中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2022年1月9日，“中國(guó)新聞發(fā)布”微信公眾號(hào)發(fā)布《丁仲禮：碳中和對(duì)中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇》一文，作者為中國(guó)科學(xué)院院士丁仲禮。文章發(fā)布后引發(fā)行業(yè)熱議。多位能源行業(yè)專家認(rèn)為，此文深入淺出地道出了中國(guó)的碳中和路徑。文章是中國(guó)科學(xué)院學(xué)部組織百余位院士專家所做系統(tǒng)研究的簡(jiǎn)介，在簡(jiǎn)述碳中和路線圖框架性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也提供了不少增量信息。
筆者根據(jù)文章提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)有裝機(jī)情況，對(duì)風(fēng)、光、水、核發(fā)展趨勢(shì)做進(jìn)一步解讀。
文章系統(tǒng)介紹了中國(guó)二氧化碳排放歷史和現(xiàn)狀，科普了碳中和的基本邏輯和技術(shù)支撐。發(fā)電（供熱）在中國(guó)目前二氧化碳排放占比最高，達(dá)到45%，在“發(fā)電端”用風(fēng)、光、水、核等非碳能源替代煤、油、氣是重要的途徑，與“能源消費(fèi)端”、“固碳端”形成“三端共同發(fā)力”的碳中和體系。文章指出，40年內(nèi)，大致以每十年為一期，順次走控碳電力、降碳電力、低碳電力，最后到近無碳電力之路，并完成超大規(guī)模的輸變電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
風(fēng)光
50億千瓦裝機(jī)空間
文章指出，中國(guó)目前的發(fā)電裝機(jī)容量約為22億千瓦，估計(jì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和之時(shí)，總的電力裝機(jī)容量會(huì)在60億-80億千瓦之間，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電共占比70%。
按照該目標(biāo)計(jì)算，則我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和時(shí)，風(fēng)電光伏的裝機(jī)容量約在42億-56億千瓦之間。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，截至2021年11月，我國(guó)可再生能源裝機(jī)情況為：風(fēng)電3.0億千瓦（其中，陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電分別為28625和1861萬千瓦），同比增長(zhǎng)29.0%。太陽(yáng)能發(fā)電2.9億千瓦（其中，光伏發(fā)電和光熱發(fā)電分別為28695和52萬千瓦），同比增長(zhǎng)24.1%。
這意味著，在未來39年里，風(fēng)光裝機(jī)將從現(xiàn)有的5.9億千瓦增加到42億-56億千瓦。
風(fēng)光新增裝機(jī)的潛力何在？從用地類型上看，風(fēng)光項(xiàng)目可分為戈壁荒漠大基、農(nóng)村城市分布式、海上風(fēng)電和煤礦油氣田改造再利用。2021年10月8日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議曾提出保障能源安全、保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定的六大具體措施，其中之一是加快推進(jìn)沙漠戈壁荒漠地區(qū)大型風(fēng)電、光伏基地建設(shè)，加快應(yīng)急備用和調(diào)峰電源建設(shè)。事實(shí)上，eo梳理發(fā)現(xiàn)，自2020年開始，國(guó)內(nèi)主要油氣田均啟動(dòng)了新能源發(fā)展計(jì)劃。除此之外，海上風(fēng)電、農(nóng)村和城市分布式光伏項(xiàng)目，也是新增裝機(jī)的主力。
值得注意的是，部分已有的風(fēng)電、光伏電站隨著有效壽命到期，將陸續(xù)進(jìn)入報(bào)廢階段，而采用更新技術(shù)、效率更高的組件可以應(yīng)用到這些舊有廠址中，亦將提高裝機(jī)容量。
水電
定位穩(wěn)定電源
文章指出，“穩(wěn)定電源”從目前火電為主逐步轉(zhuǎn)化為以核電、水電和綜合互補(bǔ)的清潔能源為主。而“穩(wěn)定電源”的目標(biāo)占比為30%。
以總裝機(jī)60億-80億千瓦為目標(biāo)，則“穩(wěn)定電源”裝機(jī)容量約為18億-24億千瓦。火電在其中仍占一小部分。“在此階段，智能化、低碳化的電力供應(yīng)系統(tǒng)得以建立，火電裝機(jī)只占目前總量的30%左右，并且一部分火電用天然氣替代煤炭?！睋?jù)此，屆時(shí)火電裝機(jī)約為6.6億千瓦。留給核電、水電和綜合互補(bǔ)的清潔能源裝機(jī)空間則為11.4億-17.4億千瓦。
截至2021年11月底，我國(guó)水電裝機(jī)為3.9億千瓦。不過，水電廠址資源有限，除西藏外，江浙粵及西南地區(qū)省份水電廠址已開發(fā)殆盡，水電總體新增裝機(jī)空間有限。
2020年，水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)易躍春曾指出，常規(guī)水電可以在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮基石作用，配套促進(jìn)新能源消納，但隨著開發(fā)程度進(jìn)一步加深，開發(fā)難度也進(jìn)一步增加。“近年來，水電向西部河流上游地區(qū)布局，受地理位置、資源條件等多方面因素影響，項(xiàng)目推進(jìn)難度加大，成本整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力總體下降?！?
核電
內(nèi)陸示范，技術(shù)升級(jí)
截至2021年11月，我國(guó)核電裝機(jī)為5326萬千瓦。沿海核電廠址多已開發(fā)，但大部分核電基地仍留有機(jī)組建設(shè)空間。而如陸豐核電、廉江核電、白龍核電等沿海廠址還未開工。另外，目前國(guó)內(nèi)內(nèi)陸省份尚未有核電項(xiàng)目開工。
此前，核能行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2021）》曾預(yù)計(jì)中國(guó)核電將保持較快的發(fā)展態(tài)勢(shì)，自主三代核電會(huì)按照每年6-8臺(tái)的核準(zhǔn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；炕l(fā)展?！邦A(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)核電在運(yùn)裝機(jī)7000萬千瓦左右，在建約5000萬千瓦；到2030年，核電在運(yùn)裝機(jī)容量達(dá)到1.2億千瓦?！?
丁仲禮文章指出，2030年前，內(nèi)陸核電完成應(yīng)用示范，而在第三個(gè)十年（2050年前），我國(guó)對(duì)核廢料的再生資源化利用技術(shù)在這個(gè)階段將基本成熟，核電上網(wǎng)電價(jià)將有所下降，故用核電代替火電作為“穩(wěn)定電源”的條件將基本具備。
可見，核電未來可持續(xù)發(fā)展需要建立在乏燃料后端技術(shù)發(fā)展成熟之上，這包括乏燃料后處理、快堆、核聚變等技術(shù)發(fā)展。其中，快堆發(fā)展實(shí)行“三步走”戰(zhàn)略，即實(shí)驗(yàn)快堆——示范快堆——商業(yè)快堆。中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆于2010年首次實(shí)現(xiàn)臨界，2014年實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行72小時(shí)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，2019年進(jìn)行了1320小時(shí)的低功率運(yùn)行試驗(yàn)研究，2020年7月完成首循環(huán)試運(yùn)行。示范快堆方面，中核集團(tuán)示范快堆2臺(tái)機(jī)組已于2020年先后開工建設(shè)。
