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化石能源為主的發(fā)展方式難以為繼,建設以智能電網為基礎、特高壓電網為關鍵、清潔能源為根本的我國能源互聯(lián)網,將全面促進清潔發(fā)展,保障能源安全,對我國轉變經濟發(fā)展方式,增強內生發(fā)展動能,應對復雜國際形勢將發(fā)揮重要作用,是一舉多得的戰(zhàn)略性舉措,需要在“十四五”加大力度推進實施。
新世紀以來,化石能源資源和氣候環(huán)境約束日益趨緊,以綠色低碳為方向的新一輪能源革命正在全球蓬勃興起。習近平總書記深刻洞察世界能源發(fā)展大勢,提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,在2015年9月聯(lián)合國發(fā)展峰會上倡議“構建全球能源互聯(lián)網,推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求”??倳涥P于全球能源互聯(lián)網的重要講話,明確滿足電力需求總體目標,突出清潔和綠色發(fā)展方式,為我們深刻把握能源互聯(lián)網的本質內涵提供了根本遵循。能源互聯(lián)網不是現(xiàn)有各類能源系統(tǒng)的組合,而是能源系統(tǒng)發(fā)展演進的高級形態(tài)。隨著化石能源退出歷史舞臺,以太陽能、風能、水能為代表的清潔能源將成為主導。清潔能源資源豐富,且在時間和空間分布上存在天然不均衡性、隨機性、波動性,必須轉化為電能,依托互聯(lián)電力系統(tǒng)大范圍配置,才能實現(xiàn)高效開發(fā)利用。因此,能源互聯(lián)網是清潔主導、電為中心、互聯(lián)互通的現(xiàn)代新型能源體系,是清潔能源大規(guī)模開發(fā)、大范圍配置、高效利用的基礎平臺,實質就是“智能電網+特高壓電網+清潔能源”。
我國能源互聯(lián)網是全球能源互聯(lián)網的重要組成,是推動我國能源轉型的根本途徑。當前,新冠疫情在全球蔓延,國際環(huán)境發(fā)生深刻變化。面對經濟下行壓力和復雜國際形勢,能源電力行業(yè)要在保安全、促發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。關鍵要以新發(fā)展理念和能源安全新戰(zhàn)略為指引,加快我國能源變革轉型,推動經濟復蘇和高質量發(fā)展,于危機中育新機、于變局中開新局。“十四五”是我國能源轉型的關鍵期和窗口期,加快建設我國能源互聯(lián)網,將根本扭轉化石能源增長勢頭,全面促進清潔發(fā)展,保障能源安全,對我國轉變經濟發(fā)展方式,增強內生發(fā)展動能,應對復雜國際形勢將發(fā)揮重要作用,是利在當下、惠及長遠、一舉多得的戰(zhàn)略性舉措。
一、綠色低碳轉型是世界能源發(fā)展大勢
當今世界,氣候變化、環(huán)境污染、資源匱乏、貧困健康等問題日益嚴峻,嚴重威脅人類生存與發(fā)展。問題的根源,是長期以來人類對化石能源的過度消耗和依賴,加快綠色低碳轉型是世界能源發(fā)展大勢所趨。
這是能源系統(tǒng)升級的發(fā)展方向。從薪柴到煤炭、石油、天然氣,再到太陽能、風能、水能等清潔能源,能源碳含量逐漸下降,對環(huán)境影響逐漸減小,能源系統(tǒng)總體從高碳向低碳發(fā)展。面對全球性挑戰(zhàn),能源將朝著更清潔、更友好、更高品質、可持續(xù)的方向不斷升級。
這是能源技術進步的必然結果。技術進步是能源轉型的關鍵驅動力。蒸汽機、發(fā)電機、內燃機、電動機,每一次技術革命都開創(chuàng)了能源發(fā)展新的時代,帶來能源利用形式的重大變革和效率的大幅提升。隨著特高壓、智能電網、清潔能源技術的快速發(fā)展和廣泛應用,將推動人類進入清潔能源時代。
這是破解資源匱乏困局的必由之路?;茉凑既蛞淮文茉聪M比重超過80%,按目前開發(fā)強度,已探明煤炭和油氣儲量只能分別開采100多年和50多年。全球清潔能源資源豐富,太陽能、風能、水能理論蘊藏量超過100萬億千瓦,僅開發(fā)萬分之五就能滿足世界各國能源需求。清潔能源將成為解決資源匱乏問題、實現(xiàn)能源永續(xù)供應的“巨大寶庫”。
這是應對氣候環(huán)境危機的治本之策。氣候變化和環(huán)境污染形勢很嚴峻。目前全球地表平均溫度已比工業(yè)革命前升高1.1℃,按此趨勢,到本世紀中葉左右,全球溫升將超過2℃安全閾值,導致不可逆轉的巨大災難。工業(yè)革命以來,化石能源產生的二氧化碳累計達2.2萬億噸,占溫室氣體總量的70%以上。必須從源頭減少化石能源消費,加快清潔發(fā)展,實現(xiàn)能源系統(tǒng)全面“脫碳”,根本解決全球氣候環(huán)境危機。
這是實現(xiàn)能源經濟高效發(fā)展的重要途徑。技術進步和規(guī)?;l(fā)展推動清潔能源發(fā)電成本快速下降,沙特、阿聯(lián)酋、智利、葡萄牙等國光伏項目,墨西哥等國風電項目國際中標上網電價已低于0.14元/千瓦時,而煤電等化石能源受資源與環(huán)境因素制約,發(fā)電成本將持續(xù)升高。預計2025年前,光伏和陸上風電競爭力將全面超過化石能源。推動全球清潔能源大規(guī)模開發(fā)、大范圍配置,將發(fā)揮清潔能源互補性強、經濟性好的優(yōu)勢,為各國提供充足經濟的綠色能源。
總之,從歷史規(guī)律、技術創(chuàng)新、現(xiàn)實需求等方面看,清潔能源取代化石能源是世界的潮流、時代的呼喚,是不以人的意志為轉移的必然趨勢。近年來,全球許多國家出臺清潔發(fā)展和去煤控油政策,加快清潔能源項目投資建設,能源綠色低碳轉型呈加速發(fā)展態(tài)勢。比利時、瑞典等10多個國家煤電已全部退出,26個歐盟成員國承諾2020年以后不再新建燃煤電站,荷蘭、挪威、英國、法國等國已宣布禁售燃油車時間表。2019年,全球可再生能源裝機達到25.3億千瓦,占總裝機比重34.7%,新增裝機1.8億千瓦,占全球新增發(fā)電容量的72%;可再生能源投資達到2800億美元,連續(xù)5年超過2500億美元,是化石能源發(fā)電投資的3倍。當前,受疫情影響,化石能源產業(yè)遭受嚴重沖擊,這也為能源轉型提供了契機。發(fā)展清潔能源將成為“后疫情時期”最具效益的綠色投資,為促進各國加快經濟轉型升級,實現(xiàn)更高質量復蘇發(fā)揮重要作用。
二、破解我國能源發(fā)展困局亟需加快變革轉型
新世紀以來,我國能源需求持續(xù)攀升,已成為世界最大的能源生產國、消費國和碳排放國,能源結構以化石能源為主,資源環(huán)境約束趨緊,供需矛盾突顯,能源安全、可持續(xù)發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
油氣受制于人。我國石油、天然氣占一次能源消費比重約27%,受資源條件限制,生產與消費缺口持續(xù)擴大,對外依存度分別達72%、43%,保障油氣安全壓力巨大。特別當前逆全球化抬頭、油價巨幅震蕩、中美摩擦加劇,油氣對外依存度過高將對國家安全帶來重大挑戰(zhàn)。
煤電問題突出。我國煤炭占一次能源消費比重約58%,一半以上用于發(fā)電,探明儲量只能開采50年。煤電裝機超過10.4億千瓦,占全球的一半,機組平均利用小時數(shù)僅4400小時,遠低于韓國的6200小時,按5500小時的設計標準,相當于2億千瓦裝機是無效投資,產能明顯過剩。2019年以來,我國新投產和在建煤電約1.2億千瓦,接近歐盟國家現(xiàn)有煤電總和(1.4億千瓦)。在全球30多個國家都在加快退煤的情況下,我國煤電裝機不降反升,面臨的壓力越來越大。
清潔發(fā)展受限。我國清潔能源豐富,但資源與需求逆向分布,發(fā)展大容量、遠距離、低損耗特高壓輸電是加快清潔能源開發(fā)和大范圍配置的必然選擇。目前,我國特高壓電網建設總體滯后,資源配置能力不足,嚴重制約清潔能源發(fā)展。如清潔能源富集的“三北”地區(qū)(東北、西北、華北),外送能力僅6500萬千瓦,不到清潔能源裝機容量的32%,遠不能滿足送出需要。
碳減排形勢嚴峻。2019年我國碳排放占全球總量的28%,人均排放比世界平均水平高46%,兌現(xiàn)2030年減排承諾任務非常艱巨。延續(xù)當前路徑,我國不僅無法實現(xiàn)減排目標,還將面臨煤電等基礎設施先建后拆、資產擱淺的巨大損失。研究表明,當前每增加1億千瓦煤電裝機,未來將擠壓3億千瓦清潔能源發(fā)展空間,到2050年累計增加碳排放150億噸,相當于2019年我國碳排放的1.5倍,而且煤電機組被迫提前退役還將造成超過3000億元的資產損失。
總體看,化石能源為主的發(fā)展方式是導致我國能源安全和碳排放問題的根源。破解困局,關鍵要貫徹創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念,以統(tǒng)攬全局的思維和勇于變革的魄力,突破傳統(tǒng)能源發(fā)展路徑束縛,深入推進“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略,實現(xiàn)能源體系的根本改變。
三、建設我國能源互聯(lián)網是推動能源變革轉型的根本途徑
建設我國能源互聯(lián)網是落實總書記關于推進能源安全新戰(zhàn)略、構建國內和全球能源互聯(lián)網等有關要求的重要舉措,是新發(fā)展理念在能源領域的創(chuàng)新實踐,將從能源生產、消費、市場等環(huán)節(jié)協(xié)同發(fā)力,轉變以煤、油、氣為主體的能源格局,打造清潔主導、電為中心、互聯(lián)互通的新型能源體系,開辟綠色、低碳、可持續(xù)的能源發(fā)展新道路。
生產環(huán)節(jié),以清潔主導轉變能源生產方式。我國太陽能、風能、水能技術可開發(fā)量分別超過100億、35億、6億千瓦,完全能夠滿足我國未來能源需求。發(fā)揮清潔能源資源優(yōu)勢,加快清潔替代,推動以水、風、光等清潔能源替代化石能源,是實現(xiàn)能源供給革命的必然要求。重點要大力開發(fā)西部太陽能發(fā)電、“三北”風電、西南水電等大型清潔能源基地,因地制宜發(fā)展分布式能源和海上風電,安全高效發(fā)展核電,配套建設抽水蓄能和電化學等儲能系統(tǒng),以風光水儲協(xié)同保障能源供應,打造高質量發(fā)展的“綠色引擎”。煤電要嚴控總量、優(yōu)化布局、調整定位,加快轉型。壓減東中部低效煤電,新增全部布局到西部和北部地區(qū),煤電裝機在2025年前達峰(11億千瓦),并逐步壓減和退出。煤電功能定位由主體電源逐步轉變?yōu)檎{節(jié)電源,更好促進清潔能源發(fā)展。
消費環(huán)節(jié),以電為中心轉變能源消費方式。電能是優(yōu)質高效的二次能源,經濟價值相當于等當量煤炭的17.3倍、石油的3.2倍,電能消費占終端能源消費比重每提高一個百分點,能源強度下降3.7%。加快電能替代,推動以電代煤、以電代油、以電代氣、以電代柴,形成電能為主的能源消費格局,將大幅提高我國能效水平,降低油氣進口依賴度,是實現(xiàn)能源消費革命的根本途徑。應在工業(yè)、交通、商業(yè)、農業(yè)、生活等各用能領域全面實施電能替代,提高能源消費品質和效率,讓煤油氣等資源回歸工業(yè)原材料屬性,創(chuàng)造更大價值。同時,依托充足經濟的清潔能源發(fā)電,推動電制氫氣、甲烷等燃料和原材料,培育綠色循環(huán)新型產業(yè),為經濟高質量發(fā)展提供有力支撐。2035年前,電制燃料和原材料產業(yè)實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展;到2050年,電解水制氫年產量達到6500萬噸,電制甲烷年產量達到500億立方米。
市場環(huán)節(jié),以大電網大市場實現(xiàn)能源大范圍優(yōu)化配置。電網既是能源輸送的高效載體,也是市場配置的重要平臺?;谕耆哂凶灾髦R產權的特高壓技術創(chuàng)新,我國正在建設世界上電壓等級最高、配置能力最強的特高壓交直流混合電網,為保障能源安全、推動清潔發(fā)展發(fā)揮了關鍵作用。面對更大規(guī)模“西電東送、北電南供”需要,亟需加快建設以智能電網為基礎、特高壓電網為骨干網架的全國能源優(yōu)化配置平臺,形成西部為送端、東部為受端的兩大同步電網,全面提高配置能力和安全水平,滿足清潔能源大規(guī)模接入、輸送和消納需要,根本解決棄水、棄風、棄光和“窩電”等問題。同時,依托大電網加快建設全國統(tǒng)一電力市場,充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,更好促進能源跨區(qū)跨省交易和經濟高效配置。在主要立足國內前提下,加強國際能源合作,積極推動我國與俄羅斯、蒙古、哈薩克斯坦、緬甸、老撾等周邊國家電力互聯(lián),利用國際資源,豐富能源供應體系,實現(xiàn)開放條件下能源安全。
建設我國能源互聯(lián)網將大幅提升能源自主保障能力,根本解決能源安全問題,總體分三步走。第一步增量替代。2025年前,煤電裝機規(guī)模達峰,總量控制在11億千瓦,新增能源需求主要由清潔能源提供,基本扭轉化石能源增長勢頭。第二步存量替代。2035年前,煤電逐步退出,降到9億千瓦以下;油、氣年消費量達峰并穩(wěn)步降低,減少進口達到1億噸、500億立方米;清潔能源和電能比重加快提升,達到47%、41%;能源自給率達到88%。第三步全面轉型。2050年前,我國能源互聯(lián)網全面建成,能源發(fā)展方式實現(xiàn)根本轉變。屆時,煤電將降到4億千瓦以下,每年減少油、氣進口4億噸、1500億立方米,清潔能源占一次能源比重從目前的22%提高到74%,能源自給率從目前的80%提高到95%,單位GDP能耗和碳排放比目前分別降低60%、68%,跨區(qū)跨省資源配置能力超過7.4億千瓦,為我國全面建設社會主義現(xiàn)代化強國提供安全、清潔、高效、可持續(xù)的能源保障。
四、建設我國能源互聯(lián)網價值巨大、意義深遠
我國能源互聯(lián)網涉及領域廣、帶動力強,為我國應對當前風險挑戰(zhàn)提供了破局之策。能夠推動重大前沿技術突破,培育和壯大一批高科技企業(yè),既有利于穩(wěn)定經濟基本盤,又將有力促進我國高質量發(fā)展,是振興經濟、留住青山、贏得未來的重要舉措。
推動產業(yè)升級和投資就業(yè)。能源互聯(lián)網聚集了新能源、新材料、特高壓、儲能、電動汽車、5G、大數(shù)據等“新基建”重點領域和關鍵技術,是世界科技競爭的前沿陣地。建設我國能源互聯(lián)網將有力推動這些領域技術創(chuàng)新和高端裝備制造,促進產業(yè)鏈升級、價值鏈提升,打造經濟發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)、新動能,在擴大有效投資,促進經濟持久穩(wěn)定增長中發(fā)揮“火車頭”作用。預計“十四五”期間,我國能源互聯(lián)網投資可達9萬億元,其中電源、電網投資分別為7萬億、2萬億元,增加就業(yè)崗位900萬個,帶動相關市場主體發(fā)展,穩(wěn)企業(yè)、穩(wěn)投資、保就業(yè)作用顯著。
降低全社會用能成本。我國已逐步進入光伏、風電平價上網時代,預計2025年西部和北部地區(qū)清潔能源發(fā)電成本將低于0.3元/千瓦時,通過特高壓送至東中部地區(qū)經濟性顯著。依托能源互聯(lián)網,統(tǒng)籌利用資源差、時間差、價格差,推動清潔能源規(guī)?;_發(fā)和經濟高效配置,到2035年、2050年將使全社會平均度電價格降低0.06元、0.12元,每年減少用能成本7000億、1.7萬億元,讓企業(yè)和千家萬戶用上清潔電、便宜電,讓全體人民共享能源變革的紅利。
大幅減少碳排放。建設我國能源互聯(lián)網,加快清潔替代和電能替代,將推動能源系統(tǒng)與碳脫鉤、經濟發(fā)展與碳排放脫鉤,根本解決發(fā)展與減排的矛盾,以較低成本、較小代價、更快速度實現(xiàn)減排目標。2025年,我國碳排放達峰(97億噸),2035年、2050年減少到67億、30億噸,較峰值下降30%、70%,兌現(xiàn)減排承諾,在全球氣候治理中占據主動。
改善生態(tài)環(huán)境與健康。我國能源互聯(lián)網是建設美麗中國的助推器,在減少環(huán)境污染、節(jié)約水資源等方面將發(fā)揮重要作用。到2035年、2050年,每年可減少大氣污染物排放1500萬、2700萬噸;節(jié)約淡水700億、1400億噸。我國生態(tài)環(huán)境的根本改善,將顯著降低自然災害風險,減少污染引發(fā)的各種疾病,提高人民健康水平和幸福感。
促進區(qū)域協(xié)同發(fā)展。通過加快西部、北部清潔能源集約化開發(fā)和大規(guī)模外送,變資源優(yōu)勢為經濟優(yōu)勢,將有力帶動西部大開發(fā)和東北全面振興,擴大投資就業(yè),促進邊遠和貧困地區(qū)脫貧致富,縮小地區(qū)發(fā)展差距,實現(xiàn)共同富裕目標。目前,西部地區(qū)每年通過特高壓電網外送電力約3000億千瓦時,僅售電收入就超過850億元,對于帶動當?shù)亟洕l(fā)展作用顯著。
助力人類命運共同體建設。全球能源互聯(lián)網本質是全球能源命運共同體,是人類命運共同體建設的重要內容。歷史上煤炭革命、油氣革命、電氣革命,都是西方發(fā)起和主導,相關國家由此成為世界強國。新的歷史條件下,以建設我國能源互聯(lián)網為契機,引領全球能源互聯(lián)網發(fā)展,在世界上舉起綠色低碳發(fā)展的中國旗幟,將彰顯我國責任擔當,顯著提升國際影響力和話語權,有力促進“一帶一路”和人類命運共同體建設。
原標題:建設我國能源互聯(lián)網 推進綠色低碳轉型(上)