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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(guo)“3060”雙碳(tan)目標的提出,為(wei)能源轉型提供了(le)更為(wei)緊迫(po)明晰的時間表(biao)。電(dian)力(li)行業碳(tan)排放占全國(guo)總量(liang)的40%,要實現碳(tan)達峰(feng)、碳(tan)中和,電(dian)力(li)行業任務(wu)最重(zhong)、責任最大,承擔著主力(li)軍作用。


中國“3060”雙碳目標的(de)(de)提出,為能源轉型(xing)提供了(le)更(geng)為緊迫明(ming)晰的(de)(de)時間表。電(dian)(dian)力(li)行業(ye)碳排放占全國總量的(de)(de)40%,要(yao)實現碳達峰、碳中和(he),電(dian)(dian)力(li)行業(ye)任務(wu)最重、責任最大,承擔著(zhu)主力(li)軍作用。經濟增長和(he)終(zhong)端用能結構變化將繼續拉升(sheng)中國的(de)(de)用電(dian)(dian)量,發電(dian)(dian)行業(ye)如何在確(que)保(bao)安(an)全平穩供應的(de)(de)同時深度減排?業(ye)內既有共識,也不乏爭議。

共識在(zai)于新能源(yuan)的(de)主體(ti)(ti)地位。今(jin)年3月(yue)召開(kai)的(de)中(zhong)(zhong)央財經委員會(hui)第(di)九次會(hui)議指出,要構(gou)(gou)建清潔低碳安全高效的(de)能源(yuan)體(ti)(ti)系(xi),控(kong)制(zhi)化(hua)石能源(yuan)總(zong)量,著力提(ti)高利用效能,實(shi)施(shi)可再(zai)生能源(yuan)替(ti)代行(xing)(xing)動(dong),深化(hua)電(dian)力體(ti)(ti)制(zhi)改(gai)革(ge),構(gou)(gou)建以新能源(yuan)為主體(ti)(ti)的(de)新型(xing)電(dian)力系(xi)統。但除風(feng)電(dian)、太(tai)陽能之(zhi)外,對于其他能源(yuan)品(pin)種在(zai)未來電(dian)力系(xi)統中(zhong)(zhong)的(de)角色及化(hua)石能源(yuan)的(de)退出路徑(jing),業內外爭議不小。波士頓咨(zi)詢公司(BCG)在(zai)其日前發(fa)布的(de)報(bao)告《錨定碳中(zhong)(zhong)和,電(dian)力行(xing)(xing)業減排揚帆》中(zhong)(zhong)提(ti)出,對中(zhong)(zhong)國而言,核電(dian)、風(feng)電(dian)和光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)是實(shi)現轉型(xing)的(de)重(zhong)要抓手。

該報(bao)告的主要(yao)作(zuo)者(zhe),BCG董(dong)事總(zong)經理、全球合伙(huo)人(ren)、能(neng)源(yuan)(yuan)專項(xiang)中國區聯席負責人(ren)周涵在接受澎(peng)湃新(xin)聞采訪時表示,團(tuan)隊在報(bao)告中設(she)計(ji)了兩種情(qing)景——清(qing)潔核(he)能(neng)和綠色可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)情(qing)景,對中國未來(lai)電力能(neng)源(yuan)(yuan)結構進行展(zhan)望(wang)。其中,清(qing)潔核(he)能(neng)情(qing)景假(jia)(jia)設(she)積極發展(zhan)核(he)電,綠色可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)情(qing)景假(jia)(jia)設(she)重點發展(zhan)可再生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)。

周涵進一(yi)步(bu)解釋說(shuo),在(zai)情景設計中,團隊考(kao)量了(le)火電、水電等目前常規發電形式在(zai)碳中和目標(biao)下的發展趨勢(shi)。具體而言:

煤電(dian)逐步退出,在發(fa)電(dian)系統中的角色(se)從主要(yao)發(fa)電(dian)來(lai)源(yuan)轉(zhuan)變(bian)為維(wei)持(chi)電(dian)力系統穩定(ding)性的靈(ling)活(huo)調節電(dian)源(yuan),到2050年,所有機組都將(jiang)配備碳捕捉利(li)用和(he)封存(cun)裝置;

天然(ran)氣發電的單位碳(tan)(tan)排(pai)放量盡管遠少于煤(mei)電,但仍會產生二氧化碳(tan)(tan),且受制于資源限制,無法大(da)力發展。作為煤(mei)電退出的過渡方式,氣電在2030年(nian)(nian)之前會加快(kuai)發展,此后維(wei)持在較穩定(ding)的水平(ping),到2050年(nian)(nian)所有機組都將配(pei)備(bei)碳(tan)(tan)捕捉(zhuo)利用和封存裝置(zhi);

水(shui)力發電雖然清潔,但未來將有(you)限開(kai)發,預計2050年前可開(kai)發資源將開(kai)發完畢;

生物質發(fa)電(dian)也存(cun)在(zai)碳排(pai)放,加之面臨資源(yuan)分散、收儲(chu)運成本(ben)較高(gao),在(zai)總發(fa)電(dian)量中(zhong)的占比很難有較大(da)提高(gao)。

基于不(bu)同(tong)發(fa)(fa)電種類的(de)利弊、潛力及(ji)實現(xian)碳中和目(mu)標的(de)要求,核(he)電、風(feng)(feng)(feng)電和光(guang)伏發(fa)(fa)電是(shi)BCG所認為(wei)的(de)未來30年將處于快速(su)增長(chang)軌道的(de)3種零碳能(neng)(neng)源(yuan)。周涵(han)表(biao)示,根(gen)據測算,在(zai)清(qing)潔(jie)核(he)能(neng)(neng)情景下,隨著(zhu)核(he)電技術突破、安全(quan)性和公眾(zhong)接受度提高,2030年后的(de)年增長(chang)率可達8%以上(shang),到2050年核(he)電在(zai)發(fa)(fa)電裝機總量中的(de)占(zhan)比(bi)達到12%左右,發(fa)(fa)電量占(zhan)比(bi)達到20%-25%。在(zai)該情景下,技術成(cheng)熟(shu)、經濟(ji)性較強的(de)集中式光(guang)伏發(fa)(fa)電和陸上(shang)風(feng)(feng)(feng)電有顯(xian)著(zhu)發(fa)(fa)展(zhan),但發(fa)(fa)展(zhan)空間受地區限制,分(fen)布(bu)式光(guang)伏、離岸(an)風(feng)(feng)(feng)電等仍未達到平價。


 

“兩種假設(she)情(qing)境里(li),少(shao)量難以淘汰的化石燃料裝機仍然會(hui)帶(dai)來部分(fen)碳(tan)排(pai)放,為實現碳(tan)中和目標的最后一公里(li),需要用其他(ta)方式(shi)去實現碳(tan)中和。在上述(shu)兩種情(qing)景(jing)下,可通過研(yan)發和推廣碳(tan)捕集技術、發展儲能技術、植樹造林(lin)等手段實現剩(sheng)余(yu)九億噸(dun)二氧化碳(tan)減排(pai)。”周涵說。

她(ta)同時(shi)強調(diao),儲(chu)能(neng)技(ji)術是(shi)未來電(dian)力行業發展的(de)一(yi)個重要方(fang)向,但鑒于當前儲(chu)能(neng)技(ji)術在安全性和大(da)規模(mo)商業應用上仍缺乏完整的(de)解決方(fang)案(an),其發展前景存有一(yi)定(ding)的(de)不確定(ding)性,最理(li)想的(de)還是(shi)將電(dian)力就地消納(na)或者(zhe)及時(shi)外輸。

碳(tan)中(zhong)和目標任重(zhong)道遠,實現(xian)這一目標更是一項復雜艱巨的系統(tong)工程,對(dui)于(yu)參與其中(zhong)的主體發電企業來說,面臨著諸(zhu)多(duo)嚴(yan)峻(jun)挑戰。周涵表示,團隊(dui)在報告中(zhong)提(ti)出了“三步走”的行動策略,為發電企業制定可(ke)實現(xian)的轉型路線(xian)圖提(ti)供參考。

第一步:是推(tui)(tui)進(jin)現(xian)有舉措(cuo)和已(yi)制定的短期(qi)方案(an)。對(dui)于已(yi)經(jing)上(shang)馬的減排(pai)舉措(cuo),包括已(yi)制定的短期(qi)解決方案(an),可以進(jin)一步推(tui)(tui)進(jin)下去,助力目標實現(xian)。比如,相關煤(mei)電機組節能升級改造、設(she)計(ji)優化等(deng)都是電力行業加快轉變發(fa)展方式、提升質量效益的重要(yao)舉措(cuo)。

第二步:推動(dong)能(neng)源結(jie)構轉型和減排(pai)技術發展。首(shou)先,發電(dian)企業(ye)應該科學謀劃促進煤(mei)電(dian)有序退(tui)出(chu):一方面大幅(fu)降低新增燃(ran)煤(mei)電(dian)廠,并(bing)在(zai)短期(qi)內迅速淘汰已被識別出(chu)的優先退(tui)役(yi)機(ji)組;另一方面,加快淘汰落伍機(ji)組,為現有煤(mei)電(dian)機(ji)組設計退(tui)役(yi)時間線。其(qi)次,發電(dian)企業(ye)可根據減排(pai)舉措的經濟性和減排(pai)效果,投(tou)資長(chang)期(qi)有助于實現碳減排(pai)目標的舉措、制定轉型策(ce)略(lve)。

第三步:綜合內外部條件(jian)決定具體投(tou)資(zi)方(fang)案。發電企業可以(yi)針(zhen)對(dui)影(ying)響投(tou)資(zi)時(shi)機和(he)規模的因素,采用符合自身資(zi)源優勢的發展路(lu)線。

周涵對(dui)(dui)(dui)澎湃新聞分析稱,目前(qian)看(kan)來,第(di)一步對(dui)(dui)(dui)于電力企業而言相(xiang)對(dui)(dui)(dui)簡單,能(neng)效水平普遍提高(gao)。第(di)三步對(dui)(dui)(dui)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)源進行投(tou)資也比(bi)較可(ke)(ke)行,路(lu)徑清晰。“比(bi)較難的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)還是(shi)(shi)第(di)二(er)步,也就是(shi)(shi)火電退出的(de)(de)路(lu)徑,到底以什么樣(yang)的(de)(de)節奏退出?退出的(de)(de)過程中還有一系列其他要考慮的(de)(de)因(yin)素,比(bi)如對(dui)(dui)(dui)當(dang)地經(jing)濟(ji)的(de)(de)影響、員(yuan)工安(an)置等(deng)等(deng),這一部分是(shi)(shi)最困難的(de)(de)。”她說道。

周涵建(jian)議(yi),在火電退出的過程中(zhong),首(shou)要原則(ze)是不應再投資新建(jian)燃煤電廠,對于(yu)技術比較老(lao)舊、污(wu)染大的火電產(chan)能(neng)率先淘汰。對于(yu)其(qi)他火電資產(chan)進行逐(zhu)步(bu)淘汰,最大限(xian)(xian)度(du)地保障機(ji)組(zu)的運行年限(xian)(xian)、逐(zhu)漸降(jiang)低(di)利用(yong)小時數,為電網的優化升級、儲能(neng)的成熟和可再生能(neng)源發(fa)電成本的進一(yi)步(bu)下降(jiang)留出過渡期。

談及(ji)碳(tan)(tan)(tan)交易之(zhi)于電力(li)減碳(tan)(tan)(tan)的效(xiao)果時,周涵對(dui)澎(peng)湃(pai)新聞表示(shi),碳(tan)(tan)(tan)交易是(shi)實現(xian)碳(tan)(tan)(tan)中和(he)不可或缺的存在,有助(zhu)于可再生(sheng)能(neng)源、如光伏和(he)風(feng)電的發(fa)展,顯(xian)著提(ti)升可再生(sheng)能(neng)源的經(jing)濟性和(he)競(jing)爭力(li),對(dui)整體電力(li)結構轉(zhuan)型(xing)有良(liang)好的支(zhi)撐和(he)輔(fu)助(zhu)作用。目(mu)前碳(tan)(tan)(tan)交易市場剛剛上線運行,市場還是(shi)應予以足夠的耐心和(he)時間。

“碳(tan)(tan)交易剛上線不久,如果(guo)碳(tan)(tan)配額收緊得很劇烈、碳(tan)(tan)價高漲,對于火電(dian)廠而(er)言很難(nan)及時將(jiang)額外的成本直接傳(chuan)導(dao)到下游。隨著碳(tan)(tan)交易機制的進一步完善,市場活躍(yue)度提升,電(dian)力行業的碳(tan)(tan)減排機制將(jiang)逐漸理順(shun)。”她(ta)說(shuo)道。




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