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波士頓咨詢:核電、風電和光伏是實現中國電力減碳的關鍵

2022-08-17 14:28  來源:澎湃新聞    能源轉型  碳排放  碳中和

中國“3060”雙(shuang)碳(tan)目標的(de)(de)提出(chu),為能(neng)源(yuan)轉型提供了更為緊迫(po)明晰的(de)(de)時間表。電力行業(ye)碳(tan)排放占全國總量的(de)(de)40%,要實現碳(tan)達(da)峰(feng)、碳(tan)中和,電力行業(ye)任務最(zui)重、責(ze)任最(zui)大,承擔著主力軍作用(yong)。


中(zhong)國(guo)“3060”雙(shuang)碳目(mu)標的(de)提出(chu),為能源轉型(xing)提供(gong)了更為緊迫明(ming)晰的(de)時間表(biao)。電(dian)力行業(ye)碳排放占全(quan)國(guo)總(zong)量的(de)40%,要實現碳達(da)峰、碳中(zhong)和(he)(he),電(dian)力行業(ye)任務最(zui)重、責任最(zui)大,承(cheng)擔著主(zhu)力軍(jun)作(zuo)用。經濟增長和(he)(he)終端用能結構(gou)變(bian)化將繼續拉升中(zhong)國(guo)的(de)用電(dian)量,發電(dian)行業(ye)如何(he)在確保安全(quan)平穩(wen)供(gong)應的(de)同時深度減排?業(ye)內既(ji)有(you)共識,也不(bu)乏爭議。

共識(shi)在于(yu)新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的主(zhu)體(ti)(ti)地位。今年(nian)3月召開的中央(yang)財(cai)經委員會(hui)(hui)第(di)九次會(hui)(hui)議(yi)指出(chu),要構(gou)建(jian)清(qing)潔低碳安全高(gao)效的能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體(ti)(ti)系,控制(zhi)化石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)總量(liang),著力(li)(li)(li)提高(gao)利用效能(neng),實施可再(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)替代行(xing)動,深化電(dian)(dian)力(li)(li)(li)體(ti)(ti)制(zhi)改革(ge),構(gou)建(jian)以新(xin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)為主(zhu)體(ti)(ti)的新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)。但除風電(dian)(dian)、太(tai)陽能(neng)之外,對于(yu)其他能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)品種在未(wei)來電(dian)(dian)力(li)(li)(li)系統(tong)中的角色及(ji)化石(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的退出(chu)路(lu)徑,業(ye)內外爭議(yi)不小(xiao)。波士頓(dun)咨(zi)詢公司(BCG)在其日前發(fa)(fa)布的報告《錨定碳中和,電(dian)(dian)力(li)(li)(li)行(xing)業(ye)減排(pai)揚帆》中提出(chu),對中國而言(yan),核電(dian)(dian)、風電(dian)(dian)和光伏發(fa)(fa)電(dian)(dian)是實現轉型(xing)的重要抓手。

該報(bao)告的主要(yao)作者,BCG董(dong)事總經理、全球合伙人、能(neng)源專項中(zhong)(zhong)國(guo)區聯席負責人周(zhou)涵在接受(shou)澎(peng)湃新聞采訪時表示,團隊在報(bao)告中(zhong)(zhong)設計了兩種情景——清潔(jie)核(he)能(neng)和綠色可再生(sheng)(sheng)能(neng)源情景,對中(zhong)(zhong)國(guo)未來電力能(neng)源結構進行(xing)展(zhan)望(wang)。其中(zhong)(zhong),清潔(jie)核(he)能(neng)情景假設積極發展(zhan)核(he)電,綠色可再生(sheng)(sheng)能(neng)源情景假設重點發展(zhan)可再生(sheng)(sheng)能(neng)源。

周涵進一(yi)步(bu)解(jie)釋說,在情景設(she)計(ji)中,團隊(dui)考量了火電、水電等目(mu)前(qian)常規發電形式在碳中和目(mu)標(biao)下的發展趨勢。具體而(er)言:

煤電(dian)(dian)逐(zhu)步退出,在發電(dian)(dian)系統(tong)中的角(jiao)色從主要發電(dian)(dian)來(lai)源轉(zhuan)變為維持電(dian)(dian)力系統(tong)穩定性的靈活調(diao)節電(dian)(dian)源,到2050年,所(suo)有(you)機組都將(jiang)配(pei)備(bei)碳捕捉利用和封存裝置;

天然氣發電(dian)的單位碳排放量(liang)盡管(guan)遠少于(yu)(yu)煤電(dian),但仍會(hui)產(chan)生二氧化碳,且受制于(yu)(yu)資源(yuan)限制,無(wu)法大力發展(zhan)。作為煤電(dian)退出(chu)的過渡方式,氣電(dian)在2030年(nian)(nian)之前會(hui)加快發展(zhan),此后維(wei)持在較穩定的水平,到2050年(nian)(nian)所有機組都將配備(bei)碳捕捉(zhuo)利用和封存裝置;

水(shui)力發(fa)電(dian)雖然清潔,但未(wei)來(lai)將有限開(kai)發(fa),預計2050年前可開(kai)發(fa)資源(yuan)將開(kai)發(fa)完(wan)畢;

生物質發電也存在碳(tan)排放,加(jia)之面臨(lin)資源分散(san)、收儲運成(cheng)本較(jiao)高,在總發電量中(zhong)的占比很難有較(jiao)大(da)提高。

基(ji)于(yu)不同發(fa)電(dian)(dian)種類的(de)(de)利弊、潛力及(ji)實現碳中(zhong)和(he)(he)目(mu)標的(de)(de)要求,核電(dian)(dian)、風電(dian)(dian)和(he)(he)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)是(shi)BCG所(suo)認為的(de)(de)未來30年將處于(yu)快速增長軌道的(de)(de)3種零(ling)碳能(neng)(neng)源。周(zhou)涵表示(shi),根(gen)據測(ce)算,在(zai)清潔核能(neng)(neng)情(qing)景(jing)下,隨著(zhu)核電(dian)(dian)技術突(tu)破(po)、安全(quan)性(xing)和(he)(he)公(gong)眾(zhong)接受(shou)度提高,2030年后的(de)(de)年增長率可達(da)8%以上(shang),到2050年核電(dian)(dian)在(zai)發(fa)電(dian)(dian)裝機(ji)總量中(zhong)的(de)(de)占(zhan)比達(da)到12%左右,發(fa)電(dian)(dian)量占(zhan)比達(da)到20%-25%。在(zai)該(gai)情(qing)景(jing)下,技術成熟、經濟(ji)性(xing)較(jiao)強(qiang)的(de)(de)集中(zhong)式光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)和(he)(he)陸(lu)上(shang)風電(dian)(dian)有顯著(zhu)發(fa)展,但發(fa)展空間受(shou)地(di)區(qu)限制,分布(bu)式光(guang)伏(fu)、離岸風電(dian)(dian)等仍(reng)未達(da)到平價(jia)。


 

“兩種假(jia)設(she)情(qing)境里(li),少量難以淘汰(tai)的(de)化石燃料裝(zhuang)機仍然(ran)會帶來部(bu)分碳排放,為實現碳中(zhong)和目標的(de)最后一公里(li),需要用其(qi)他(ta)方式去實現碳中(zhong)和。在上述(shu)兩種情(qing)景(jing)下,可通過研(yan)發和推(tui)廣碳捕(bu)集技術、發展(zhan)儲能技術、植樹(shu)造(zao)林等(deng)手段實現剩余九(jiu)億(yi)噸二氧化碳減(jian)排。”周涵說(shuo)。

她同時(shi)強調,儲(chu)能技(ji)術(shu)是未來電力(li)行業發展的一個重要方向(xiang),但鑒于當前儲(chu)能技(ji)術(shu)在安全性和大規(gui)模商業應用(yong)上(shang)仍缺乏完(wan)整(zheng)的解決方案,其發展前景存有一定的不確(que)定性,最理想(xiang)的還是將電力(li)就地(di)消納或(huo)者及時(shi)外輸。

碳中和目(mu)標(biao)任(ren)重道遠,實現(xian)這一目(mu)標(biao)更是一項(xiang)復雜艱巨的(de)系(xi)統工程(cheng),對于參與其中的(de)主體(ti)發電企業來說(shuo),面臨著(zhu)諸多嚴峻挑戰。周涵表示,團隊在報告中提(ti)出了(le)“三步走”的(de)行動(dong)策略,為發電企業制定(ding)可實現(xian)的(de)轉型路線(xian)圖提(ti)供參考(kao)。

第一(yi)步:是推進現有舉措(cuo)和已制(zhi)定的短期(qi)方(fang)(fang)案(an)。對于已經上(shang)馬的減排舉措(cuo),包(bao)括已制(zhi)定的短期(qi)解決方(fang)(fang)案(an),可以進一(yi)步推進下去,助力目(mu)標實現。比如(ru),相關煤電機(ji)組節能升級改造、設計優(you)化等都是電力行業加快(kuai)轉變發展方(fang)(fang)式、提(ti)升質量效益的重要舉措(cuo)。

第二步:推動(dong)能源結構轉型和減排技術發展(zhan)。首先,發電(dian)企(qi)業應(ying)該科學(xue)謀劃促進(jin)煤(mei)電(dian)有(you)序退(tui)出:一(yi)方面大幅降低(di)新(xin)增燃煤(mei)電(dian)廠(chang),并在短期內迅速(su)淘(tao)汰已被識別(bie)出的優先退(tui)役機(ji)組(zu)(zu)(zu);另一(yi)方面,加(jia)快淘(tao)汰落伍(wu)機(ji)組(zu)(zu)(zu),為現有(you)煤(mei)電(dian)機(ji)組(zu)(zu)(zu)設(she)計退(tui)役時間線。其次,發電(dian)企(qi)業可根(gen)據(ju)減排舉措(cuo)的經(jing)濟性和減排效果,投資長期有(you)助于實現碳減排目標的舉措(cuo)、制定(ding)轉型策略。

第(di)三步:綜合內外部條件決(jue)定具體投資方案。發電(dian)企業可以針對影響投資時機和(he)規模(mo)的(de)因素,采(cai)用(yong)符(fu)合自身資源優勢的(de)發展路(lu)線。

周涵對(dui)澎湃(pai)新聞分析稱,目前看來,第一步(bu)對(dui)于電力企(qi)業(ye)而言(yan)相(xiang)對(dui)簡單,能效水平普遍提高(gao)。第三步(bu)對(dui)可再生(sheng)能源進行投資(zi)也比(bi)較可行,路徑(jing)清晰。“比(bi)較難的(de)(de)可能還(huan)(huan)是(shi)第二步(bu),也就是(shi)火電退出(chu)的(de)(de)路徑(jing),到底以什么樣的(de)(de)節奏退出(chu)?退出(chu)的(de)(de)過程中還(huan)(huan)有一系列其(qi)他要考慮的(de)(de)因素,比(bi)如對(dui)當地經濟(ji)的(de)(de)影響、員工安置(zhi)等等,這(zhe)一部分是(shi)最困(kun)難的(de)(de)。”她(ta)說道。

周涵建議,在火電退出的(de)過(guo)程中,首要原則是不應再(zai)投資新建燃煤電廠,對于技術比較老(lao)舊、污(wu)染大的(de)火電產能率先淘汰(tai)。對于其他火電資產進行(xing)(xing)逐(zhu)步(bu)淘汰(tai),最大限(xian)度(du)地保障機組的(de)運行(xing)(xing)年限(xian)、逐(zhu)漸降低(di)利用小時數,為(wei)電網(wang)的(de)優化升級、儲能的(de)成熟和可再(zai)生能源發電成本的(de)進一步(bu)下降留出過(guo)渡期(qi)。

談(tan)及碳交易(yi)之于電力(li)減碳的(de)效果時,周涵對(dui)(dui)澎湃新(xin)聞表示(shi),碳交易(yi)是實現碳中和(he)(he)不可(ke)或缺的(de)存在,有(you)助于可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)、如(ru)光伏和(he)(he)風電的(de)發展(zhan),顯著(zhu)提升可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)經濟(ji)性和(he)(he)競爭力(li),對(dui)(dui)整體(ti)電力(li)結構轉型有(you)良好的(de)支撐和(he)(he)輔助作(zuo)用。目前碳交易(yi)市場剛剛上線運行,市場還是應予以足夠的(de)耐(nai)心(xin)和(he)(he)時間(jian)。

“碳交(jiao)易(yi)剛上(shang)線不久,如果碳配額(e)收緊得很劇(ju)烈、碳價高漲,對(dui)于火電廠而言很難及時將(jiang)額(e)外的(de)成本直接傳導到(dao)下游。隨著碳交(jiao)易(yi)機制(zhi)的(de)進一步完善,市場(chang)活躍(yue)度提升,電力行(xing)業的(de)碳減排機制(zhi)將(jiang)逐(zhu)漸理順。”她說道(dao)。




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