中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和——這是我國對國際社會作出的莊嚴承諾。我國能源消費主要以化石能源為主，二氧化碳減排任務艱巨。如何更早、更快實現低碳發(fā)展，助力實現“達峰”“碳中和”目標，是能源行業(yè)面臨的重大課題。
生態(tài)環(huán)境部應對氣候變化司：將從源頭上推動能源結構根本轉型
“中國作為最大的發(fā)展中國家，發(fā)展不平衡、不充分的問題仍然存在，面臨著一系列艱巨任務。這次提出來的新達峰目標，自己跟自己比在時間上提前了，對于中國這樣一個經濟體量和能耗體量巨大的國家而言，需要作出巨大努力。這是一個非常巨大的挑戰(zhàn)，也顯示了我國應對氣候變化工作的決心和力度。”在近日舉行的月度例行新聞發(fā)布會上，生態(tài)環(huán)境部應對氣候變化司司長李高說。
“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”這是我國最新提出的碳達峰目標，也是我國首次明確碳中和愿景。碳中和，是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內直接或間接產生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產生的二氧化碳排放量，實現二氧化碳“凈零排放”。李高表示，橫向來比，我國從碳達峰到實現碳中和需要的時間，比發(fā)達國家縮短30年左右。
底氣從何而來？截至2019年底，我國碳強度較2015年降低約48.1%，非化石能源占一次能源消費比重達15.3%，已超過對外承諾的到2020年下降40%-45%的目標，扭轉了碳排放快速增長的局面。在此背景下，我國可再生能源領域專利數、投資、裝機和發(fā)電量連續(xù)多年穩(wěn)居全球第一，風電、光伏的裝機規(guī)模均占全球30%以上；僅2016-2019年，我國節(jié)能提高能效工作的效果，就相當于減少二氧化碳排放14億噸；2010年以來，我國新能源汽車以年均翻一番的增速快速增長，成為又一減排亮點……“近年來，我們采取了一系列強有力的應對氣候變化政策行動，實現了碳強度的持續(xù)下降和能源結構的持續(xù)優(yōu)化。”李高稱。
記者了解到，實現全新目標必須克服一系列挑戰(zhàn)。清華大學氣候研究院學術委員會主任何建坤表示，從碳達峰到碳中和，歐美有50-70年過渡期，而我國只有30年時間。相當于2030-2050年，我國年減排率平均將達8%-10%，遠超發(fā)達國家減排的速度和力度。“到2060年實現碳中和，實際是要努力實現以控制1.5°C溫升目標為導向的長期深度脫碳轉型，我們要比發(fā)達國家付出更大努力。”
生態(tài)環(huán)境部氣候變化事務特別顧問解振華指出，目前，我國煤炭消費占比仍超過50%，單位能源二氧化碳排放強度是世界平均水平的1.3倍，單位GDP能耗是世界平均水平的1.4倍、發(fā)達國家的2.1倍。一些低碳、零碳技術的核心工藝還需要進口，技術綜合集成、產業(yè)化和技術專業(yè)推廣的能力不足，建立低碳、零碳能源體系要付出艱苦努力。
“‘十四五’是實現新達峰目標和碳中和愿景非常關鍵的時期。為此，將全面加強應對氣候變化工作，形成推進經濟高質量發(fā)展、生態(tài)環(huán)境高水平保護的機制，從源頭上推動經濟結構、產業(yè)結構、能源結構的根本轉型。”李高透露，計劃將碳強度下降作為約束性指標納入“十四五”規(guī)劃綱要，并研究制定跨越“十四五”“十五五”的二氧化碳排放達峰行動計劃，以持續(xù)10年左右的時間推動落實。在能源領域，加快推動能源結構低碳轉型，采取有效措施控制化石能源消費，嚴控能耗強度，特別是化石能源消費強度，實施更加嚴格的控煤措施。大力推進以電代煤、以電代氣，加大散煤治理力度，同時大力發(fā)展可再生能源。
可再生能源應著力“擴容降本增效”
日前，國家能源局發(fā)布的前三季度可再生能源裝機及發(fā)電量數據顯示，截至9月，我國可再生能源發(fā)電裝機達8.37億千瓦，同比增長9.6%；可再生能源發(fā)電量為15305億千瓦時，同比增長6.5%。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長任育之認為，近年來，可再生能源發(fā)電已成為我國新增裝機的主體，發(fā)電量和全社會用電量占比持續(xù)提升。二氧化碳排放力爭2030年前達峰、努力爭取2060年前實現碳中和目標的提出，為我國可再生能源的發(fā)展提供了新方向。
中國能源研究會常務副理事長史玉波指出，在新目標下，大力發(fā)展以光伏、風電為代表的可再生能源是實現目標的重要路徑。
國際可再生能源署預測，到2050年，中國風電、光伏合計占總發(fā)電裝機量比重將超過70%，與2019年末光伏2.04億千瓦、風電2.1億千瓦的總裝機規(guī)模比較，未來光伏和風電分別擁有近30倍和15倍的增長空間。
在此背景下，“和煤電同價”已經不是可再生能源電力發(fā)展的終點，而是綠電和其他能源電力競爭的新起點。“降本增效”仍然是可再生能源發(fā)展的主要落腳點。
集邦咨詢旗下新能源研究中心EnergyTrend認為，一方面，企業(yè)應加大研發(fā)投入，對生產工藝進行優(yōu)化，提升產品的能源轉化效率；另一方面，應通過改進現有設備、工藝的運作模式來推動自身的節(jié)能減排。
據了解，目前，以隆基股份、通威股份、天合光能等為代表的光伏企業(yè)在不斷突破市場主流技術PERC電池組件轉換效率的同時，正積極研發(fā)TOPCon、HJT、IBC等新型技術。在風電領域，多年來整機制造水平不斷提升，數字化、智能化大潮席卷而來，持續(xù)推動風電降本。
但要構建以風、光為主體的電力系統(tǒng)，還需要解決電網接入的問題。落基山研究所董事陳濟指出：“隨著成本持續(xù)下降，儲能將成為解決高比例可再生能源電力波動性的終極解決方案。從短期來看，儲能產業(yè)尚處在發(fā)展初期，應依托輔助服務市場建設為儲能市場發(fā)展提供明確價格信號，打造良好的商業(yè)競爭環(huán)境，從而推動可再生能源高比例并網。
此外，陳濟強調，氫能對實現碳中和目標至關重要，特別是在重工業(yè)和重型交通等脫碳難度較大領域的應用。“未來，隨著可再生能源比例的提升，電力系統(tǒng)通過需求側管理挖掘靈活性資源的需求也將不斷提高。如果大量重工業(yè)的生產過程需要通過電解水制氫并儲氫，將形成巨大的儲能能力，可作為電網調峰的重要手段。”
落基山研究所預測，隨著可再生電力成本的降低，到2050年前電解水制氫成本將低于煤制氫。按照2050年零碳情景，初步測算中國氫產量將達到8100萬噸。
隆基股份品牌總經理王英歌認為，在技術持續(xù)創(chuàng)新的背景下，未來我國新能源產業(yè)將跨界融合，不斷推動多能互補模式的發(fā)展，可再生能源將不斷和儲能、氫能等能源供給形式相結合，開拓多元化發(fā)展的新局面。
伍德麥肯茲預測，在中國持續(xù)發(fā)展可再生能源、氫能產業(yè)，利用先進減排技術的情況下，到2040年中國二氧化碳排放水平將較2019年下滑60%，并在2060年前實現碳中和。
油氣領域需提升全產業(yè)鏈減碳技術
作為傳統(tǒng)化石能源，石油和天然氣是碳排放“大戶”。IEA統(tǒng)計數據顯示，2019年全球二氧化碳排放量為330億噸，主要來自煤、石油和天然氣等一次能源的使用，其中石油和天然氣排放的二氧化碳達到了182億噸，占比55%。
“油氣行業(yè)既是能源生產者，同時也是會產生大量碳排放的行業(yè)，從開采、運輸、儲存到終端應用環(huán)節(jié)，都會產生碳排放。”對外經濟貿易大學國家對外開放研究院研究員董秀成指出，“比如，油田開采過程中需要加壓、加熱、注水、注劑，這些措施本身就是碳排放的過程。煉油行業(yè)同樣如此，需要通過燃燒供能、供熱，一直到油氣產品的終端使用，交通、發(fā)電領域，也都會產生碳排放。”
在美國環(huán)保協會北京代表處首席代表張建宇看來，除了二氧化碳外，油氣生產活動中還會產生另一種不可忽視的溫室氣體——甲烷。“油氣開采、運輸過程中，會涉及甲烷的排放，比如泄漏，雖然它的排放量比二氧化碳少得多，但每千克甲烷的暖化效應是二氧化碳的84倍。近年來，甲烷排放問題逐漸在油氣行業(yè)引起重視。”
事實上，我國大型油氣企業(yè)在碳減排上早有行動。2014年，中石油就與其他9家國際油氣巨頭聯合成立了油氣行業(yè)氣候倡議組織（OGCI），致力于減少油氣行業(yè)的碳排放強度。中石化從2011年就把綠色低碳發(fā)展作為發(fā)展戰(zhàn)略之一，在溫室氣體減排方面做了大量的工作。
在多位受訪者看來，隨著碳中和目標的提出，油氣行業(yè)將面臨更多挑戰(zhàn)。
“碳減排壓力下，行業(yè)的整體成本肯定會增加。因為要想減少碳排放，首先需要采取技術手段，在生產過程中盡可能減少排放，這都需要以成本增加作為代價。在終端應用上，比如交通領域，碳排放越少，對油品、發(fā)動機的要求就越高，汽油從有鉛到無鉛，從國Ⅰ到國Ⅵ，每升一級，都意味著成本的增加，這就是企業(yè)要面臨的問題。”董秀成表示。
董秀成建議：“對油氣行業(yè)來說，主要有兩個方向。第一，要加大減碳的技術投入，不管是生產環(huán)節(jié)還是消費環(huán)節(jié)，都要盡可能減少排放；第二，要加快轉型，隨著環(huán)保政策越來越嚴格，化石能源的市場空間會越來越小，石油企業(yè)不得不轉型。他們過去是石油公司，將來可以是綜合的能源公司，油氣之外，還可以發(fā)展其他的綠色低碳能源。”
張建宇也指出：“石油企業(yè)本身是能源的生產者，從上游開采、儲存、運輸到終端用戶，一方面需要自己在生產過程中，把產生的碳排放盡量降到最低。但這樣是不夠的，有些企業(yè)已經意識到，即使生產過程中的排放降到最低，自己所處行業(yè)本身也會帶來大量的二氧化碳和甲烷排放，所以要進行轉型，主動降低石油天然氣業(yè)務占比，向更綠色、低碳的方向轉移。”
“回顧人類能源的利用史，我們對能源的需求一直是向著高效和清潔的方向發(fā)展，從柴薪到煤炭，再到石油和氫能、風電和太陽能等。油氣公司若要在未來保持競爭力，就不能只關注傳統(tǒng)油氣業(yè)務，而是需要不斷調整，擁抱更多能源類型，提供多樣化能源服務和解決方案才是方向。”張建宇表示。
堅持嚴控煤電產能
我國碳排放的主要來源是煤炭，其中，煤炭消費占比最高的是煤電。據統(tǒng)計，截至2019年底，我國煤電裝機達到10.4億千瓦，2019年煤電發(fā)電量4.6萬億千瓦時，在各自總量中分別占比52.0%、62.3%，較“十二五”末下降7個百分點和5個百分點。
占比雖有所下降，但煤電仍是我國目前乃至中長期電力供應的主力。
“與發(fā)達國家相比，我國實現碳中和的時間減半，難度加倍，任務艱巨。”全球能源互聯網發(fā)展合作組織經濟技術研究院院長周原冰表示，“對應碳中和目標，意味著供電碳排放必須從600克/千瓦時下降到100克/千瓦時，甚至50克/千瓦時。”
周原冰直言，要實現“2030年前碳排放達峰、2060年前碳中和”目標，我國煤電裝機必須在“十四五”達峰，并在2030年后快速下降。
華北電力大學教授袁家海則指出：“電力部門要在2050年前實現零排放、2060年前實現一定規(guī)模的負排放，才能支撐整個能源系統(tǒng)實現碳中和。”
煤電擔負的減碳任務十分艱巨，但煤電的生產方式決定了大量二氧化碳的排放，碳捕獲、利用與封存（CCUS）被視為解決這一短板亟待突破的技術。但CCUS在實際應用中究竟能夠作出多少貢獻？
從技術上，CCUS目前尚未展現出足夠的商業(yè)化可行性。“根據目前情況測算，煤電應用CCUS將使能耗增加24%到40%，投資增加20%到30%，效率損失8%到15%，綜合發(fā)電成本增加70%以上。”周原冰指出，CCUS在實現碳移除、碳中和中不可或缺，但在煤電領域難有大規(guī)模應用可能。“即便沒有CCUS，煤電未來的競爭力也將隨著可再生能源成本降低而大大減弱；CCUS帶來的成本大幅增加更是煤電難以承受的。”
袁家海也指出，單獨依靠CCUS未必是電力系統(tǒng)實現脫碳的經濟選項。“從最大化利用現役資產而言，生物質摻燒加CCUS可能是一條可選路徑。”
在盡可能降低煤電碳排放強度的同時，為了控制碳排放總量，煤電的產能限制也需要堅持下去。針對“2030年碳排放達峰、2060年實現碳中和”目標，受訪專家普遍對我國煤電裝機容量未來峰值給出了11-13億千瓦的預測，煤電產能整體增長空間已十分有限。
“煤電供給側改革近年來取得了顯著成效，仍有必要繼續(xù)實施，優(yōu)化存量煤電，主動減少無效供給。”華電集團副總法律顧問陳宗法指出，煤電產能過剩仍是發(fā)電行業(yè)的“風險源”，煤電要實現脫困、轉型，增量要嚴格控制，存量要先完成淘汰關停與重組整合，再分類實施升級改造。“從企業(yè)的角度講，希望國家能建立起幫助煤電退出、促進能源清潔轉型的公平長效保障機制。”
國網能源研究院能源規(guī)劃所主任工程師張富強指出，“少新建、多延壽”是減少煤電新增投資、發(fā)揮存量煤電作用的重要途徑。“按30年設計壽命計算，2020-2030年將有1.4億千瓦煤電機組退役，2030-2050年則高達9億千瓦。從國際經驗和我國早期投產煤電機組來看，煤電機組運行壽命可以延長至40-50年。”
