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    碳中和目標下我國能源發展戰略思考
    已有 402 個人閱讀了此文章 發布日期:2022/4/21 10:10:43
     

     

    碳中和目標下我國能源發展戰略思考

    應對氣候變化,實現碳中和是全球大勢、時代命題,關乎人類未來生存發展。2020年能源相關二氧化碳排放量約占全球二氧化碳排放總量的87%,化石能源燃燒是全球二氧化碳排放的主要來源。

    202110月,中共中央、國務院發布《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,指出能源綠色低碳發展是實現碳中和的關鍵,能源領域要通過強化能源消費強度和總量雙控、大幅提升能源效率、嚴格控制化石能源消費、積極發展非化石能源、深化能源體制機制改革等重大舉措,加快構建清潔低碳安全高效能源體系,助力國家實現碳達峰、碳中和目標。

         雙碳”目標下,我國能源轉型發展面臨的挑戰

    我國作為全球能源消費和碳排放的第一大國,2020年,一次能源消費量達49.8×108t 標準煤,占全球26.1% ;能源燃燒相關二氧化碳排放量為98.9×108t,占全球30.9%。在政策引導和技術進步的推動下,我國能源轉型已取得初步進展,非化石能源消費快速增加,2020年在能源結構中占比15.9%,但仍然面臨產業結構偏重、能源消費偏煤、能源利用效率偏低、碳中和窗口期偏短、新能源關鍵礦物供應不足等一系列挑戰。

    1、產業結構偏重,面臨降能耗與穩制造兩難選擇

    目前,我國處于工業化中后期,第二產業占比曾長期處于40%以上,近5年才降至40%以下。2020年,我國第二產業占GDP比重為37.8%,高于制造業強國德國和日本,遠高于美國、英國、法國,也高于世界平均水平(27.9%)。我國制造業對GDP的貢獻率為26.2%,比全球平均水平(16.5%)高出近10個百分點。

    制造業是我國國民經濟的基石,夯實實體經濟根基、走制造強國之路必須確保制造業占比穩定。相對于巴西、澳大利亞等資源國的原料開采和發達國家占據優勢的高端制造業,我國承擔的加工制造環節能源資源消耗強度大、單位GDP碳排放量高。我國第二產業能源消費占全國能源消費總量70%左右,其中,鋼鐵、水泥、有色金屬、汽車等高耗能產業全球占比高,2020年生產了全球57%的粗鋼、58%的水泥、57%的電解鋁和32.5%的汽車,這是我國能源消耗總量大、單位GDP能源消耗強度高的重要原因。我國制造業整體處于全球價值鏈中低端,通過調整產業結構降低碳排放強度的難度要遠大于發達國家。

    2、能源結構偏煤,控煤減碳背景下保障能源安全的難度增大

    基于我國富煤、油氣不足的資源稟賦,能源消費結構呈煤炭占比大,石油、天然氣、新能源占比小的“一大三小”格局。煤炭長期在我國能源安全戰略中發揮著基礎性作用,是我國第一大主體能源。2020年,我國煤炭消費量為39.6×108t,占全球煤炭消費總量的54.3%,是印度煤炭消費量的4.7倍、美國的8.8倍和歐洲的8.9倍。

     3、能源利用效率偏低,工藝、標準和綜合利用等均有不足

    2000年以來,我國單位GDP能耗持續下降,但仍遠高于全球平均水平。根據國際能源署和世界銀行數據,2020年我國每萬美元GDP能耗為3.4t標準煤,是全球平均水平的1.5倍、美國的2.3倍、德國的2.8倍。分析我國單位能耗偏高、能源利用效率偏低的原因:一是產業結構中第二產業和高耗能產業占比高;二是部分產業工藝落后,煤炭、鋼鐵等行業落后產能和過剩產能仍然大量存在,部分地方政府仍依賴傳統產業及生產模式維持經濟增長;三是我國能效標準低于發達經濟體;四是能源綜合利用率低。

    4、碳中和窗口期偏短,能源轉型成本高

    從碳達峰到實現碳中和,全球平均用時需53年,而我國只有30年時間。我國不但要完成全球最高碳排放強度降幅,還要用全球歷史上最短的時間實現從碳達峰到碳中和,任務艱巨。按照40年的服役年限,為了實現2060年碳中和,未來新建的煤電機組將在到達壽命周期之前提前退役,擱淺資產損失巨大。

    5、新能源規模發展面臨挑戰,關鍵礦物供應存在風險

    在政策引領和技術進步的推動下,我國核能、水能、風能、太陽能、生物質能和地熱能等非化石能源以及氫能、儲能和新能源汽車產業取得長足進展,但規?;l展仍面臨諸多挑戰。核電部分核心零部件、基礎材料仍依賴進口,核聚變能開發利用尚處于探索階段。水電工程施工環境復雜、生態環境脆弱,工程技術、建設管理和移民安置難度不容小覷。與常規電源相比,風能和太陽能發電具有典型的間歇性、波動性和隨機性特征,高比例新能源條件下電力系統可靠性不足。生物質能發電總裝機容量依然不高,規?;l展仍需時日。

           

    二、碳中和目標下我國能源發展戰略構想

    1、總體戰略思想

    以習近平生態文明思想和“四個革命、一個合作”能源安全新戰略為指引,貫徹落實“能源的飯碗必須端在自己手里”的新要求,堅持“立足國情、安全發展,科學創新、務求實效”的方針,遵循自主可控和綠色低碳發展理念,通過節能與提效雙輪驅動、供給與消費兩端發力,加速推動能源系統由以煤炭為主的“一大三小”(煤炭大,石油、天然氣和新能源?。?,向新能源為主的“三小一大”(煤炭、石油和天然氣小,新能源大)轉變,支撐我國如期實現碳達峰、碳中和目標。

    2.第一步(20202035年),減煤、控油、增氣,大力發展新能源

    通過減煤、控油、增氣,大力發展新能源,2035年我國非化石能源占比將超過35%。一是嚴格控制煤炭產量,加大落后產能、小煤礦的淘汰力度,制定老礦合理退出機制,積極推動煤炭深加工產業化示范與規?;l展,全面提升煤炭清潔利用水平。二是加強太陽能、風能、地熱能對化石能源的替代,加快新能源汽車對燃油車的替代,控制石油消費增長。三是加快陸上西部地區天然氣增儲上產,實現陸上東部地區天然氣產量穩中有升,推進海上天然氣勘探開發,持續推動天然氣產業快速發展。四是大力發展風電、光伏,因地制宜規?;渲藐懮巷L電,鼓勵有條件的地區大力發展海上風電,積極支持分布式風電、光伏發展。五是加快碳捕獲與封存/碳捕獲、利用與封存(CCS/CCUS)技術攻關與示范,推動二氧化碳驅油/氣、化工/生物利用等二氧化碳利用技術及工藝的創新和應用,推進CCS/CCUS國家示范區建設。

    3、第二步(20362050年),非化石能源加速替代

    強化新能源高效開發利用技術攻關,不斷完善新能源供需體系建設,促進終端用能電氣化水平實現跨越式提升,全面推進新能源產業發展,加快提升新能源消費總量與消費占比,2050年,預計我國非化石能源占比將達到70%以上。一是持續加強節能提效技術、設備的推廣應用,大力推動全社會節能提效,全面實現節能提效預期目標。二是海上天然氣開發取得階段性成果,天然氣儲備、管網體系更加完善,天然氣消費2040年左右達峰后保持基本穩定。三是隨著交通電動化進程加快,石油作為燃料的消費快速下降,作為原料的消費占比快速提升。四是持續推進整裝煤炭開發基地和大型綜合能源化工基地建設,建成以綠色煤炭資源為基礎的精準開發模式,全面提升煤炭兜底保供能力。五是加大CCS/CCUS等環節關鍵技術、工藝、設備的攻關力度,加快推進CCS/CCUS技術在水泥、鋼鐵等重工業領域和天然氣發電領域的規?;瘧?。

    4、第三步(20512060年),現代能源體系全面建成

    進一步鞏固風能、太陽能、氫能、核能等清潔能源的主體地位,強化煤炭、天然氣與可再生能源融合發展,以化石能源為主的現代化能源應急儲備體系全面建成,2060年非化石能源占比超過80%。煤炭、石油等高碳化石能源回歸原料屬性,全面推進能源結構綠色低碳轉型。推動CCS/CCUS技術商業化規模應用,不斷完善低碳循環經濟體系建設。全面建成智慧協同、多能互補、多網融合、快速響應的智慧能源系統,我國能源體系綠色低碳轉型取得全面勝利。

     

    三、碳中和目標下我國能源發展的關鍵性戰略舉措

    實現碳達峰、碳中和,能源消費結構調整是核心,產業結構調整是關鍵,化石能源清潔化是基礎,節能減排是抓手,建設現代化能源體系是目標。要實施好節能、去碳、創新、提效、應急等戰略工程,助力“雙碳”目標實現。

    1、節能工程:強化四類節能舉措,推動能源消費實現節約高效

    加強意識節能:通過節能理念宣傳、節能硬性約束、黨政機關引領示范等手段,積極引導全社會轉變傳統用能習慣,開展全民節能行動,牢固樹立“節能是第一能源”意識。突出結構節能、做精技術節能、做實管理節能,強化節能減排監督檢查考核,保障節能減排管理工作持續有效運行。

    2、去碳工程:強化四類減碳舉措,推動能源行業先行碳中和

    持續提高工業設備和電力電器能效,加大建筑領域節能降碳關鍵技術創新攻關力度,加快電動車對燃油車的替代,大幅提升工業、建筑、交通等重點行業用能效率和清潔能源消費占比,實現源頭“減碳”。設立碳循環經濟研究專項,實現經濟“用碳”。推動光伏/光熱發電、風電、水電、核電等清潔電力對火電的替代,實現有序“替碳”。戰略性開展燃燒前捕集、富氧燃燒捕集等大規模二氧化碳捕集技術研究,實現科學“埋碳”。

    3、創新工程:突出前沿性、顛覆性技術研發,推動“零碳”能源供應

    立足煤炭、油氣、核能、可再生能源、氫能與儲能、智能電網、綜合能源系統七大領域,圍繞基礎研究、關鍵共性技術、前沿引領技術、顛覆性技術、工程示范應用五大方向,系統構建“七橫五縱”技術創新體系。在傳統化石能源領域,不斷發展和推廣煤炭無害化、數字化和智能化開采技術。在新能源領域,研發可控核聚變能源開發和應用關鍵技術;大力發展低成本風能、太陽能發電技術;大力發展安全高效低成本氫能技術;大力發展高效率、長壽命、低成本的先進儲能技術,保障新型電力系統安全穩定運行。

    4、提效工程:構建靈活可靠的智慧能源系統,推動能效大幅提升

    充分應用新一代數字化、智能化信息技術,加快構建“源、網、荷、儲”智慧協同,煤、油、氣、電、氫多能互補,電網、熱網、燃料網多網融合,產、消雙向靈活響應的智慧能源系統,實現多種能源系統在供給側、輸/配側、需求側的互聯互通與深度融合。支持和鼓勵各類能源主體自主接入能源系統,雙向參與能源市場交易,促進能源利用效率和服務水平大幅提升。

    5、應急工程:構建扎實穩固的應急儲備系統,確保能源安全自主可控

    通過實施綠色煤炭資源勘探開發重大科技創新工程,做好煤炭兜底保障能力建設。構建兼具保底和調節功能的石油儲備體系,建立10×108t 探明地質儲量規模的石油資源戰略儲備。突出天然氣與新能源“最佳伙伴”關系,逐步增加儲氣規模,形成地下與地上相結合的儲庫系統。

       在碳中和目標指引下,我國作為全球主要的能源消費國與二氧化碳排放國,未來能源轉型面臨經濟、技術、安全、社會等多方面的壓力和挑戰,能源行業需加強規劃,突出重點,扭住關鍵,精準發力,狠抓落實,加速化石能源與新能源融合發展,加快建設以化石能源兜底、以新能源為主體的清潔低碳、安全高效的新型能源體系,為國家如期實現碳達峰、碳中和不斷做出新貢獻。

    來源:石油科技論壇雜志

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