王仲颖:电力绿色化是推动经济高质量发展的利器

绿色低碳发展智库伙伴

编者按:2019年1月19日,绿色低碳发展智库伙伴2019年度研讨会暨五周年庆祝活动在北京举办。来自全国各地的伙伴机构和智库专家一百二十余人,回到发心之地北京,一起展望面向2030年的绿色低碳中国建设,共谋智库平台的发展大计。此篇文章国家发改委能源研究所副所长王仲颖的主题演讲的精华。

国家发改委能源研究所副所长王仲颖

首先,绿色低碳发展是一种理念,空谈无意义,必须将绿色低碳发展的理念与行业发展相结合、成为普遍形态,才能使行业效益最大化。

第二,政府和智库的关系。我认为,政府工作的首要任务是着眼解决眼前的问题,这并不意味着它不考虑未来,而是如果今天的问题解决不了,明天没有办法继续;智库则不同,智库的作用应当是为政府出谋划策,去考虑未来30、50年,如果有能力甚至可以是未来100年的事情。同样智库不能空谈,需要将未来与现实相结合。

我认为在经济发展和环境保护方面,中国现在处于“杀敌八百、自损一千”的状态,因为我们现在的一些做法可能为未来埋下了隐患。虽然我们现在没有感觉到,但非常可能在未来5年甚至10年后要面对气候风险的后果。所以,如果智库能够协助政府,在政府制定今年、明年、乃至未来五年规划时,将未来的要素考虑进来,可以很好的规避气候变化带来的问题和风险,同时也是我们将绿色低碳融入到行行业业的机会。

能源领域主要矛盾与次要矛盾已发生转换

目前能源领域的主要矛盾、次要矛盾已发生转化,最重要的是现在高碳的结构对经济的高质量发展产生了严重的影响。打个比方,能源是社会的食品,没有它人无法生存,但吃了太多的有毒食品,社会就会生病,甚至无法成长。解决能源高碳结构问题是经济社会可持续发展的关键。单纯依靠化石能源为主的能源系统与经济增长和生态环境之间是一种脆弱的倒三角关系,难以为继。我们需要扭转这种关系,形成以绿色低碳能源系统和现代化经济体系两脚落地的生态文明社会。人类文明的发展史从光明中来,中间经历了薪火、煤碳、石油、天然气,最终必将因为可再生能源时代的到来更加灿烂。

电力消费与经济发展的关系

建国以来经济增长与电力消费的增长曲线契合度非常高,国际上也是如此,因此我们对未来的社会或者能源系统一定是电力系统所主宰是有共识的。据2015-2017年数据显示,电力弹性系数与供给侧改革、经济高质量发展有共同向上的趋势。国家能源局刚刚公布的2018年全社会用电量数据表明,电力消费增长为8.5%,超过了GDP的增长,高质量发展需要电力弹性系数超过1。

在这种情况下,如何实现从经济高质量发展、能源转型、生态环境优化进而推动经济高质量发展的良性循环呢?我认为实现中国低碳发展的路径要倡导“三化”:一是产业电气化,包括第一、二、三产,可以大幅度提高终端用能的效率;二是行业智能化,即生产、生活、居住、出行以及行行业业智能化,为经济高质量发展保驾护航;三是电力绿色化,构建清洁低碳、安全高效的能源系统,助推经济、环境、能源良性循环发展。

未来的能源系统到底能否支撑我们到本世纪中叶实现中国梦?我曾在2015年发布的《2050高比例可再生能源情景及路径》中描述中国梦实为两个梦,一是经济梦,二是生态梦。这意味着中国的能源发展既要满足经济增长的要求,同时也要满足生态环境的需求。

2050中国能源系统转型的目标及战略

到2050年,终端用能要实现高比例电气化,届时需要15万亿度电,如此,终端的用能消费量仅需要28.05亿吨标准煤就能满足经济社会发展的需要,我们能效水平也会达到发达国家的先进水平。如何提供15万亿度电?如果还是煤电、油电或气电,那么绿色低碳的理念就无法实现,为了满足生态环境的需求以及履行《巴黎协定》,我国未来的电力系统需要由风力发电和太阳能发电来主宰。

到2050年,我们的电力系统需要26亿千瓦风电装机和28亿千瓦太阳能发电装机,再加上其他可再生能源发电,包括水电、生物能、地热能、海洋能等等,届时可再生能源发电量占全部发电量的比例将达到88%,这样,我们的一次能源消费总量仅为34.83亿吨标准煤。

有人可能会有疑问,我们有没有足够的地方去布局这些风电和太阳能发电的设备。以风电装机为例,我们做一个比较,与德国相比,先看分布密度,德国的土地面积差不多相当于我国四川省的大小,人口八千多万,2017年底德国每平方公里风电装机容量约为156千瓦,而我国每平方公里风电装机容量不足17千瓦,仅为德国的11%,前十省份中,密度最高的宁夏约为142千瓦/平方公里,去过宁夏的应该知道,风电发展潜力很大,在此基础上翻两倍没有问题,更别说新疆才11千瓦/平方公里,内蒙也不过每平方公里只有23千瓦。

我们再从布局来看,德国的风机基本上是分散式分布的,5000多万千瓦基本上都在陆地上,分散在田间地埂,海上仅占极小部分,我们有18亿亩耕地,每1800亩地的田间地埂竖立一台2MW的风机,也就是160张兵乓球台大小的面积找两张名片大小的地方竖立一台风机,那么这种分散的装机容量即可达到20亿千瓦。

还有,就是风电和太阳能发电的波动性对电力系统影响的担心。以V2G(电动汽车与电网的双向互动)为例,这是电动汽车储能服务的方式之一,我们的展望研究中,对我国汽车制造业有一个假设,假设电动汽车保有量在2035年达到2.5亿辆、2050年达到4亿辆,对电力系统的影响是什么?电动汽车储能能力与可再生能源协同潜力将达到,仅V2G的储能能力就能够支撑40亿千瓦的风电和太阳能发电装机的并网。

2050中国能源展望:以高比例可再生能源为特征的能源革命

我们的展望研究有两个情景:

一是低于2度情景下,主要是考虑履行《巴黎协定》,加大了碳排放约束,非化石能源(可再生能源+核电)占一次能源的比重达到69.6%,2050年一次能源的消费总量约为34.8亿吨;

二是既定政策情景下,在现行的政策框架下,坚定不移地的执行中央的战略部署,履行政府对国际的承诺,2050年非化石能源占一次能源的比例可以达到54.1%,一次能源消费总量为37.2亿吨。

实际上,为了证明这两个情景的必然性,我们做了一个比较情景,也可以称之为批判情景(OECD情景),如果支撑中国未来经济发展的能源之路,仿照OECD的老路,到2050年,我们的一次能源消费量将达到70亿吨标准,对于不管是国内的生态环境,还是国际上的油、气市场,乃至全球的气候变化都是不可承受的。

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