中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)已成為我國社會(huì)共識(shí),不僅是負(fù)責(zé)任大國對(duì)國際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾,更是推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的國家戰(zhàn)略,將推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)廣泛而深刻的系統(tǒng)性變革。碳中和目標(biāo)下我國的能源發(fā)展,要充分考慮我國的國情和能情,穩(wěn)妥推進(jìn)。謀劃未來能源發(fā)展,應(yīng)思考我國是否真的富煤、現(xiàn)有煤炭科學(xué)產(chǎn)能能否支撐到碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)、新能源何時(shí)能成為主體能源、“清潔煤電+CCUS”是否有競(jìng)爭(zhēng)力等四個(gè)問題。
我國是否真的富煤?我國的富煤準(zhǔn)確來說應(yīng)是相對(duì)富煤,是相較于國內(nèi)油氣資源,我國的煤炭資源儲(chǔ)量相對(duì)豐富些,但對(duì)比全球,我國人均煤炭資源占有量?jī)H為世界平均水平的一半,并不是富煤的國家。碳中和目標(biāo)賦予煤炭科學(xué)產(chǎn)能新的內(nèi)涵,也將強(qiáng)化生態(tài)環(huán)境約束、安全高效集約化生產(chǎn)約束,使一些資源不再符合煤炭科學(xué)產(chǎn)能的要求,導(dǎo)致已探明的煤炭資源可供開發(fā)量顯著下降。研究表明,當(dāng)考慮生態(tài)約束、安全約束及極端政策風(fēng)險(xiǎn)約束,不考慮“運(yùn)動(dòng)式”減碳條件下,已探明的煤炭資源可供開發(fā)量?jī)H為4654億t,僅占保有煤炭資源量(1.46萬億t)的31.9%。
現(xiàn)有煤炭科學(xué)產(chǎn)能能否支撐到碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)?當(dāng)前我國煤礦企業(yè)的煤炭資源采出率僅為30%-40%。如果僅考慮在產(chǎn)煤礦現(xiàn)有可供開發(fā)資源量以及現(xiàn)有的技術(shù)和回采率水平,按照40億t/a左右的產(chǎn)量規(guī)模,只能支撐15年左右,如通過提高煤炭資源采出率等技術(shù)進(jìn)步措施,實(shí)現(xiàn)科學(xué)產(chǎn)能即先進(jìn)產(chǎn)能的開采,可延長3-5年,也僅能支撐到碳達(dá)峰時(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)煤炭先進(jìn)產(chǎn)能的需要,很難支撐到碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
新能源何時(shí)能成為主體能源?新能源成為主體能源要具備兩大要素,一是達(dá)到產(chǎn)量(供應(yīng))規(guī)模,在我國能源產(chǎn)量結(jié)構(gòu)中,占比達(dá)到50%以上;二是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供應(yīng),具備調(diào)節(jié)能力。目前,雖然新能源發(fā)展速度很快,但是由于基數(shù)小,提高在我國能源結(jié)構(gòu)中的占比較為緩慢。我國水能已經(jīng)開發(fā)得差不多了,未來增長空間有限。經(jīng)過過去一二十年的發(fā)展,風(fēng)能、太陽能發(fā)電量之和在我國發(fā)電量中占比仍不到10%(9.25%,國家能源局)。同時(shí),風(fēng)光電的儲(chǔ)能問題還沒能很好地解決,大比例接入現(xiàn)有能源體系,給我國能源安全穩(wěn)定供應(yīng)帶來了巨大壓力。根據(jù)我們的初步研究分析,按照新能源最大能力發(fā)展的最理想情景設(shè)計(jì),新能源在能源結(jié)構(gòu)中占比由當(dāng)前的15.7%提升到接近30%,樂觀估計(jì)需要10年;由30%提高到50%,還需要20年左右;再由50%提高到80%以上,估計(jì)還得需要10-20年。在全力發(fā)展新能源達(dá)成規(guī)模和穩(wěn)定供應(yīng)的30-50年的窗口期,仍需要、也只能依靠煤炭能源來支撐保障。
“清潔煤電+CCUS”是否有競(jìng)爭(zhēng)力?美國2007年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰后一直保持7-10億噸的原煤發(fā)電,至今仍有3-5億噸原煤發(fā)電,為什么?其中的原因值得我們深思。針對(duì)全球氣候變化,西方國家大力倡導(dǎo)發(fā)展CCS技術(shù),我國根據(jù)自己國情提出研發(fā)CCUS技術(shù)的中國方案,即實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化、能源化利用。如果CCUS成本降為零甚至有正效應(yīng),那么“清潔煤電+CCUS”可否有競(jìng)爭(zhēng)力?有無可能成為中國碳中和的獨(dú)特方式?當(dāng)前,我國能源只能依靠煤炭,未來發(fā)展在于新能源,在近零碳排放約束下現(xiàn)實(shí)可行的能源發(fā)展路徑是全面推進(jìn)“清潔煤電+CCUS”現(xiàn)實(shí)路徑,全面攻關(guān)“新能源+儲(chǔ)能”未來路徑,探索分析“清潔煤電+CCUS”與“新能源+儲(chǔ)能”這兩條路徑,按照零碳排放和穩(wěn)定供應(yīng)的要求,哪種路徑更有競(jìng)爭(zhēng)力??jī)蓷l路徑怎么優(yōu)化組合、逐步迭代?回答好這些問題對(duì)我國制定能源發(fā)展路徑、出臺(tái)能源政策至關(guān)重要。碳減排是長期要求,而儲(chǔ)能是新能源自身的固有要求,在CCUS技術(shù)突破前,可以發(fā)展清潔煤電;而在儲(chǔ)能技術(shù)突破前,風(fēng)、光等新能源難以高比例接入現(xiàn)有能源體系。現(xiàn)階段暫未對(duì)碳減排征稅,而新能源必須配套儲(chǔ)能,清潔煤電成本優(yōu)于風(fēng)電/光電+儲(chǔ)能,清潔煤電+CCUS綜合成本優(yōu)于光電+儲(chǔ)能,而與風(fēng)電+儲(chǔ)能綜合成本相當(dāng)。隨著技術(shù)進(jìn)步,碳交易政策全面推廣,按照安全穩(wěn)定供應(yīng)、零碳排放的要求,“清潔煤電+CCUS”在哪些時(shí)段、哪些技術(shù)突破、哪些應(yīng)用場(chǎng)景下會(huì)有競(jìng)爭(zhēng)力?如果碳捕集成本下降到現(xiàn)在的1/2、1/3、1/9,碳利用由現(xiàn)在的接近零價(jià)值逐步提高附加值,CCUS實(shí)現(xiàn)正效益,可能就會(huì)顛覆我們現(xiàn)在對(duì)清潔煤電的悲觀預(yù)期。
因此,我認(rèn)為,應(yīng)以實(shí)現(xiàn)碳中和為目標(biāo),以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展(生產(chǎn)力增長)為主線,以碳中和技術(shù)攻關(guān)為突破點(diǎn)(為王)來統(tǒng)籌協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)我國的雙碳目標(biāo)下能源發(fā)展戰(zhàn)略,并以碳中和目標(biāo)和高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)發(fā)展(生產(chǎn)力)來促進(jìn)我國碳中和技術(shù)創(chuàng)新的自立自強(qiáng)。
通過對(duì)以上四個(gè)問題的思考,我們提出煤炭能源碳中和發(fā)展應(yīng)該實(shí)施:能源安全兜底、綠色低碳開發(fā)、清潔高效利用、煤與新能源多能互補(bǔ)的“四大戰(zhàn)略”;加大力度勘探符合煤炭科學(xué)產(chǎn)能要求的煤炭資源(資源保障)、建設(shè)煤炭科學(xué)產(chǎn)能全國支撐基地(產(chǎn)能保障)、推進(jìn)柔性煤炭科學(xué)產(chǎn)能建設(shè)(經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)急保障)、研究制定能源安全下的煤炭科學(xué)產(chǎn)能儲(chǔ)備戰(zhàn)略(國家能源安全保障)、加快煤炭科學(xué)產(chǎn)能支撐力科技攻關(guān)(技術(shù)保障)、構(gòu)建適應(yīng)碳中和要求的多能互補(bǔ)的煤礦清潔能源系統(tǒng)(碳中和)的“六大重點(diǎn)任務(wù)”;以及按照“技術(shù)創(chuàng)新為王”的思路,著重推進(jìn)煤炭保障能源供給安全、煤炭開發(fā)利用低碳零碳、煤與新能源多能互補(bǔ)、礦區(qū)生態(tài)碳匯“四大技術(shù)路徑”。
(文章根據(jù)其在7月8日召開的中國工程院重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目“‘清潔煤電+CCUS’技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化與競(jìng)爭(zhēng)性研究”啟動(dòng)會(huì)上的主旨演講整理)