


值得关注的是,分布式光伏发电近3年呈现爆发式增长,已经超过了集中式开发。长江流域和珠江流域等经济活跃地区用电负荷最为集中,过去一直依赖 “西电东送”工程输送电力资源,而就地开发、就地消纳的分布式光伏发电有利于缓解发电、用电不匹配状况,现在倡导的海上风电,也是为了离负荷中心更近一些,但这个过程还远没有结束,现在还很难做到自给自足。


对于深圳来说,已经超过了2100万千瓦的用电负荷,在全国各大城市中是第五个进入2000万千瓦负荷的城市。目前深圳70%的电力来源来自于西部,自给自足的部分也很少,而且深圳的光伏资源和风电资源比较有限,所以今后仍要通过分布式光伏或者风电,进一步挖掘深圳新能源发电潜力。


05

传统能源企业面临改造、淘汰、转型挑战

需要进一步推行CCUS


“现在的每一天,传统能源企业都面临着改造、淘汰、转型的挑战”,在郭鸿看来,双碳目标对于很多企业来说,压力是非常大的。


第一大压力是对于火力发电厂,根据中国华电发布的《“十三五”碳排放白皮书》和碳达峰行动方案,力争到2025年实现碳达峰非化石能源装机占比达到50%以上,这意味着很多的煤炭发电机组要逐步退出运行,面临着淘汰落后产能的风险。对此,要对火电机组进行灵活性的改造,大幅度降低发电的煤耗水平。


第二大压力是钢铁、水泥、玻璃、塑料、化工、冶金等碳排放较高的企业。以钢铁为例,据统计,每生产一吨钢铁大概会排放2.1吨二氧化碳。以炼钢为产业的邯郸每万元的GDP要产生3吨的二氧化碳排放,对比深圳每万元GDP碳排放则是260千克。从解决途径来看,一方面可以使用以回收废旧钢材加工的电弧炉炼钢,另外可以使用氢能替代旧有的炼钢方法,但目前这种技术还在研究之中。


传统能源企业要大力推广进一步的推行CCUS,即碳捕捉、利用与封存技术,探索新的举措进行减碳,逐步探讨零碳工艺、零碳工厂的实现。