編者按:“雙碳”背景下,隨著科技水平不斷進步和能源行業快速發展,分布式能源已成為引領能源領域發展的重要趨勢之一。第十九屆中國分布式能源國際論壇”于2023年12月12日在重慶召開,本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上,四川石油天然氣發展研究中心學術委員會副主任龐敏做了主題為《“雙碳”目標下四川省清潔能源強省建設路徑規劃》的報告。
以下內容根據論壇演講實錄進行整理。
龐敏:尊敬的各位領導、各位專家,很高興能代表我們四川石油天然氣發展研究中心參加此次會議,今天非常高興聽到了各位領導對分布式能源的展望,還有很多企業他們在分布式能源發展方面的具體實踐,感覺非常的受益匪淺。
我今天和大家共同探討的話題是聚焦于四川省雙碳目標下清潔能源強省建設的路徑規劃。非常有幸能進入到羅平亞院士的團隊,這兩年來也在羅院士的帶領下,項目組主要圍繞著四川省未來能源發展產業的發展問題完成了兩個院士項目,和一個國家社科重大項目的立項。
基于這些項目的研究,我們有了自己的初步成果。2019年的時候,羅院士帶著我們一起做了四川省能源發展戰略研究的項目,這個項目主要是按照能源發展四個革命和一個合作的戰略思想,對我們四川省能源結構、能源科技創新、能源改革和能源合作等方面的現狀特點以及問題調整方向和重點內容進行了系統的規劃。這份報告有力支撐了四川省中長期能源戰略發展,為四川“十四五”能源發展制定提供了一些決策的支持。
在去年的時候羅院士帶我們做了第二個項目,四川省碳達峰碳中和戰略重點和主攻方向的研究,這個項目我們邀請了周院士、謝院士和李院士等人,分成了能源組、工業組、交通運輸組和農業組等幾個組,這個項目也在今年年度準備進行結題。
這個項目也是希望能夠揭示出四川省碳達峰碳中和的戰略目標和遠景下,我們的任務重點和具體舉措,在情景模式和預測分析基礎上,結合的當前和未來四川省經濟社會發展需要去明確具體的低碳零碳和負碳的技術路線以及相關路徑。
在2022年12月的時候,國家社科重大項目也邀請了羅平亞院士作為首席專家,我們也申報立項了能源革命驅動下天然氣產業高質量發展的路徑研究。這個項目也是希望通過研究揭示出能源革命賦予天然氣產業的內在邏輯機理,構建天然氣產業發展的關鍵質量指標,創建出我們的天然氣高質量發展的安全經濟環境的能源三角理論。
通過這樣的一個項目,我們得到了很多深刻認識。首先習總書記在二十大報告提出了,實現碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性的變革。所以雙碳工作它有鮮明的系統性,我們實現雙碳也是一項多維立體復雜的工程,不是單純就降碳而降碳,而需要各個領域統籌推進各方面力量共同協同完成。
第二方面碳達峰和碳中和戰略的實現當中,能源低碳綠色發展是必然的條件,這也為四川清潔能源產業的發展帶來了很多新的機遇,四川省的水電裝機容量發電量以及頁巖氣的資源儲量和可開采量都是位于全國首位的,在現有經濟技術條件下,可開發的風電光伏生物制冷地熱能等資源也是非常充足的。四川省是一個清潔能源資源大省,也是一個生產大省消費大省,也是全國清潔能源資源最集中特色最鮮明的省市。
在此基礎上,我們說四川省擁有更好的清潔能源稟賦,因此在碳達峰碳中和的實施過程中,不僅要實現能源結構的清潔化,發展低碳能源清潔能源,更要從國際視角,戰略發展和長遠發展當中整體規劃出更合適的雙碳路線。
第二方面是四川省碳達峰碳中和戰略的實施條件,很多專家都已經提到巴黎協定當中提出了把全球的平均氣溫升幅控制在工業化前水平以上低于2攝氏度,并且努力將平均氣溫升幅控制在工業化前水平以上的1.5以內。全球已經有超過138個國家,提出零碳或者碳中和的目標,比如說在歐洲,讓英國、瑞典、法國等國家都已經進行了立法。美國重返巴黎協議,承諾在2050年實現碳中和,我們國家提出在2030年前達到峰值,努力爭取在2060年前實現碳中和。
目前四川省能源產業的發展現狀和碳排放的情況,在研究過程中發現,首先四川省是一個富氣豐水貧煤缺油,風光集中的能源資源稟賦的特征,其中天然氣儲量是全國第一,水利資源技術可開發量是全國第二。我們的天然氣領域當中全省的頁巖氣儲量和可采的資源儲量均位于全國第一。在水資源的領域當中,四川省境內擁有雅礱江、大渡河等大小河流域近1400條,為水能發電提供了非常重要的保障。
在煤炭的資源領域,因為我們少煤,全年自產煤量特別少,大部分是由外省購進的。同時我們的煤炭品質也不是特別好。
第五方面是風能,目前四川省也已經成為全國風能開發的重點區域,所以未來幾年內,四川省的風電加強也會進一步加快,新建規模以上的風電廠也在不斷的涌現出來。
在光伏方面全省太陽能資源技術可開發量達到了8500千瓦以上,主要是集中在川西高原的阿壩州、甘孜州、涼山州和攀枝花等城市。在其他能源新能源,比如說地熱領域,四川省地熱能開發和利用相對較緩,在能源消費結構當中占的比例相對較少,在生物方面主要是全省森林覆蓋率是40%,可利用的林業資源比較豐富。在研究中對2016年和2021年的能源生產狀況和各個能源的占比進行了總結,可以看到四川省的一次能源生產總量呈現波動變化,四川省的能源消費總量也呈現增長的趨勢狀態。
同時課題組利用指數分析法,分析了碳排放的影響因素,同時利用可拓展的隨機性環境影響評估模型,對四川省碳排放量進行了預測,結合四川省相關政策的實際切斷也得出了這樣的結論,能源結構、產業結構、科技投入對四川省碳達峰碳中和戰略實現具有非常重要的影響作用。在規劃情景下,最快在2025年達峰,碳排放量約為3.4億噸。這是四川省能源消費碳排放的影響因素分析,因為我是作為能源組的負責人,所以我們在進行詳細分析過程中,也得到了這樣的結論。
四川省能源消費碳排放影響因素的貢獻,貢獻排序分別是地區經濟發展的效應,能源消費強度的效應,能源消費結構的效應,生活能耗強度的效應,三次產業結構的效應和人口規模的效應。從研究期間的能源碳排放消費增量會累計增長8335.98萬噸,其中剛才所說到的地區經濟、生活能耗強度、人口規模對碳排放起到促進作用,其他三個因素起到抑制作用。可以看到近幾年四川省清潔能源的大力發展,對全省碳排放工作作出了巨大的貢獻。
我們又做了能源消費碳排放的系統動力學模型情景分析,總共設置了4種發展模式9種情景,就對這9種情景進行了深入的分析。在分析過程中發現最終是要做粗放情景。在粗放情景下,一次電力消費占比會高達75%,天然氣和其他能源消費占比分別是11%和8%,所以清潔能源在四川省碳排放當中會扮演著非常重要的角色。
這九種情景主要是和基準情景進行比較,通過比較以后就可以看到能源消費總量均未達到峰值情況,但從增長率來說趨于平穩,粗放情景的增長率比較低是0.29,所以最終選擇了這樣的粗放情景。由此提出了我們的戰略重點和主攻方向。戰略重點是立足新發展階段,貫徹新發展理念,融入新發展格局,去提高高質量發展,聚焦實現碳達峰和碳中和目標。四川省以能源低碳、綠色發展為關鍵,將大力發展清潔能源作為能源發展的戰略重點,加快能源的結構性戰略調整,支撐四川未來發展的綠色低碳發展之路。
主攻方向從剛才的粗放模式所看到的,一次電力產業的發展,能夠滿足電力需求快速增長的現實需要。助攻是我們的天然氣和頁巖氣產業發展,充當新能源發電的穩定器和調節器,因為在煤炭還未退出現實舞臺,新能源產業的發展還在不斷的處理過程中,天然氣在充當中間的過渡能源,也會起到非常重要的作用。
具體總體規劃路徑,一個是從化石能源低碳高效開發,一個是發展非化石能源發電兩個路徑著手進行減碳。從消費能源端主要是提高能耗水平,切接能源替代和終端能源電氣化、煤炭、清潔、高效利用四個路徑進行減碳。在能源生產端,綠色電力系統當中非化石能源發電,火電靈活調峰,儲能的發展和綠色電網和能網電網融,發用電一體。天然氣主要是低碳高效生產,大力發展頁巖氣煤層氣,能夠保供增效,在煤炭轉型中主要是煤炭的清潔化利用,煤炭高效綠色應用。
另外是大力推動水風光儲一體化的建設發展路徑,比如說在具體研究過程當中,也提出了風電產業發展路徑,就是要建設原材料、零部件、產品、工業建設、生產運行、推進全生命周期的全產業鏈條,讓本土的企業能夠做大做強。在光伏的發電過程中,能實時抓兩頭帶中間的啞鈴狀光伏產品的發展戰略,做大兩頭主導產品,培育有國際地位的光伏產業群。
在水電產業發展路徑,提出以高水平建成為目標,突出發展層次高水平、高站點、高標準的強水電產業。還有儲能的產業發展路徑,把四川省建設成為全國最大的鋰電池生產基地,和有影響力的動力儲能產業基地。
在水風光儲一體化的建設過程中,我們也提及到了三點路徑。一個是提高水風光資源開發利用的數據采集分析和預測能力,因為在水風光一體化背景下,數據對象將單一能源向多種能源轉變,目前水風光資源實測數據精度和長度都不夠充足,所以隨著未來數據的多元化復雜化經濟化就需要進一步優化提升數據的清晰、融合和分析能力,提高量和質。第二是加強水風光一體化的發電系統設計的協同化水平,因為我們近年來氣候變化可以說愈發明顯,電力系統發現重構,網架建設日趨完善,通道容量不斷擴增,因此在水風光一體化發電系統的容量規劃和現廠址的選擇時,就有必要從歷史到未來協同,從規劃到調控耦合兩個層面加強規劃設計水平,提供最佳的容量范疇。
第三是探究水風光一體化發電系統的調和運行自適應能力,在電力市場和碳市場雙重管理需求下,發電系統調控運行需要將電力交易機制、電價機制、碳交易機制市場信息并為一體,并以安全穩定、高效經濟和綠色低碳,就是我們所說能源三角,有些專家提出能源三角不可能理論,但咱們說的能源三角是可能的,所以我們上周也在力求在這方面繼續進行更深入的理論研究,把它們作為調控運行的新目標。第四是構建水風光一體化的發電系統全生命周期的智能化數字管理平臺,今天在座很多專家也再次談到了很多相關的內容。
第四是天然氣產業的大力發展,羅平亞院士主要是天然氣產業領域的工程院院士,所以他也一直在提出在能源領域減碳的過程中,天然氣頁巖氣應該如何發揮零和調節的優勢和關鍵的支撐作用,特別是風電光伏發電、水電等一次電力長期伙伴要大力發展天然氣和煤層氣的產業。
在路徑過程中,肯定會有很多保障措施,羅院士一直強調我們如何實現在天然氣和非常規油氣煤層氣領域的原始技術創新,不能老是照搬國外的一套技術水平,而是有更多自己的科技創新。我覺得應該以創新驅動引導,牢牢把握住能源科技的前沿趨勢,把綠色低碳和智慧能源作為主攻方向,大力推進能源科技的創新和技術進步的水平。
第二是立足四川省的省情,先立后破,構建綠色金融的體系,今天有很多專家談到了這個問題。第三是深化能源體制改革,放管服改革,構建適應清潔能源發展的市場機制,消納保障機制,去加快推進能源的開發進度,持續推進煤炭供給側改革,提升新能源產業的發展和治理能力,實現能源治理體系和治理能力的現代化建設。
我的匯報就到此結束,謝謝大家!
責任編輯: 李穎