中國電力工程顧問集團有限公司黨委書記、 董事長、首席科學(xué)家，中電碳中和發(fā)展研究院院長 羅必雄
能源電力是經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。近年來，在習(xí)近平總書記“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指引下，我國能源電力行業(yè)發(fā)展取得舉世矚目的成就，有力支撐了我國經(jīng)濟社會發(fā)展。新時代新征程上，能源電力行業(yè)進入新發(fā)展階段，面臨新形勢新挑戰(zhàn)，也同樣蘊含新機遇新發(fā)展。我們要深入貫徹落實黨中央決策部署，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，加快建設(shè)新時代能源電力強國，積極構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系，為中國式現(xiàn)代化建設(shè)提供堅強能源保障。
一、深刻認(rèn)識能源電力行業(yè)發(fā)展新形勢
習(xí)近平總書記多次強調(diào)，“能源的飯碗必須端在自己手里”。能源安全是保障國內(nèi)能源供應(yīng)的經(jīng)濟問題，也是國家戰(zhàn)略問題和國際戰(zhàn)略問題。新時代十年，我國煤、油、氣、核、可再生能源多輪驅(qū)動的能源供應(yīng)體系不斷完善，煤炭先進產(chǎn)能有序釋放，油氣行業(yè)持續(xù)增儲上產(chǎn)，核電裝機規(guī)模穩(wěn)步增長，可再生能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展。全國一次能源生產(chǎn)總量從2012年的33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長至2022年的46.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，有力支撐了我國能源自給率保持在80%以上。能源供給的能力和質(zhì)量顯著提升，有效保障了我國經(jīng)濟社會發(fā)展用能需求。但與此同時，持續(xù)保障能源安全供給的難度也在不斷增加。能源供需平衡的難度加大。2022年，我國能源消費總量 54.1 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，居世界第一，但我國人均能源消費量僅為經(jīng)合組織成員國的 65%，不足美國的 40%。今后一段時期，我國能源消費總量仍將持續(xù)剛性增長。受制于資源稟賦，能源供應(yīng)局部緊張問題時有發(fā)生。電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的壓力提升。2023 年上半年，我國可再生能源發(fā)電裝機規(guī)模突破13億千瓦，占我國總裝機的48.8%，未來仍將高速增長，高比例可再生能源和高比例電力電子設(shè)備接入的“雙高”特征與系統(tǒng)尖峰負(fù)荷增長較快、新型負(fù)荷隨機性強的影響日趨顯著，各類靈活調(diào)節(jié)能力建設(shè)滯后，系統(tǒng)平衡問題更加突出。我國石油、天然氣進口量均居世界第一，對外依存度分別超過 70% 和 40%，在能源成為大國博弈的焦點問題大環(huán)境下，能源進口安全風(fēng)險顯著增高。同時，極端天氣發(fā)生的強度和頻率持續(xù)增加，網(wǎng)絡(luò)安全等非傳統(tǒng)安全問題日益顯著。
習(xí)近平總書記指出：“綠色低碳發(fā)展，這是潮流趨勢，順之者昌。”推進中國式現(xiàn)代化，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，走發(fā)達國家高耗能、高排放的老路行不通，延續(xù)過去主要靠化石能源的路子也很難持久。新時代十年，我國能源電力行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型深入推進，非化石能源發(fā)展不斷提速，水電、風(fēng)電、光伏、生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模和在建核電裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一，2022年我國非化石能源消費比重達到17.5%，比2012年提高了7.8個百分點?；茉锤咝鍧嵗?，煤電“三改聯(lián)動”改造規(guī)模超過4.85億千瓦，90%以上的煤電機組達到與天然氣發(fā)電相當(dāng)?shù)呐欧潘?，全國火電廠平均供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗從2012年的326克/千瓦時降低至2022年的300.7克/千瓦時。但與此同時，能源電力行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的壓力也前所未有。全球氣溫升高趨勢明顯。2022 年，全球平均氣溫比工業(yè)化前平均高出約 1.15 攝氏度，今年 7月以來，全球平均氣溫已多次創(chuàng)歷史新高。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會指出，為將全球溫升控制在 1.5 攝氏度以內(nèi)，仍能排放的二氧化碳總量僅剩 2500 億噸，如保持目前碳排放水平，僅相當(dāng)于不足 7 年的全球二氧化碳排放總量。能源電力行業(yè)是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的主戰(zhàn)場。我國承諾實現(xiàn)從碳達峰到碳中和的時間只有 30 年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于發(fā)達國家，碳排放強度下降幅度之大、難度之大，前所未有。而能源活動是我國最主要的碳排放來源，電力行業(yè)承擔(dān)了最繁重的減排任務(wù)。加快構(gòu)建以非化石能源為主體的能源體系，既有助于實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，又能降低對化石能源的依賴。能源轉(zhuǎn)型是生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前我國生態(tài)環(huán)境保護結(jié)構(gòu)性、根源性、趨勢性壓力尚未根本緩解，生態(tài)文明建設(shè)仍處于壓力疊加、負(fù)重前行的關(guān)鍵期。面對能源活動與生態(tài)環(huán)境的緊密關(guān)系，我們必須站在人與自然和諧共生的高度，全面謀劃能源行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，破解資源環(huán)境約束。
習(xí)近平總書記指出，“實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、提高我國綜合國力和國際競爭力的必然要求和戰(zhàn)略舉措”。能源技術(shù)是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口，我國在其中的一些基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和前沿科技領(lǐng)域還存在亟待突破的短板弱項。新時代十年，我國能源技術(shù)創(chuàng)新實力顯著增強，風(fēng)電、光伏技術(shù)達到國際先進水平，全球首臺16兆瓦超大容量海上風(fēng)電機組并網(wǎng)發(fā)電，各類電池轉(zhuǎn)換效率多次刷新世界紀(jì)錄，有力支撐了我國風(fēng)機、光伏電池產(chǎn)量和裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一。核能領(lǐng)域經(jīng)過長期研發(fā),形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”“國和一號”等先進核電技術(shù)品牌。一系列能源新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)，正加速進入商業(yè)化示范。但與此同時，我國能源科技創(chuàng)新的需求也更加迫切。我國能源領(lǐng)域的一些核心材料、關(guān)鍵部件、底層軟件仍依賴進口，大型燃?xì)廨啓C等技術(shù)裝備仍存在短板，行業(yè)發(fā)展面臨“卡脖子”風(fēng)險。低碳能源成為國際競爭新賽道。全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，能源綠色化趨勢加速演進，先進的低碳、零碳、負(fù)碳能源技術(shù)成為國際競爭熱點。率先實現(xiàn)科技突破，才能搶占全球能源變革先機，掌握先發(fā)優(yōu)勢，引領(lǐng)世界能源低碳轉(zhuǎn)型，塑造國際競爭的新優(yōu)勢，提升全球能源治理體系的話語權(quán)。數(shù)字化技術(shù)深刻影響能源電力行業(yè)發(fā)展。“云大物移智鏈”等先進技術(shù)加速與能源領(lǐng)域深度融合發(fā)展，在能源產(chǎn)供儲銷各環(huán)節(jié)發(fā)展出新的用能場景、新的商業(yè)模式，能源系統(tǒng)復(fù)雜程度指數(shù)級增加，同時，可再生能源的波動性、隨機性，使系統(tǒng)源荷實時匹配難度增加，更加需要以數(shù)字化科技創(chuàng)新為支撐，建設(shè)智能化的能源體系。
二、準(zhǔn)確把握能源電力行業(yè)發(fā)展新機遇
習(xí)近平總書記在黨的二十大報告中明確提出，實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革。這是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇，是構(gòu)建人類命運共同體的莊嚴(yán)承諾。隨著碳達峰碳中和進程穩(wěn)妥有序推進，綠色電力需求量將持續(xù)增加，電力邁入高速發(fā)展新時代，加快建設(shè)能源電力強國迎來良好機遇。
多能互補，構(gòu)建多元化綠色低碳電源供應(yīng)結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠的綠色電力供應(yīng)，需構(gòu)建新能源高占比逐步提升的新型電力系統(tǒng)。新能源從過去的補充性電源逐步成為提供電力電量的主體電源，將持續(xù)跨越式發(fā)展。到2030年，我國新能源裝機有望突破20億千瓦，達到當(dāng)前規(guī)模的2.5倍。傳統(tǒng)煤電作為我國電力供應(yīng)安全的重要支撐，逐步向基礎(chǔ)保障性和系統(tǒng)調(diào)節(jié)性并重轉(zhuǎn)型，2025年煤電裝機將達到14億千瓦，2030年達到15.3億千瓦。作為電力系統(tǒng)的“穩(wěn)定器”與“調(diào)節(jié)器”，儲能也將迎來大規(guī)模發(fā)展，到2030年新型儲能規(guī)模將達到1.9億千瓦，達到當(dāng)前的22倍;抽水蓄能規(guī)模達到2.4億千瓦，達到當(dāng)前的5倍。氫能作為零碳原材料、零碳高密度燃料、零碳超長時儲能、零碳高品位二次能源，是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，到2025年，可再生能源制氫量將達到10萬—20萬噸/年，實現(xiàn)二氧化碳減排100萬—200萬噸/年;到2030年，將形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系、清潔能源制氫及供應(yīng)體系。
跨區(qū)輸送，打造清潔能源區(qū)域供需協(xié)調(diào)新布局。大電網(wǎng)作為能源電力流動的載體，具備跨省跨區(qū)資源優(yōu)化配置優(yōu)勢，以特高壓輸變電線路為載體建設(shè)新能源供給消納體系，優(yōu)化交直流網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，打造大規(guī)模“西電東送”“北電南送”新格局的進程將持續(xù)提速。到2025年，我國特高壓直流規(guī)模預(yù)計達到23回，交直流合計達到38回;到2030年，特高壓直流規(guī)模將超過42回，交直流合計達到80回，比當(dāng)前至少翻一番。另外，如何更高效便捷地把西部的綠氫(氨)運送到東部市場需求旺盛的區(qū)域，經(jīng)濟高效地實現(xiàn)大規(guī)模“西氫東送”，完善氫(氨)能產(chǎn)業(yè)制、儲、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈，也將是發(fā)展新階段賦予能源電力行業(yè)的新課題。
就地利用，拓展清潔能源全方位開發(fā)利用新場景。在充分開發(fā)利用和跨區(qū)消納新能源的同時，更應(yīng)積極拓展分布式新能源開發(fā)場景，深度挖掘消費端清潔能源的就地開發(fā)，實現(xiàn)能源“從遠(yuǎn)方來”與“從身邊來”協(xié)同發(fā)展。分布式光伏可因地制宜實現(xiàn)太陽能資源就地開發(fā)利用，有效替代和減少化石能源消費，減少傳輸損耗，節(jié)省土地資源;到2025年分布式光伏累計裝機容量有望達到2.3億-2.5億千瓦。海洋也是清潔能源的富集地，各地出臺的“十四五”期間海上風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃規(guī)模已達8000萬千瓦，到2030年累計裝機將超過2億千瓦。此外，在堅持生態(tài)優(yōu)先、確保安全的前提下，海上光伏、沿海核電、潮汐能、波浪能等具有較高發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，也將得到積極有序建設(shè)開發(fā)。
三、科學(xué)謀劃能源電力行業(yè)發(fā)展新方向
集約高效，升級可再生能源開發(fā)利用模式。為優(yōu)化能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，必須改變現(xiàn)有的可再生能源開發(fā)利用模式，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)可再生能源開發(fā)規(guī)模、電網(wǎng)接納能力和土地資源約束，完善可再生能源改造升級和退役管理，推動我國非化石能源發(fā)電從裝機占比過半提高至發(fā)電量占比過半，成為主體電源，加快實現(xiàn)我國新增用能全部由非化石能源提供。推動深遠(yuǎn)海、高空等區(qū)域風(fēng)能利用。研究并示范應(yīng)用超大型風(fēng)機、漂浮式基礎(chǔ)、系泊系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)，推動海上風(fēng)電向深海遠(yuǎn)洋布局發(fā)展。創(chuàng)新開發(fā)模式，擴展海上風(fēng)電與海洋牧場、海水淡化、制氫儲氫結(jié)合發(fā)展。探索開發(fā)高空風(fēng)能資源，開發(fā)大型高效高空風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)，大幅提高風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展。充分發(fā)揮光熱電站連續(xù)發(fā)電和靈活調(diào)峰能力，規(guī)?；季执笮凸鉄犭娬荆瑵M足電力頂峰負(fù)荷需求，有力支撐新能源大基地電力外送。加快研究超臨界二氧化碳發(fā)電技術(shù)與光熱發(fā)電大型化技術(shù)耦合發(fā)展，提高光熱電站運行效率。
多儲聯(lián)調(diào)，提升能源電力系統(tǒng)彈性韌性。統(tǒng)籌多種類型儲能系統(tǒng)建設(shè)，多時間尺度、跨區(qū)域分布的儲能協(xié)同發(fā)力，提高能源系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，解決能源供給總量有余、頂峰不足的時間不平衡問題，突出儲能在保障能源供給安全、提升能源供給能力等方面的重要作用。分場景加速布局電力系統(tǒng)儲能。發(fā)電端，大型新能源基地配置儲能，電力平穩(wěn)輸出，提高電網(wǎng)對可再生能源的接納能力，煤電機組配置儲能，火儲聯(lián)調(diào)增加電廠調(diào)峰調(diào)頻能力，降低煤電機組損耗;電網(wǎng)端，在負(fù)荷中心附近建設(shè)抽水蓄能、壓縮空氣儲能等大型儲能電站，為電網(wǎng)運行提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、黑啟動等多種服務(wù)，緩解供電壓力，保障電網(wǎng)運行安全;用電端，用戶側(cè)配儲保障極端情況用能安全，加強需求側(cè)響應(yīng)能力，降低用能成本。提高化石能源實物儲備能力。推進煤炭、原油、天然氣應(yīng)急儲備能力建設(shè)，提高化石能源儲備量，進一步夯實化石能源兜底保障基礎(chǔ)作用。
智慧互聯(lián)，優(yōu)化生產(chǎn)力布局和傳輸路徑。適度超前規(guī)劃建設(shè)輸電通道等能源互聯(lián)基礎(chǔ)設(shè)施，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置。以數(shù)字化技術(shù)提升能源傳輸效率，并融合創(chuàng)新生產(chǎn)力布局和傳輸方式，破解我國能源生產(chǎn)與消費布局逆向分布的問題。從全局角度優(yōu)化我國能源電力流向。能源資源集中區(qū)域堅持能源外送與本地消納并舉，把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。結(jié)合送出區(qū)域資源特點、開發(fā)規(guī)模、建設(shè)時序，受電區(qū)域負(fù)荷需求和輸電空間距離，堅持全國“一盤棋”思維，統(tǒng)籌謀劃西電東送、北電南送，實現(xiàn)送受兩端最優(yōu)組合。統(tǒng)籌規(guī)劃陸地與海上電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，集約考慮海電登陸條件，集中規(guī)劃建設(shè)海上電網(wǎng)主網(wǎng)架和升壓站，創(chuàng)新管理方式，集中送出海上風(fēng)電、光伏、潮汐能等清潔電力。一體化算力網(wǎng)加快實現(xiàn)生產(chǎn)力傳輸新路徑。加快實施“東數(shù)西算”工程，充分利用西部地區(qū)清潔能源優(yōu)勢，服務(wù)東部算力需求。促進能量流和數(shù)據(jù)流深度耦合，將“瓦特”高效轉(zhuǎn)為“比特”，以“比特”靈活驅(qū)動“瓦特”。利用算力用能時空可調(diào)特性，以區(qū)域電力供需為引導(dǎo)，實現(xiàn)電力網(wǎng)和算力網(wǎng)協(xié)同調(diào)度，降低算力用能成本，提高可再生能源消納能力。
融合創(chuàng)新，助力終端能源消費深度脫碳。優(yōu)化用能模式，以能源的轉(zhuǎn)型發(fā)展帶動重點用能行業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，分布式能源、儲能、電動汽車等交互式能源設(shè)施快速發(fā)展，能源消費者逐步參與能源交易、傳輸甚至生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，形成產(chǎn)銷合一者。綠色電力與綠色氫能靈活轉(zhuǎn)換，并在終端用能領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。提高終端用能電氣化水平。在工業(yè)、建筑、交通等重點行業(yè)，加速推廣短流程電爐煉鋼、熱泵、電采暖、電動汽車、港口岸電等電氣化設(shè)備，代替化石能源使用，加快擴大電能使用范圍和規(guī)模。推進氫能多元化示范應(yīng)用。加大氫能領(lǐng)域研發(fā)力度和工程轉(zhuǎn)化，完善氫能制儲運用體系。加快提高可再生能源制氫規(guī)模，形成綠色氫能供給體系。堅持以市場應(yīng)用為牽引，合理布局、有序推進氫能在交通領(lǐng)域的示范應(yīng)用，拓展儲能、分布式發(fā)電、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用，推動規(guī)模化發(fā)展，加快探索有效的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)化路徑。
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