文章來源：經濟日報 發布時間：2021-03-25
春日的暖陽照在錢塘江面上，也照進了唐躍明的心里。“昨天多云，我們廠的屋頂發了80640千瓦時電。”3月11日，站在浙江海寧尖山新區聯鑫板材科技有限公司屋頂上，該公司電氣負責人唐躍明一臉興奮。
尖山新區是“天下奇觀”錢江潮的起潮地，也是浙江海寧市的主要經濟引擎。在這里，370家企業幾乎每家屋頂都鋪滿了光伏板。2020年，尖山新區光伏裝機容量達到229.4兆瓦，發電量2.18億千瓦時，加上沿江的風電，總發電量超過3億千瓦時，折合年節約煤炭8.8萬噸，減少二氧化碳排放21.96萬噸。
隨著碳達峰、碳中和目標的提出，中國成為全球主要排放國里首個設定碳中和目標期限的發展中國家，這也是中國在《巴黎協定》承諾的基礎上，在碳排放達峰時間和長期碳中和問題上設立的更高目標。目標之下，電力行業的清潔化進程加速推進，成為碳中和的“勝負手”。
清潔能源逐步替代燃煤
電力行業脫碳將是碳達峰、碳中和的重中之重。
目前，我國電力行業碳排放量居于各行業之首，且煤電占我國發電量比重仍在60%以上。當前我國碳減排最迫切的需求在于通過清潔能源發電替代燃煤發電，從而降低電力行業的碳排放。
國網能源研究院發布的《中國能源電力發展展望2020》顯示，2020年工業和電力部門占全部能源消費產生二氧化碳排放量的70%。隨著電能替代加速，使部分碳排放從終端用能部門轉移到電力行業，電力部門將成為最主要的碳排放源。
“我國是世界上最大的能源生產國和消費國，而且以煤炭為主，傳統發電企業煤電占比很大。”國家電力投資集團總工程師兼環保總監王俊表示，國家電投落實碳達峰、碳中和工作的整體思路是嚴控煤電、氣電總量，大力發展風、光、水、核等清潔能源，加強低碳技術創新、系統集成研發和新興產業發展，積極參與全國碳市場和電力市場建設。
在碳達峰、碳中和目標下，2030年非化石能源在一次能源中的占比要從20%提升至25%，風電、光伏發電累計裝機要達到12億千瓦以上，以風電、光伏為主的可再生能源電力電量要大幅增加。根據國家發展改革委能源研究所的一項研究顯示，在高比例可再生能源情景下，2050年，預計一次能源消費將達到35.4億噸標準煤，終端消費達到30.5億噸標準煤，終端用能電氣化比例將達到66%，非化石能源發電占比91%，其中風電、光伏發電占比將達到73%。
低碳化是新一輪能源變革發展的必然趨勢。水電水利規劃設計總院副總工程師謝宏文表示，風電成本將持續下降，而光伏未來將成為我國上網電價最低、規模最大的電源。技術進步將推動光伏轉換效率和工藝制造水平持續提升，推動光伏發電成本下降。
新能源消納需超前謀劃
實現碳達峰、碳中和是一項復雜艱巨的系統工程，面臨諸多嚴峻挑戰。當前歐美主要國家已完成工業化，經濟增長與碳排放脫鉤；我國尚處于工業化階段，能源電力需求還將持續攀升，經濟發展與碳排放仍存在強耦合關系，在經濟持續穩定增長情況下必須探索一條既能保障能源電力安全可靠供應，又能實現碳減排的務實路徑。
實現碳中和的核心是控制碳排放。能源燃燒是我國主要的二氧化碳排放源，占全部二氧化碳排放的88%左右，電力行業排放約占能源行業排放的41%，減排任務很重。業內人士表示，能源消費達峰后，隨著電氣化水平提高，電力需求仍將持續增長，電力行業不僅要承接交通、建筑、工業等領域轉移的能源消耗和排放，還要對存量化石能源電源進行清潔替代，必須作出更大貢獻。
推進能源清潔低碳轉型，關鍵在于加快發展非化石能源，尤其風電、太陽能發電等新能源。我國95%左右的非化石能源主要通過轉化為電能加以利用。電網是電力系統碳減排的核心樞紐，電網企業面臨保安全、保供應、降成本的巨大壓力，同時自身節能減排任務繁重。
“新能源迅猛發展，在有效緩解經濟社會發展對能源需求、改善環境質量的同時，也帶來了一些新問題，特別是其消納工作，給電力系統帶來了新挑戰。”國網湖北省電力有限公司董事長肖黎春說。
以湖北省為例，近5年內新能源裝機年均增長38%，部分地區電網就地消納空間、通道斷面外送能力已趨于飽和，電網調峰的難度和安全穩定運行的壓力劇增。
肖黎春表示，為實現碳達峰、碳中和目標，亟待超前研究謀劃新能源消納工作，在全社會形成新能源消納合力，避免出現棄風棄光現象，促進電力結構調整，最大限度以清潔和綠色方式保障電力充足供應。
能源基礎設施要跨界融合
碳中和目標下，如何保障大幅增長的清潔能源消納是首要問題。
在尖山新區，幾百座屋頂光伏發出來的電匯入大電網，整個地區由一個高密度用電區域轉變為一座新能源綠色發電廠。“電網最重要的是安全、可靠、穩定和高質量，而分布式光伏每一處輸出的電能質量都不一樣，對電網運行和部分企業生產造成了困擾。”國網海寧市供電公司副總工程師范云其說，為此，項目建成了柔性互聯換流站，研發了網源荷儲協調控制系統。同時，對尖山新區電網實施智能化改造升級，通過能量路由器，在不同區域、不同電壓等級配電線路之間架起了一座橋梁，初步實現了對企業光伏發電的分層分區全額消納。
著眼全局，發展電池儲能是保障能源電力可靠供應的長久之計。國網湖南省電力有限公司董事長孟慶強表示，當前，我國電力供應緊平衡問題凸顯，部分地區高峰負荷時段保供電壓力較大。
以湖南為例，近年來用電負荷持續快速攀升，電力供應能力已達極限，預計未來一段時間電力缺口仍將存在，提升電力供應保障能力刻不容緩。
“發展電池儲能，可作為電力系統的‘充電寶’和‘穩定器’，不僅可在用電緊缺時段提供電力支撐，還能顯著增強電網應對事故的能力，切實保障能源電力安全。”孟慶強說。
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