行業(yè)研究機構(gòu)彭博新能源財經(jīng)(BNEF)最新發(fā)布的《新能源市場長期展望:中國》報告認(rèn)為,若進(jìn)一步增加對清潔能源和低碳技術(shù)的投資,中國有望于2050年實現(xiàn)凈零能源排放,同時更有力地保障能源安全。該機構(gòu)分析認(rèn)為,最大限度地部署光伏和風(fēng)電,再配合一定的新建儲能、核電以及用于火電廠的碳捕集與封存(CCS)設(shè)施,是中國以最低成本實現(xiàn)電力供應(yīng)脫碳的方式。
作為最大的發(fā)展中國家,中國將用30年左右時間來完成全球最高碳排放強度降幅,以全球歷史上最短的時間實現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和。能源貫穿經(jīng)濟社會發(fā)展的全過程、各環(huán)節(jié),是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵領(lǐng)域。上述報告詳細(xì)描述了中國能源系統(tǒng)的兩種轉(zhuǎn)型情景及其對中國能源安全的影響。無論是基礎(chǔ)的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型情景(假設(shè)除現(xiàn)有政策外不再推出新的政策措施)還是凈零轉(zhuǎn)型情景下,到2050年,光伏和風(fēng)電都將成為中國電力系統(tǒng)的主力。
本文插圖均來自彭博新能源財經(jīng)。圖中占比最大的深淺兩種藍(lán)色色塊與兩種黃色色塊分別代表風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機量。
凈零轉(zhuǎn)型情景更進(jìn)一步,描述的是中國到2050年實現(xiàn)凈零排放的同時保證全球升溫不超過2攝氏度的減排路徑。在該情景中,中國的光伏、風(fēng)電累計裝機容量屆時將超過67億千瓦,相比2022年的8億千瓦實現(xiàn)大幅飛躍。同時需要3.5億千瓦的核電裝機容量,同樣大幅高于2022年的5700萬千瓦。風(fēng)電、光伏和核電成為未來新型電力系統(tǒng)的主力電源,電池儲能、氫能的增速也較基礎(chǔ)情景更快。
從發(fā)電量維度看,到2050年,大多數(shù)發(fā)電量來自風(fēng)電和光伏發(fā)電,兩者在凈零轉(zhuǎn)型情景的整體電量供應(yīng)占比達(dá)75%。分開看,由于風(fēng)電的利用小時數(shù)更高,發(fā)電量占比將達(dá)到52%,光伏占23%;核電將貢獻(xiàn)14%的發(fā)電量;剩余部分主要由配建CCS技術(shù)的燃煤電廠來滿足,作為新能源出力下降時保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的靈活性調(diào)節(jié)電源。
凈零轉(zhuǎn)型情景下,2050年的發(fā)電量中,風(fēng)電(藍(lán)色)、光伏(黃色)和核電(紅色)占據(jù)主力
值得注意的是,在兩種減排情景下,到2050年中國的一次能源供應(yīng)均未徹底擺脫化石能源。
在凈零轉(zhuǎn)型情景中,中國的煤炭、石油和天然氣消費量分別于2023年、2024年和2029年達(dá)峰,到2050年,化石能源在一次能源中的占比降至30%以下,其角色也將轉(zhuǎn)變。
彭博新能源財經(jīng)中國研究主管寇楠楠對澎湃新聞等媒體介紹稱,該情景研究中,到2050年,石油消費量比2022年水平低60%,剩余消費量主要用作原料而非燃料。屆時,天然氣消費量比2022年水平低73%,煤炭和天然氣在發(fā)電領(lǐng)域仍有一定的應(yīng)用,但都配建CCS,用以消除所產(chǎn)生的碳排放。油氣消費量大幅下降,主要受到道路交通運輸和工業(yè)電氣化的推動,這將顯著降低中國對進(jìn)口燃料的依賴,提升中國的能源安全水平。
清潔氫將在直接電氣化不可行或成本太高的領(lǐng)域脫碳過程中發(fā)揮作用。在凈零轉(zhuǎn)型情景中,中國的氫能年消費量從2021年約2500萬噸增至2050年的1.1億噸。這一消費增長的最大推動因素是鋼鐵行業(yè)脫碳。電力行業(yè)在2050年的氫消費量為500萬噸,主要用于備用電源。航運領(lǐng)域的氫應(yīng)用始于本世紀(jì)30年代后期,主要以氨和甲醇等衍生燃料的形式,其年消費量在2050年將達(dá)到500萬噸。
“這有別于目前的情況?,F(xiàn)在,中國的氫能應(yīng)用和發(fā)展主要集中在交通領(lǐng)域。但未來,氫能最具成本競爭力的應(yīng)用是鋼鐵和其他難減排的行業(yè)。”寇楠楠說道。
再從投資力度和方向來看。中國在能源轉(zhuǎn)型投資方面已占據(jù)全球領(lǐng)先地位,2022年投資額達(dá)到3.5萬億元人民幣,約占全球整體投資額的一半。為了能在2050年實現(xiàn)凈零排放,中國需要在2025至2030年間將投資額提升兩倍至年均10.7萬億元。在2030年后,得益于技術(shù)成本不斷下降,所需投資水平也將逐漸回落。
該報告測算,中國到2050年轉(zhuǎn)型至凈零經(jīng)濟意味著中國能源系統(tǒng)至少存在243萬億元的投資機會。
2030年前,電力系統(tǒng)的低碳投資將率先達(dá)到峰值。這是因為電力在整個能源系統(tǒng)零碳轉(zhuǎn)型中的地位最為特殊,電力行業(yè)是中國最大的碳排放源,也是其他行業(yè)減排的基礎(chǔ)。如果電力行業(yè)未實現(xiàn)清潔化,其他電氣化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的凈零目標(biāo)也就無從談起。
澎湃新聞注意到,隨著新能源快速擴容,電力系統(tǒng)的物理形態(tài)、技術(shù)基礎(chǔ)、運行機理正在發(fā)生根本性的變化。波動性、隨機性和間歇性特征明顯的風(fēng)電、光伏發(fā)電在電網(wǎng)中的比重越高,電網(wǎng)對于靈活性電源的需求就越迫切。只有配備充足的靈活性電源,才能“撫平”“任性”的可再生能源,從而維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定。在電源側(cè),抽水蓄能電站、新型儲能、調(diào)峰燃?xì)怆娬炯敖?jīng)靈活性改造的燃煤機組都可以扮演靈活調(diào)節(jié)電源的角色,同臺競爭孰優(yōu)孰劣?
對此,寇楠楠向澎湃新聞表示,考慮到從現(xiàn)在到2050年電力系統(tǒng)對靈活性電源的需求,靈活性資源面臨長期緊缺。不同技術(shù)路線都有各自的應(yīng)用場景,彼此之間并不存在直接的競爭,更多地是呈現(xiàn)出互補而非替代的關(guān)系。
原標(biāo)題: 凈零轉(zhuǎn)型情景下,2050年前中國的風(fēng)光核電裝機將大幅增長