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2022年3月全國兩會期間,習近平總書記參加內(nèi)蒙古代表團審議時提出,“雙碳”目標是全國來看的,哪里減,哪里清零,哪里還能保留,甚至哪里要作為保能源的措施還要增加,都要從全國角度來衡量。電力行業(yè)作為我國實現(xiàn)“雙碳”目標的重要抓手,各區(qū)域如何實現(xiàn)電力低碳轉(zhuǎn)型、區(qū)域間如何協(xié)調(diào)進行電力低碳轉(zhuǎn)型,需要整體性謀劃。
一、區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的原則
區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展是按照全國一盤棋原則,綜合考慮不同區(qū)域的比較優(yōu)勢及其演變趨勢,優(yōu)化各區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型路徑,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的協(xié)調(diào)。整體來看,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展需要遵循安全為前提、綜合成本最優(yōu)、動靜結(jié)合、求同存異、兼顧公平的原則。
一是安全為前提原則。各區(qū)域的電力低碳轉(zhuǎn)型要以保障本區(qū)域電力安全供應為前提,實現(xiàn)電力電量供需平衡以及調(diào)節(jié)能力的充足。而隨著各區(qū)域新能源滲透率的逐步提高,系統(tǒng)對平衡能力和調(diào)節(jié)能力的需求也將發(fā)生很大變化,可能還需要繼續(xù)增加能夠提供這些能力的傳統(tǒng)電源。從不同區(qū)域來看,各區(qū)域用電需求仍有增長空間,對腰荷、峰荷電源的需求仍會增加;而各區(qū)域?qū)呻娫葱枨蟛町愝^大,華中和西南區(qū)域基荷電源需求仍較大,華北和華東區(qū)域相較目前基本不變,西北和東北區(qū)域?qū)⑾陆?。未來,新能源將承擔起電力低碳轉(zhuǎn)型的重要責任,各區(qū)域也需要有足夠能夠發(fā)揮基荷、腰荷、峰荷功能的資源來保障電力安全供應。
二是綜合成本最優(yōu)原則。以往,電力轉(zhuǎn)型常以電力供應總成本最低為優(yōu)化目標。由于實現(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,能源電力與國民經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)布局、基礎設施的協(xié)同與耦合關系將進一步增強,單就電力論電力將不能夠適應新形勢。國家提出新增可再生能源不納入能源消費總量控制,并將由能耗“雙控”逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強度“雙控”,將進一步引導地區(qū)間發(fā)展呈現(xiàn)出地區(qū)間經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展、協(xié)同降碳以及相應能源資源的配置優(yōu)化。因此,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型需要在全國層面上與經(jīng)濟發(fā)展進行整體優(yōu)化,實現(xiàn)全社會的綜合發(fā)展成本最低。
三是動靜結(jié)合原則。各區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型節(jié)奏與節(jié)點年減碳程度之間也需要進行協(xié)調(diào),實現(xiàn)在空間尺度和時間尺度上的優(yōu)化。區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型的目標或方向(即為“靜”)是明確的,但節(jié)奏與程度(即為“動”)需要結(jié)合社會實踐的結(jié)果、全國一盤棋的整體進展等進行動態(tài)調(diào)整,有時針對部分區(qū)域可以采取新增火電、放緩新能源發(fā)展速度等適當?shù)摹耙酝藶檫M”策略,從而實現(xiàn)全局安全、綜合成本、公平等其他原則的統(tǒng)籌兼顧。通過優(yōu)化區(qū)域碳達峰、碳中和的時序、節(jié)奏、強度和布局,形成最大動態(tài)平衡區(qū)域空間,在保供、成本和減排的各自周期底線內(nèi)動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)型節(jié)奏。
四是求同存異原則。“同”是要縮小區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型差距,讓差距保持在一個可接受的合理范圍之內(nèi)?!爱悺笔侵竻^(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型要因地制宜,既要與區(qū)域的自然承載力相適應,同時又能充分發(fā)揮各個區(qū)域的比較優(yōu)勢,并適應各個區(qū)域比較優(yōu)勢的演進趨勢。從各區(qū)域來看,京津冀作為傳統(tǒng)受端區(qū)域,是承接西北大型風光電基地的主要受端;華東考慮本地核電與海上風電資源和直流承載力限制,需要優(yōu)化新增直流通道;華中受本地新能源資源貧乏限制,將是后續(xù)承接西北大型風光電基地和西南大型水電基地開發(fā)外送的主要受端;西北及蒙西以大型風光電基地開發(fā)為重點,是電力輸送的主要送端;西南以大型水電基地開發(fā)為重點,滿足川渝自身需求之后,就近送電長江流域其他區(qū)域;東北后續(xù)電力以自平衡為主。
五是兼顧公平原則。碳排放權(quán)代表一個區(qū)域的發(fā)展權(quán),國家與國家間、區(qū)域與區(qū)域間都應該按照共同但有區(qū)別的責任原則,目前的業(yè)內(nèi)共識是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)應該承擔更多的減排義務??紤]我國區(qū)域間發(fā)展差距與發(fā)展預期,也應該促進經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)承擔起更多的減排義務。這一方面是由于隨著東部地區(qū)加快推進現(xiàn)代化、實現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展,經(jīng)濟質(zhì)效仍將進一步提升,能源強度仍將不斷下降;此外東部沿海地區(qū)作為我國出口貿(mào)易中心,未來需要更高層次參與國際經(jīng)濟合作和競爭,打造對外開放新優(yōu)勢,脫碳控碳有利于我國在國際貿(mào)易中獲得更大的話語權(quán)。另一方面,隨著西部大開發(fā)、中部地區(qū)崛起等戰(zhàn)略深入推進,承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和新興產(chǎn)業(yè)布局的中部、西部地區(qū)也需要更大的發(fā)展空間。
二、區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的四點考慮
根據(jù)以上原則,采用定量和定性相結(jié)合的方法,開展了初步研究,形成四點思考:
(一)整體來看,需要以系統(tǒng)思維謀劃區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展,避免陷入局部最優(yōu)的陷阱
在全國電力行業(yè)整體碳預算約束下,考慮經(jīng)濟發(fā)展、能源電力需求、資源環(huán)境、各區(qū)域比較優(yōu)勢等關鍵邊界條件,按照“生產(chǎn)側(cè)原則”,即基于地域責任的排放者負責原則,優(yōu)化測算各區(qū)域內(nèi)電力生產(chǎn)產(chǎn)生的碳排放。主要對比兩種情景,第一種情景僅從電力行業(yè)自身來看,以電力供應總成本最小為目標,第二種情景考慮發(fā)展空間的公平性,實現(xiàn)區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展。相對而言,情景二中華北、華東區(qū)域的電力碳達峰時間將提前,西北區(qū)域電力碳達峰時間將推后。從情景二來看,預計未來電力行業(yè)還將承接工業(yè)、建筑、交通等其他行業(yè)的用能和碳排放轉(zhuǎn)移,電力行業(yè)達峰時間將晚于全國碳達峰時間;從各區(qū)域看,與全國電力行業(yè)碳達峰時間相比,華東、華北、東北區(qū)域電力碳達峰將早于全國,西南區(qū)域電力碳達峰時間與全國基本相當,西北、華中區(qū)域?qū)⑼碛谌珖?/p>
對比這兩種情景來看,后一種考慮區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的情景的電力供應總成本更高,因此,勢必有區(qū)域需要付出更大的經(jīng)濟代價,包括提前應用更先進的低碳技術(shù)實現(xiàn)碳達峰和應用更大規(guī)模的負碳技術(shù)實現(xiàn)碳中和。對于這些區(qū)域,其服務全國一盤棋進行協(xié)同的意愿可能偏弱,需要結(jié)合相關針對性的產(chǎn)業(yè)政策、財稅政策統(tǒng)籌推進。
(二)西部區(qū)域達峰的重點在于大型風光電基地中支撐性低碳或負碳技術(shù)的規(guī)?;瘧?,近期需要加快相關技術(shù)示范
我國新能源儲量豐富、開發(fā)利用潛力巨大,特別是有80%的風能和90%的太陽能資源分布在西部北部地區(qū);考慮開發(fā)經(jīng)濟性,西部區(qū)域的新能源將主要以“大基地”的形式進行開發(fā)。未來十年,西部大型風電光伏基地既要服務于外送電,又需要滿足本地用電。為了保障供應及外送的穩(wěn)定性,大基地仍需配套一定量的支撐性煤電,區(qū)域電力碳排放無法快速達峰。
特別是,在國家近期新增可再生能源不納入能源消費總量控制與中遠期由能耗“雙控”轉(zhuǎn)向碳“雙控”的政策引導下,伴隨西部區(qū)域新能源這種“綠電”的先行發(fā)展,預計西部承接產(chǎn)業(yè)布局和轉(zhuǎn)移的速度也將加快,西部電力需求將持續(xù)增長,大型風光電基地也將繼續(xù)成為西部區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型的重要依托。
因此,西部區(qū)域電力碳達峰的時點主要取決于可以安全可靠對大基地中傳統(tǒng)煤電進行替代的支撐性低碳或負碳技術(shù)的規(guī)模化應用時點。這類技術(shù)包括光熱發(fā)電、煤電+CCUS、長周期儲能等,主要將以一種技術(shù)或一組技術(shù)的形式在增量大型風光電基地中進行應用,并對存量大型電力基地中的煤電進行替代,從而推動西部電力碳達峰,并進入煤電“減容減量”階段。
(三)東部區(qū)域達峰時間與峰值存在較大不確定性,需要在做好技術(shù)準備的同時留好應急后手
西部區(qū)域“綠電先行、產(chǎn)業(yè)跟隨”的能源與經(jīng)濟作用過程,將間接推動東部區(qū)域加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與產(chǎn)業(yè)升級,加快推進東部區(qū)域現(xiàn)代化建設,從而使東部區(qū)域具備更快、更小峰值地實現(xiàn)電力碳達峰的條件。同時,也需要看到,東部區(qū)域電力碳達峰的時間與峰值仍存在較大不確定性。一方面,從北京、天津、上海、江蘇等東部多省已經(jīng)出臺的碳達峰實施方案來看,各省碳達峰目標均與全國相同,即2030年前實現(xiàn)碳達峰,在近兩年國家對“運動式”“碳沖鋒”的糾偏后,地方政府對于“雙碳”轉(zhuǎn)型更偏謹慎。另一方面,在極端氣候頻發(fā)、能源地緣政治深刻調(diào)整、能源供應鏈產(chǎn)業(yè)鏈風險更加復雜的背景下,統(tǒng)籌低碳轉(zhuǎn)型和電力保供的難度也在增大。
面臨眾多不確定性,我們更需堅定對轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略定力,進行前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進。一方面,打好主動仗、下好先手棋,對于東部區(qū)域來說,區(qū)域內(nèi)的非化石能源資源較為豐富,包括分布式新能源、海上風電、核電、常規(guī)水電等,對于分布式新能源、近海風電等成熟的技術(shù),應加快規(guī)?;瘧?,促進增量電力需求更多、更快地由非化石能源滿足,盡早實現(xiàn)電力碳達峰;另一方面,考慮遠海風電與核電將是東部電力碳達峰之后實現(xiàn)降碳的主要抓手,近期需要加快布局,以實現(xiàn)碳達峰之后的順利脫碳。此外,作為我國經(jīng)濟中心,東部的經(jīng)濟總量與能源消費總量仍將保持高位,轉(zhuǎn)型過程中仍需持續(xù)強化“節(jié)約優(yōu)先”,大力推動節(jié)能提效。同時,留有后手也十分必要,這個過程中需要避免新增過多對未來具有負鎖定效應的高碳資產(chǎn),通過退役電源轉(zhuǎn)應急備用等方式,提高系統(tǒng)韌性。
(四)跨區(qū)輸電需要發(fā)揮更加顯著的資源優(yōu)化配置作用,中部區(qū)域有望成為全國電網(wǎng)格局中具有接續(xù)與互濟功能的重要節(jié)點
近期結(jié)合國家以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地的規(guī)劃建設,“綠電”為主的西電東送規(guī)模進一步擴大,這將持續(xù)優(yōu)化中東部電力結(jié)構(gòu),助力東部區(qū)域電力盡快達峰。西電東送規(guī)模逐漸飽和后,區(qū)域間的電量送受格局基本不變,隨著西部送端的脫碳進程不斷推進,跨區(qū)輸送電量中的清潔電力占比不斷擴大;同時,考慮送端、受端新能源占比都在增加,電源實時出力的波動性也在加大,為了提高整體資源配置效率,區(qū)域間電力互濟強度需要增加,從而更需充分發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺的作用。
我國中部區(qū)域“缺煤、少油、乏氣”,水電基本開發(fā)完畢,新能源資源條件一般;在這樣的能源資源稟賦下,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型路徑較為明確。碳達峰除了依靠本地新能源,還需要依靠來自西部北部大型風光電基地和雅魯藏布江下游水電基地的受入電力流,預計華中區(qū)域?qū)⑼碛谌珖鴮崿F(xiàn)電力碳達峰。考慮中部區(qū)域所處的地理位置與送、受端兼具的特點,依托華中環(huán)網(wǎng),碳達峰后,中部區(qū)域有望成為東部區(qū)域與西部區(qū)域之間的緩沖區(qū),一方面,隨著雅魯藏布江下游水電的開發(fā)進行接續(xù)輸送;另一方面,在跨區(qū)輸電中發(fā)揮更大的調(diào)節(jié)作用,提升區(qū)域間電力互濟的效率。
本文對區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展進行了一些初步的探索,在實際轉(zhuǎn)型過程中,考慮區(qū)域電力系統(tǒng)和區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的巨大發(fā)展慣性,對能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整不可能一蹴而就,要堅持穩(wěn)中求進、逐步實現(xiàn),結(jié)合具體實踐過程不斷進行動態(tài)調(diào)整。
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