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关注|中电联专职副理事长安洪光:加快规划建设新型能源体系 统筹推进碳达峰碳中和

北极星智能电网在线  来源:中国电力企业管理  作者:安洪光  2023/1/19 16:06:18  我要投稿  

北极星智能电网在线讯:党的二十大报告强调,要积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,加快规划建设新型能源体系,确保能源安全。加快规划建设新型能源体系,为我国全面建设社会主义现代化国家新征程上的能源发展提供了方向指引,对统筹能源安全保障与绿色低碳转型提出了新的更高的要求。

新型能源体系是在绿色低碳、安全高效的能源体系基础上,顺应碳达峰碳中和要求的能源发展高级形态。新型能源体系是以非化石能源为供能主体,以低碳零碳利用的化石能源为必要的结构性支撑,以智能高效能源互联网为枢纽平台,以能源绿色低碳发展基本制度和政策体系为支撑,融合应用先进能源技术与新一代数字信息技术,依托统一现代能源市场优化配置能源资源,在保障能源安全的前提下,广泛形成能源绿色生产消费方式,实现更高水平的能源供需动态平衡,一次能源与二次能源协调互济,能源产业链供应链现代化水平显著提升,能源国际合作和竞争优势持续彰显,高质量、渐进式、可持续发展的能源体系。本质上,新型能源体系建设过程,是一个能源由传统的、不可再生的且分布不均的化石能源供给为主,逐步向新型的、可再生的、广泛存在的清洁能源供给为主的转变过程;是一个由自然资源禀赋依赖为主,向科学技术依赖为主的转变过程。

系统认识规划建设

新型能源体系

的重要意义

规划建设新型能源体系是确保开放条件下能源安全的内在要求。实现经济社会全面绿色转型,保障能源安全是基本前提。近年来,我国能源行业贯彻“四个革命、一个合作”能源安全新战略,能源供应保障能力持续增强,能源供需总体平衡。同时,世界主要大国围绕能源资源供应、能源战略通道、国际能源市场的竞争更加激烈,当前我国石油和天然气对外依存度已分别达到72%、42%左右,能源安全韧性仍显不足。在能源供应侧持续加大新能源和可再生能源开发力度,在消费侧持续提升电气化水平,实现以电能为主、电热冷气氢等多异质能源耦合、各种能源子系统之间协调规划、优化运行、源荷互动、协同管理、交互响应和互补互济,是符合我国实际的新型能源体系建设基本途径,也是对能源安全的重要保障。

规划建设新型能源体系是加快推动能源绿色低碳转型的必然举措。能源活动是二氧化碳排放的主要来源,能源绿色低碳发展是实现碳达峰碳中和的重要领域和关键环节。近年来,我国能源转型取得显著成效,截至2021年底,煤炭消费比重下降至56.0%,非化石能源消费比重提高到16.6%,水电、风电、光伏发电装机容量稳居世界第一。同时,相比于欧盟等发达经济体碳排放已经达峰,从碳达峰到碳中和有50~70年过渡期,我国二氧化碳排放体量大,从碳达峰到碳中和仅有30年时间,实现“双碳”目标,需要能源“产供储销用”全环节更好适应新形势下推进能源绿色低碳转型的需要。新型能源体系推动形成非化石能源既满足能源需求增量、又规模化替代化石能源存量的能源生产消费格局,建设新能源占比逐步提高的新型电力系统,为实现能源领域深度脱碳提供有力支撑。

规划建设新型能源体系是实现能源行业高质量发展的根本任务。建设中国式现代化,着力推动高质量发展,建设现代化产业体系,需要大幅提升能源产业链先进性和自主可控能力。近年来,我国可再生能源、三代核电、清洁高效煤电、煤炭深加工、常规油气勘探开发、主流储能产业发展总体处于国际先进水平。同时,全球能源产业链布局正在发生复杂深刻变化,发达国家纷纷推动先进能源产业链回流,我国能源领域原创性、引领性、颠覆性技术偏少,新型能源体系催生能源新技术、新业态,拓宽现代能源产业范围,涵盖可再生能源、核能、化石能源、能源数字化智慧化等既有产业,以及新型储能、绿色氢能、碳捕集利用与封存等新兴产业,打造产业级生态,促进高效投资,将带动研发试验、设计施工、设备制造、绿色金融等上下游产业协同发展。

深入研究新型能源体系

的特征趋势和发展阶段

新型能源体系特征趋势

新型能源体系总体呈现低碳化、电气化、市场化、智慧化的特征趋势。

能源生产供应有序低碳化。新型能源体系建设,需要非化石能源快速发展,化石能源逐步实现清洁高效低碳零碳利用,打造多元清洁能源供应系统。能源“产供储销用”各环节灵活性资源合理配置,新能源供给消纳体系和新型电力系统建设深入推进,更好满足日益增长的绿色能源电力消费需求。支撑我国2050~2060年非化石能源消费比重超过80%,新能源电量渗透率超过50%。

终端能源消费逐步电气化。用能行业与能源电力行业协调发展,清洁电能替代传统化石能源深入实施,带动工业、建筑、交通部门和农业农村电气化水平不断提升,电能逐步成为终端能源消费的主体,支持实现产业发展与居民生活用能低碳高效转型。支撑我国2050~2060年电能占终端能源消费比重达到70%,人均生活用电量超过2500千瓦时/人。

能源资源配置更加市场化。涵盖中长期交易、电力现货、电力辅助服务和绿电交易的统一电力市场全面形成,多元发用电主体全面参与电力交易。电力市场、各类煤炭石油天然气交易中心、全国碳排放权交易市场、用能权交易市场、绿证交易市场之间有效衔接,形成激发生产、绿色低碳、惠及民生的可靠能源电力供应。支撑构建全国统一现代能源市场体系,捋顺能源价格机制,实现能源资源配置全局最优。

能源电力系统高度智慧化。能源产业数字化转型深入推进,智能高效能源互联网逐步发展成形,电力源网荷储一体化蓬勃发展,能源流、电力流与数据流、信息流深入融合,促进能源电力供需交互响应水平大幅提升,多能耦合集成优化的综合能源系统灵活高效运行。支撑补强现代能源产业链,构建智慧能源系统,推动能源绿色低碳发展形态迭代演进。

新型能源体系发展阶段

新型能源体系建设是一项长期任务。我国能源电力系统将迎来一场战略性、系统性、全局性的变革。随着主体能源由化石能源向非化石能源转换,现有能源消费特性、能源供给结构、能源技术形态、能源体制机制、能源国际合作模式都将发生深刻变化,需要循序渐进推进新型能源体系建设。根据党中央提出的新时代“两步走”战略安排,锚定碳达峰碳中和目标,以2035年、2050年、2060年为新型能源体系建设的目标时间节点,谋划“三步走”发展路径,科学规划、分步推进新型能源体系建设。

成长转型期(当前至2035年)。新型能源体系框架建立。能源碳排放度过峰值平台期,进入稳步下降阶段。能源电力“产供储销用”体系基本建成,新增能源需求全部依靠清洁能源满足,可再生能源替代稳步推进,化石能源的托底保障作用凸显,能源互联网发展日臻成熟,综合能效水平大幅提升,统一现代能源市场体系基本建立,高水平能源国际合作和竞争新优势充分显现。非化石能源消费比重达到35%左右,电能占终端能源消费比重达到38%。

成形繁荣期(2035~2050年)。新型能源体系基本建成。能源碳排放快速下降,能源消费总量达峰、稳中有降,电力消费进入饱和增长阶段,能源电力供需保持高水平动态平衡,能源互联网平台全面建成,绿色能源生产消费方式广泛形成,终端能源消费电气化水平快速提升,能源绿色低碳转型重大前沿技术实现突破和规模化应用,现代化能源产业链自主可控。非化石能源消费比重达到70%左右,电能占终端能源消费比重超过60%。

成熟完善期(2050~2060年)。新型能源体系全面成熟。能源电力实现二氧化碳净零排放,支撑碳中和目标顺利实现。能源利用效率达到国际先进水平,新能源成为新型电力系统主体电源,电能与氢能等二次能源深度融合应用,统一现代能源市场体系成熟完善,能源电力智慧化水平达到更高层级,我国参与全球能源治理的话语权和影响力显著提升。非化石能源消费比重超过80%,电能占终端能源消费比重达到70%。

规划建设新型能源体系的

几个关键问题

形成非化石能源和新能源多轮驱动、多能互补的绿色低碳供能新格局

统筹水电开发和生态保护,稳妥有序建设西南主要流域梯级水电,积极安全有序发展核电,因地制宜实施核能供暖,加快发展风电、太阳能发电,加大力度规划建设以大型风光电基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系,提升生物质能、地热能综合利用水平。

坚持集中式与分布式并举,统筹送端和受端地区能源电力供需形势、本地支撑性电源和应急保障电源建设进展,优化黄河流域和新疆以沙漠、戈壁、荒漠为重点的多能互补清洁能源基地、西南流域水风光储一体化多能互补清洁能源基地、沿海核电基地以及海上风电基地等各类大型清洁能源基地开发和送电时序,推动大电源与大电网协调发展,促进电力资源配置全局最优;加快推进东中部地区分布式能源高效开发、就近消纳,稳步推广屋顶光伏系统,因地制宜发展“光伏+”产业,建设分布式智能电网,积极推动分布式电源并网消纳,持续提升本地区绿色低碳能源供应能力。

持续提升能源生产和消费弹性

在能源生产侧,加强能源储备和调峰能力建设。完善煤炭应急保障储运机制,设置矿井弹性产能,建设一批大型全密闭煤炭应急储运中心;推动区域油气储备设施共建共享,积极推进获取更多更稳定的海外天然气资源,保障国内用气需求,扩大天然气储气库规模,提升天然气应急调峰能力;提高灵活调节电源占比,系统推进现役和新建煤电机组灵活性改造和灵活性制造,在气源有保障、气价承受能力较强地区合理布局天然气调峰气电,加快抽水蓄能电站建设,对具备条件的水电站进行抽水蓄能改造,加快推动新型储能规模化发展,实现多重功能价值。

在能源消费侧,完善能源消耗总量和强度调控,进一步完善新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制实施细则,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度“双控”制度;加快完善电力需求侧响应配套市场机制,开展区域级工业可调节负荷、楼宇空调、大数据中心、用户侧储能、车网互动等各类资源聚合的虚拟电厂示范,支持负荷聚合商、虚拟电厂运营商作为独立市场主体参与系统运行调节;拓展以电能为主要供能形式的综合能源服务,推动电热冷气氢多元聚合互动,推动园区等典型应用场景能源梯级利用,推行合同能源管理,提升综合能效水平。

加快重大前沿能源技术研发应用

推动实现新型储能技术跨越式发展。集中攻关高能量比、高安全性和超高循环寿命的新型锂离子电池技术、液流型钠硫电池技术、锂硫电池技术,提高关键部件国产化技术水平。大力发展压缩空气储能、储氢、储热等长时间尺度储能技术,积极开展电池储能、飞轮储能、小型空气储能等短时间尺度储能技术攻关,带动新型储能关联产业核心装备制造和系统集成技术升级。部署储能设施本体的安全预警、检测、评价、优化技术、梯次利用技术研究及控制平台开发。发挥储能示范工程引领作用,推广共享储能模式。

扩大氢能技术应用规模。加大可再生能源电解水制氢、氢气长距离输送、液氢生产和输送技术研发力度。碱性电解水(ALK)制氢方面,开发长寿命、高效电极、复合隔膜材料及高性能电解槽;质子交换膜电解水(PEM)制氢方面,针对规模化应用开展膜电极与重金属催化剂等核心材料设备、系统集成、耦合宽功率波动等技术研发,开展10兆瓦等级及以上示范应用。结合各类制氢技术应用场景,同步实施适配不同场景下的各类型氢储运技术推广应用,为低成本、安全稳定储运氢气创造条件。加大混氢天然气技术创新应用力度,加快形成商业化应用产业链。

大力研发高效低能耗的碳捕集工艺和碳循环利用技术。结合资源禀赋特色和技术进步,加强燃烧后碳捕集技术研发,降低二氧化碳捕集能耗水平,重点突破低能耗、大规模碳捕集利用与封存(CCUS)技术,积极推进一批石化化工、煤电机组、大型油气田应用低成本、全流程碳捕集技术示范项目建设,加快二氧化碳资源化利用布局,加快推进规模化应用、完善技术链条、加快利用与封存项目示范。

建设统一现代能源市场体系

推动建设全国用能权交易市场,推动用能权交易价格形成机制由政府指导价格向市场价格转变,充分发挥价格信号对企业节能增效的引导作用。加强新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制政策与用能权交易市场的衔接,提升企业使用绿色电力的积极性。促进用能权交易市场、碳排放权交易市场和电力市场协调发展,探索三个市场间的协同运行机制,在引导企业节能减排的同时,保障企业生产经营合理收益,支撑绿色低碳循环产业经济发展。

积极发挥碳市场低成本减碳作用。继续完善全国碳市场交易体系,分步有序推动其他重点排放行业纳入全国碳市场,充分运用市场机制,降低全社会碳减排成本。分阶段引入CCER、碳汇等交易产品进入全国碳市场,引导社会投资,提升碳市场活跃度。深入开展企业碳资产管理工作,积极推动发电企业自愿减排项目的开发。

加快推进全国统一电力市场建设,打破省间壁垒和市场分割,推动形成多元竞争的电力市场格局。丰富市场主体和交易品种,推动电力交易机构独立规范运行,加快培育合格售电主体,稳步推进市场准入标准放开。加快电力现货市场建设,加强电力辅助服务市场建设,建立健全发电容量补偿机制,逐步向容量市场机制过渡。推动各类电源全面进入市场,鼓励支持增量配电网、新型储能、虚拟电厂等新兴市场主体独立参与电力交易。落实分时电价政策,引导用户错峰用电、削峰填谷,做好市场交易与分时电价政策衔接。

推动能源产业链数字转型和智慧升级

发挥能源全产业链数据的关键生产要素作用,构建能源大数据监测分析平台,充分运用数字化手段为能源规划、建设、生产、运营、管理全过程提供决策支持。持续推进能源数字基础设施、数字技术平台、数字应用场景建设,提高能源产业链全要素生产率,强化支撑能源高质量发展的超强感知能力、智能决策能力和快速执行能力。

积极探索智慧能源管控平台与生态环境保护、新型智慧城市等融合发展,满足各类用户多元化用能需求。推动能源电力领域新型基础设施与云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、5G、区块链等先进信息通信控制技术实现耦合发展,培育新型商业模式,促进能源“产供储销用”全环节智慧化发展。进一步完善“互联网+”智慧能源、新能源微电网、分布式智能电网等能源智慧发展新业态的技术标准体系,促进能源产业链国际竞争力不断提升。

打造能源绿色低碳转型专业人才梯队

加强国家目标、市场需求与学科建设之间的衔接,加快培养适应新型能源体系要求的专业人才。依托高等院校设立前沿能源技术人才培养基地,积极推进能源科技创新与体制改革领域新兴学科专业建设,加快培养能源互联网、能源市场、智慧能源、碳管理与碳金融等领域紧缺人才,突破传统能源学科专业壁垒,支持多学科协同培养复合型人才。

健全完善新型能源体系相关职业(工种)标准,加快新兴能源产业相关职业标准建设。加快新职业(工种)申报进度,畅通综合能源工程师、电力市场交易员、碳排放管理员等新职业人才成长通道。丰富能源转型重点领域职业技能竞赛等活动,加强新兴能源产业人才培训评价,建设一支专业素质过硬、具有工匠精神的高技能人才队伍。推动能源人才能力建设国际合作,培养具备国际视野、全局意识、能投身全球能源治理的高端技术和管理人才。


原标题:【智库】中电联专职副理事长安洪光:加快规划建设新型能源体系 统筹推进碳达峰碳中和

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