中國將提高國家自主貢獻(xiàn)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(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和——這是我國對國際社會作出的莊嚴(yán)承諾。我國能源消費(fèi)主要以化石能源為主，二氧化碳減排任務(wù)艱巨。如何更早、更快實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展，助力實(shí)現(xiàn)“達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，是能源行業(yè)面臨的重大課題。
生態(tài)環(huán)境部應(yīng)對氣候變化司：將從源頭上推動能源結(jié)構(gòu)根本轉(zhuǎn)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(wù)。這次提出來的新達(dá)峰目標(biāo)，自己跟自己比在時間上提前了，對于中國這樣一個經(jīng)濟(jì)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(yīng)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(yīng)對氣候變化司司長李高說。
“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)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(dá)到峰值，努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。”這是我國最新提出的碳達(dá)峰目標(biāo)，也是我國首次明確碳中和愿景。碳中和，是指企業(yè)、團(tuán)體或個人測算在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)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(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“凈零排放”。李高表示，橫向來比，我國從碳達(dá)峰到實(shí)現(xiàn)碳中和需要的時間，比發(fā)達(dá)國家縮短30年左右。
底氣從何而來？截至2019年底，我國碳強(qiáng)度較2015年降低約48.1%，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15.3%，已超過對外承諾的到2020年下降40%-45%的目標(biāo)，扭轉(zhuǎn)了碳排放快速增長的局面。在此背景下，我國可再生能源領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)、投資、裝機(jī)和發(fā)電量連續(xù)多年穩(wěn)居全球第一，風(fēng)電、光伏的裝機(jī)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(dāng)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(diǎn)……“近年來，我們采取了一系列強(qiáng)有力的應(yīng)對氣候變化政策行動，實(shí)現(xiàn)了碳強(qiáng)度的持續(xù)下降和能源結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化。”李高稱。
記者了解到，實(shí)現(xiàn)全新目標(biāo)必須克服一系列挑戰(zhàn)。清華大學(xué)氣候研究院學(xué)術(shù)委員會主任何建坤表示，從碳達(dá)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(dāng)于2030-2050年，我國年減排率平均將達(dá)8%-10%，遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國家減排的速度和力度。“到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，實(shí)際是要努力實(shí)現(xiàn)以控制1.5°C溫升目標(biāo)為導(dǎo)向的長期深度脫碳轉(zhuǎn)型，我們要比發(fā)達(dá)國家付出更大努力。”
生態(tài)環(huán)境部氣候變化事務(wù)特別顧問解振華指出，目前，我國煤炭消費(fèi)占比仍超過50%，單位能源二氧化碳排放強(qiáng)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(dá)國家的2.1倍。一些低碳、零碳技術(shù)的核心工藝還需要進(jìn)口，技術(shù)綜合集成、產(chǎn)業(yè)化和技術(shù)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(shí)現(xiàn)新達(dá)峰目標(biāo)和碳中和愿景非常關(guān)鍵的時期。為此，將全面加強(qiáng)應(yīng)對氣候變化工作，形成推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù)的機(jī)制，從源頭上推動經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)的根本轉(zhuǎn)型。”李高透露，計(jì)劃將碳強(qiáng)度下降作為約束性指標(biāo)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(dá)峰行動計(jì)劃，以持續(xù)10年左右的時間推動落實(shí)。在能源領(lǐng)域，加快推動能源結(jié)構(gòu)低碳轉(zhuǎn)型，采取有效措施控制化石能源消費(fèi)，嚴(yán)控能耗強(qiáng)度，特別是化石能源消費(fèi)強(qiáng)度，實(shí)施更加嚴(yán)格的控煤措施。大力推進(jìn)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(yīng)著力“擴(kuò)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(jī)及發(fā)電量數(shù)據(jù)顯示，截至9月，我國可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)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(rèn)為，近年來，可再生能源發(fā)電已成為我國新增裝機(jī)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(dá)峰、努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)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(wù)副理事長史玉波指出，在新目標(biāo)下，大力發(fā)展以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的重要路徑。
國際可再生能源署預(yù)測，到2050年，中國風(fēng)電、光伏合計(jì)占總發(fā)電裝機(jī)量比重將超過70%，與2019年末光伏2.04億千瓦、風(fēng)電2.1億千瓦的總裝機(jī)規(guī)模比較，未來光伏和風(fēng)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(jīng)不是可再生能源電力發(fā)展的終點(diǎn)，而是綠電和其他能源電力競爭的新起點(diǎn)。“降本增效”仍然是可再生能源發(fā)展的主要落腳點(diǎn)。
集邦咨詢旗下新能源研究中心EnergyTrend認(rèn)為，一方面，企業(yè)應(yīng)加大研發(fā)投入，對生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，提升產(chǎn)品的能源轉(zhuǎn)化效率；另一方面，應(yīng)通過改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備、工藝的運(yùn)作模式來推動自身的節(jié)能減排。
據(jù)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(shù)PERC電池組件轉(zhuǎn)換效率的同時，正積極研發(fā)TOPCon、HJT、IBC等新型技術(shù)。在風(fēng)電領(lǐng)域，多年來整機(jī)制造水平不斷提升，數(shù)字化、智能化大潮席卷而來，持續(xù)推動風(fēng)電降本。
但要構(gòu)建以風(fēng)、光為主體的電力系統(tǒng)，還需要解決電網(wǎng)接入的問題。落基山研究所董事陳濟(jì)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(chǎn)業(yè)尚處在發(fā)展初期，應(yīng)依托輔助服務(wù)市場建設(shè)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(wǎng)。
此外，陳濟(jì)強(qiáng)調(diào)，氫能對實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)至關(guān)重要，特別是在重工業(yè)和重型交通等脫碳難度較大領(lǐng)域的應(yīng)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(cè)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(chǎn)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(wǎng)調(diào)峰的重要手段。”
落基山研究所預(yù)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(chǎn)量將達(dá)到8100萬噸。
隆基股份品牌總經(jīng)理王英歌認(rèn)為，在技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的背景下，未來我國新能源產(chǎn)業(yè)將跨界融合，不斷推動多能互補(bǔ)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(jié)合，開拓多元化發(fā)展的新局面。
伍德麥肯茲預(yù)測，在中國持續(xù)發(fā)展可再生能源、氫能產(chǎn)業(yè)，利用先進(jìn)減排技術(shù)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(shí)現(xiàn)碳中和。
油氣領(lǐng)域需提升全產(chǎn)業(yè)鏈減碳技術(shù)
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(jì)數(shù)據(jù)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(dá)到了182億噸，占比55%。
“油氣行業(yè)既是能源生產(chǎn)者，同時也是會產(chǎn)生大量碳排放的行業(yè)，從開采、運(yùn)輸、儲存到終端應(yīng)用環(huán)節(jié)，都會產(chǎn)生碳排放。”對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)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(chǎn)品的終端使用，交通、發(fā)電領(lǐng)域，也都會產(chǎn)生碳排放。”
在美國環(huán)保協(xié)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(chǎn)活動中還會產(chǎn)生另一種不可忽視的溫室氣體——甲烷。“油氣開采、運(yùn)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(yīng)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(shí)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(lián)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(qiáng)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(biāo)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?yàn)橐霚p少碳排放，首先需要采取技術(shù)手段，在生產(chǎn)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(yīng)用上，比如交通領(lǐng)域，碳排放越少，對油品、發(fā)動機(jī)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(shù)投入，不管是生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是消費(fèi)環(huán)節(jié)，都要盡可能減少排放；第二，要加快轉(zhuǎn)型，隨著環(huán)保政策越來越嚴(yán)格，化石能源的市場空間會越來越小，石油企業(yè)不得不轉(zhuǎn)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(chǎn)者，從上游開采、儲存、運(yùn)輸?shù)浇K端用戶，一方面需要自己在生產(chǎn)過程中，把產(chǎn)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(jīng)意識到，即使生產(chǎn)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(jìn)行轉(zhuǎn)型，主動降低石油天然氣業(yè)務(wù)占比，向更綠色、低碳的方向轉(zhuǎn)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(fēng)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(guān)注傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)，而是需要不斷調(diào)整，擁抱更多能源類型，提供多樣化能源服務(wù)和解決方案才是方向。”張建宇表示。
堅(jiān)持嚴(yán)控煤電產(chǎn)能
我國碳排放的主要來源是煤炭，其中，煤炭消費(fèi)占比最高的是煤電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，我國煤電裝機(jī)達(dá)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(diǎn)和5個百分點(diǎn)。
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(yīng)的主力。
“與發(fā)達(dá)國家相比，我國實(shí)現(xiàn)碳中和的時間減半，難度加倍，任務(wù)艱巨。”全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院院長周原冰表示，“對應(yīng)碳中和目標(biāo)，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(shí)現(xiàn)“2030年前碳排放達(dá)峰、2060年前碳中和”目標(biāo)，我國煤電裝機(jī)必須在“十四五”達(dá)峰，并在2030年后快速下降。
華北電力大學(xué)教授袁家海則指出：“電力部門要在2050年前實(shí)現(xiàn)零排放、2060年前實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的負(fù)排放，才能支撐整個能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碳中和。”
煤電擔(dān)負(fù)的減碳任務(wù)十分艱巨，但煤電的生產(chǎn)方式?jīng)Q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(shù)。但CCUS在實(shí)際應(yīng)用中究竟能夠作出多少貢獻(xiàn)？
從技術(shù)上，CCUS目前尚未展現(xiàn)出足夠的商業(yè)化可行性。“根據(jù)目前情況測算，煤電應(yīng)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(shí)現(xiàn)碳移除、碳中和中不可或缺，但在煤電領(lǐng)域難有大規(guī)模應(yīng)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(dú)依靠CCUS未必是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)脫碳的經(jīng)濟(jì)選項(xiàng)。“從最大化利用現(xiàn)役資產(chǎn)而言，生物質(zhì)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(qiáng)度的同時，為了控制碳排放總量，煤電的產(chǎn)能限制也需要堅(jiān)持下去。針對“2030年碳排放達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”目標(biāo)，受訪專家普遍對我國煤電裝機(jī)容量未來峰值給出了11-13億千瓦的預(yù)測，煤電產(chǎn)能整體增長空間已十分有限。
“煤電供給側(cè)改革近年來取得了顯著成效，仍有必要繼續(xù)實(shí)施，優(yōu)化存量煤電，主動減少無效供給。”華電集團(tuán)副總法律顧問陳宗法指出，煤電產(chǎn)能過剩仍是發(fā)電行業(yè)的“風(fēng)險源”，煤電要實(shí)現(xiàn)脫困、轉(zhuǎn)型，增量要嚴(yán)格控制，存量要先完成淘汰關(guān)停與重組整合，再分類實(shí)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(jìn)能源清潔轉(zhuǎn)型的公平長效保障機(jī)制。”
國網(wǎng)能源研究院能源規(guī)劃所主任工程師張富強(qiáng)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(shè)計(jì)壽命計(jì)算，2020-2030年將有1.4億千瓦煤電機(jī)組退役，2030-2050年則高達(dá)9億千瓦。從國際經(jīng)驗(yàn)和我國早期投產(chǎn)煤電機(jī)組來看，煤電機(jī)組運(yùn)行壽命可以延長至40-50年。”
