數(shù)字儲能網訊:行業(yè)研究機構彭博新能源財經(BNEF)最新發(fā)布的《新能源市場長期展望:中國》報告認為,若進一步增加對清潔能源和低碳技術的投資,中國有望于2050年實現(xiàn)凈零能源排放,同時更有力地保障能源安全。該機構分析認為,最大限度地部署光伏和風電,再配合一定的新建儲能、核電以及用于火電廠的碳捕集與封存(CCS)設施,是中國以最低成本實現(xiàn)電力供應脫碳的方式。
作為最大的發(fā)展中國家,中國將用30年左右時間來完成全球最高碳排放強度降幅,以全球歷史上最短的時間實現(xiàn)從碳達峰到碳中和。能源貫穿經濟社會發(fā)展的全過程、各環(huán)節(jié),是實現(xiàn)“雙碳”目標的關鍵領域。上述報告詳細描述了中國能源系統(tǒng)的兩種轉型情景及其對中國能源安全的影響。無論是基礎的經濟轉型情景(假設除現(xiàn)有政策外不再推出新的政策措施)還是凈零轉型情景下,到2050年,光伏和風電都將成為中國電力系統(tǒng)的主力。
本文插圖均來自彭博新能源財經。圖中占比最大的深淺兩種藍色色塊與兩種黃色色塊分別代表風電和光伏發(fā)電的裝機量。
凈零轉型情景更進一步,描述的是中國到2050年實現(xiàn)凈零排放的同時保證全球升溫不超過2攝氏度的減排路徑。在該情景中,中國的光伏、風電累計裝機容量屆時將超過67億千瓦,相比2022年的8億千瓦實現(xiàn)大幅飛躍。同時需要3.5億千瓦的核電裝機容量,同樣大幅高于2022年的5700萬千瓦。風電、光伏和核電成為未來新型電力系統(tǒng)的主力電源,電池儲能、氫能的增速也較基礎情景更快。
從發(fā)電量維度看,到2050年,大多數(shù)發(fā)電量來自風電和光伏發(fā)電,兩者在凈零轉型情景的整體電量供應占比達75%。分開看,由于風電的利用小時數(shù)更高,發(fā)電量占比將達到52%,光伏占23%;核電將貢獻14%的發(fā)電量;剩余部分主要由配建CCS技術的燃煤電廠來滿足,作為新能源出力下降時保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的靈活性調節(jié)電源。
凈零轉型情景下,2050年的發(fā)電量中,風電(藍色)、光伏(黃色)和核電(紅色)占據(jù)主力
值得注意的是,在兩種減排情景下,到2050年中國的一次能源供應均未徹底擺脫化石能源。
在凈零轉型情景中,中國的煤炭、石油和天然氣消費量分別于2023年、2024年和2029年達峰,到2050年,化石能源在一次能源中的占比降至30%以下,其角色也將轉變。
彭博新能源財經中國研究主管寇楠楠對澎湃新聞等媒體介紹稱,該情景研究中,到2050年,石油消費量比2022年水平低60%,剩余消費量主要用作原料而非燃料。屆時,天然氣消費量比2022年水平低73%,煤炭和天然氣在發(fā)電領域仍有一定的應用,但都配建CCS,用以消除所產生的碳排放。油氣消費量大幅下降,主要受到道路交通運輸和工業(yè)電氣化的推動,這將顯著降低中國對進口燃料的依賴,提升中國的能源安全水平。
清潔氫將在直接電氣化不可行或成本太高的領域脫碳過程中發(fā)揮作用。在凈零轉型情景中,中國的氫能年消費量從2021年約2500萬噸增至2050年的1.1億噸。這一消費增長的最大推動因素是鋼鐵行業(yè)脫碳。電力行業(yè)在2050年的氫消費量為500萬噸,主要用于備用電源。航運領域的氫應用始于本世紀30年代后期,主要以氨和甲醇等衍生燃料的形式,其年消費量在2050年將達到500萬噸。
“這有別于目前的情況?,F(xiàn)在,中國的氫能應用和發(fā)展主要集中在交通領域。但未來,氫能最具成本競爭力的應用是鋼鐵和其他難減排的行業(yè)?!笨荛f道。
再從投資力度和方向來看。中國在能源轉型投資方面已占據(jù)全球領先地位,2022年投資額達到3.5萬億元人民幣,約占全球整體投資額的一半。為了能在2050年實現(xiàn)凈零排放,中國需要在2025至2030年間將投資額提升兩倍至年均10.7萬億元。在2030年后,得益于技術成本不斷下降,所需投資水平也將逐漸回落。
該報告測算,中國到2050年轉型至凈零經濟意味著中國能源系統(tǒng)至少存在243萬億元的投資機會。
2030年前,電力系統(tǒng)的低碳投資將率先達到峰值。這是因為電力在整個能源系統(tǒng)零碳轉型中的地位最為特殊,電力行業(yè)是中國最大的碳排放源,也是其他行業(yè)減排的基礎。如果電力行業(yè)未實現(xiàn)清潔化,其他電氣化轉型領域的凈零目標也就無從談起。
澎湃新聞注意到,隨著新能源快速擴容,電力系統(tǒng)的物理形態(tài)、技術基礎、運行機理正在發(fā)生根本性的變化。波動性、隨機性和間歇性特征明顯的風電、光伏發(fā)電在電網中的比重越高,電網對于靈活性電源的需求就越迫切。只有配備充足的靈活性電源,才能“撫平”“任性”的可再生能源,從而維持電網安全穩(wěn)定。在電源側,抽水蓄能電站、新型儲能、調峰燃氣電站及經靈活性改造的燃煤機組都可以扮演靈活調節(jié)電源的角色,同臺競爭孰優(yōu)孰劣?
對此,寇楠楠向澎湃新聞表示,考慮到從現(xiàn)在到2050年電力系統(tǒng)對靈活性電源的需求,靈活性資源面臨長期緊缺。不同技術路線都有各自的應用場景,彼此之間并不存在直接的競爭,更多地是呈現(xiàn)出互補而非替代的關系。