四、加快建設(shè)五條清潔可再生能源走廊,構(gòu)建以清潔可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng),為我國如期實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)構(gòu)建穩(wěn)固的低碳能源基礎(chǔ)
我國要構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系、適應(yīng)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的需要,必然要對現(xiàn)有能源體系進(jìn)行深度調(diào)整變革和系統(tǒng)性重構(gòu),構(gòu)建以清潔可再生能源為主體的新型能源供應(yīng)系統(tǒng),加快推動用清潔電能替代煤炭、石油等一次化石能源。構(gòu)建這一系統(tǒng)的關(guān)鍵就是要為國家打造一套系統(tǒng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)多元、資源豐沛、經(jīng)濟(jì)性高并且在核心技術(shù)方面具備全球引領(lǐng)地位的基礎(chǔ)性能源。
基于我國獨(dú)特的地理特征、資源稟賦和發(fā)展需要,國家可以聚焦建設(shè)五條清潔可再生能源走廊,即長江中上游水電清潔可再生能源走廊、三北“風(fēng)光”清潔可再生能源走廊、海上風(fēng)電清潔可再生能源走廊、東部沿海核電清潔能源走廊和“一帶一路”清潔可再生能源走廊。這五條清潔可再生能源走廊中,三北“風(fēng)光”清潔可再生能源走廊貫通西北、華北和東北,長江中上游水電清潔可再生能源走廊貫穿西南和華中、華東,海上風(fēng)電清潔可再生能源走廊和核電清潔能源走廊連接了渤海、黃海、東海和南海,“一帶一路”清潔可再生能源走廊連通了東亞、南亞、中亞、非洲和歐洲,這五條能源走廊橫貫東西、貫穿南北、連接中外、輻射全球,未來3~5年內(nèi),將形成超過10億千瓦的清潔可再生能源裝機(jī)規(guī)模,相當(dāng)于我國2020年電力裝機(jī)的一半,形成我國最重要的清潔可再生能源基地、產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺和維護(hù)我國能源安全的戰(zhàn)略保障,成為構(gòu)建我國清潔低碳、安全高效能源體系和替代落后煤電的重要基石,以及我國未來引領(lǐng)全球低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源。
加快建設(shè)以三峽工程為核心骨干的長江中上游水電清潔可再生能源走廊,為國家打造清潔可再生能源基地和骨干基荷電源。我國現(xiàn)有12大水電基地,分別為金沙江、長江上游、黃河上游、南盤江、紅水河、雅礱江、大渡河、烏江、瀾滄江中游,湘西、閩浙贛、東北。其中,長江中上游和金沙江是裝機(jī)容量最大的水電基地,這一條橫貫我國東西、總裝機(jī)近1億千瓦并且不產(chǎn)生任何碳排放的水電清潔可再生能源走廊目前已經(jīng)基本形成,長江水電清潔可再生能源走廊的成功建設(shè),為國家打造了一個強(qiáng)大的清潔主體能源,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了強(qiáng)大且廉價的清潔動能,同時形成了開發(fā)治理長江的新格局。
長江中上游水電清潔可再生能源走廊在構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代化國家能源體系中具有壓艙石、定海神針的重要基礎(chǔ)保障作用。長江中上游水電走廊目前已建、在建的水電總裝機(jī)容量占全國水電總裝機(jī)容量的26%,占全國電力總裝機(jī)的5.6%,這條水電走廊的建設(shè)運(yùn)行不僅有力解決了西南和中東部地區(qū)缺煤缺油的能源發(fā)展短板,同時也為這條水電走廊周邊風(fēng)電和光伏提供了調(diào)峰手段和特高壓送出通道,為未來實(shí)現(xiàn)水風(fēng)光互補(bǔ)能源發(fā)展模式創(chuàng)造了條件,更為重要的是推動形成了我國西電東送、南北互供、水火互補(bǔ)的全國電力聯(lián)網(wǎng)和供電格局,為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、節(jié)能減排、維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定作出了重大貢獻(xiàn)。
長江水電清潔可再生能源走廊的成功建設(shè)和運(yùn)行,標(biāo)志著長江治理開發(fā)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從洪水肆虐到洪水控制的重大轉(zhuǎn)變,并正在實(shí)現(xiàn)向洪水管理和洪水資源化利用的重大轉(zhuǎn)變,為長江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化布局、生態(tài)治理修復(fù)提供了重要基礎(chǔ)保障。
長江水電清潔可再生能源走廊還將構(gòu)建形成一個總量近千億立方米的國家戰(zhàn)略淡水資源庫。長江入海多年平均年徑流量約9916億立方米,借助三峽工程及上游一系列高壩大庫水電站的巨大庫容,依托長江水電清潔可再生能源走廊,可為國家建設(shè)近千億立方米的戰(zhàn)略淡水資源庫,這一戰(zhàn)略淡水資源庫位于我國第二至第三地理階梯,且處于我國腹地中心,便于向北方調(diào)水,對于我國在未來全球競爭中掌握主動權(quán)具有重要的戰(zhàn)略意義。
長江水電清潔可再生能源走廊還將形成服務(wù)長江經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展的有利格局,顯著改善了西南航運(yùn)物流條件,推動我國西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,在支持少數(shù)民族地區(qū)鄉(xiāng)村振興和水庫移民發(fā)展致富方面將發(fā)揮重大作用。
加快技術(shù)進(jìn)步、集中連片開發(fā)利用我國陸上風(fēng)能和太陽能資源,為國家打造三北“風(fēng)光”清潔可再生能源走廊,形成我國新能源體系中的主體能源。西北、華北、東北三北“風(fēng)光”清潔可再生能源走廊是我國清潔可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要支點(diǎn),地位重要。三北地區(qū)因其緯度適中、光照條件好、風(fēng)功率密度大、土地平整開闊、人口密度低,有大量天然的戈壁、草原、林地,風(fēng)電資源占全國陸上風(fēng)電資源儲量的80%,年日照小時數(shù)不低于2200小時,是我國風(fēng)能和太陽能資源最為豐富的地區(qū),成就了我國打造陸上風(fēng)電和光伏發(fā)電清潔可再生能源走廊的重要優(yōu)勢。
三北“風(fēng)光”清潔可再生能源走廊將為我國打造全球最大的陸上新能源基地,推動構(gòu)建完備的產(chǎn)業(yè)鏈體系和具有全球競爭力的產(chǎn)業(yè)集群,培育一大批具有全球競爭力的能源開發(fā)企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè),成就我國可再生能源大國和強(qiáng)國的引領(lǐng)地位。目前,全球風(fēng)機(jī)裝備制造企業(yè)15強(qiáng)中,我國有7家,全球光伏各環(huán)節(jié)產(chǎn)量前十名的企業(yè)一半以上來自我國,全世界四分之三的光伏組件產(chǎn)自我國。
基于三北地區(qū)巨大的資源優(yōu)勢,我國正積極鼓勵各大企業(yè)集中連片規(guī)模化開發(fā)風(fēng)電和光伏資源,不斷加大優(yōu)質(zhì)資源集中度,并加快特高壓送出通道、儲能系統(tǒng)等配套設(shè)施建設(shè),三北地區(qū)風(fēng)電、光伏等新能源的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性將極大提升,已經(jīng)具備了平價上網(wǎng)、成為未來新能源的主體能源的條件,成為構(gòu)建我國清潔低碳、安全高效能源體系的又一重要戰(zhàn)略支撐。
三北地區(qū)有70萬平方公里的沙漠和50萬平方公里的戈壁,如果能夠全部鋪設(shè)光伏發(fā)電設(shè)備,按最保守的估計也可每年為全國提供3.6萬億千瓦時的電能,相當(dāng)于2020年全國全年用電量的一半,如果未來同海上風(fēng)電和長江大水電有機(jī)結(jié)合在一起,將使我國能源供給結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
創(chuàng)新發(fā)展、集中連片規(guī)?;_發(fā)我國海上風(fēng)能資源,為國家打造海上風(fēng)電清潔可再生能源走廊。我國具有優(yōu)質(zhì)的海上風(fēng)電資源稟賦、得天獨(dú)厚的區(qū)位條件和長期形成的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),具備大力發(fā)展海上風(fēng)電的優(yōu)勢,目前已經(jīng)取得了令全世界矚目的發(fā)展成果。從資源稟賦看,我國大陸海岸線總長度1.8萬公里,可利用海域面積300萬平方公里,海上風(fēng)電資源儲量豐富。根據(jù)風(fēng)能資源普查成果,我國水深5~25米、50米高度海上風(fēng)電開發(fā)潛力約2億千瓦,5~50米水深、70米高海上風(fēng)電開發(fā)潛力可以達(dá)到5億千瓦,若增加離岸距離和高度,我國海上風(fēng)電開發(fā)還有更大資源儲量。截至2021年4月底,我國海上風(fēng)電并網(wǎng)容量達(dá)到1042萬千瓦,已經(jīng)超越英國成為繼德國之后全球第二大海上風(fēng)電開發(fā)市場。我國海上風(fēng)電呈現(xiàn)了爆發(fā)式、跨越式發(fā)展,各項(xiàng)技術(shù)水平不斷提升,配套產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,政策體系不斷完備。
集中連片規(guī)模化開發(fā)海上風(fēng)電、打造海上風(fēng)電清潔可再生能源走廊,可以為我國打造一種替代落后煤電、零碳排放、無污染的新型主體清潔可再生能源。海上風(fēng)電是開發(fā)利用海洋清潔能源的重大科技成果,具有儲量豐富、不占用土地、靠近沿海電力負(fù)荷中心、風(fēng)功率密度大、可利用小時數(shù)高等眾多優(yōu)勢,通過集中連片規(guī)?;_發(fā),可以大幅度降低造價,最終實(shí)現(xiàn)零排放、無污染、零補(bǔ)貼、可持續(xù)、人民用得起的新型主體清潔可再生能源,逐步取代煤電等化石能源,為我國沿海城市群提供清潔、穩(wěn)定、安全的電能。
走向深海、征服遠(yuǎn)海,是全球海上風(fēng)電未來發(fā)展的共識和重要趨勢。深遠(yuǎn)海海域范圍更廣、空間更大,風(fēng)能資源更豐富、風(fēng)速更穩(wěn)定,也不會與海上漁場、航線、軍事設(shè)施發(fā)生沖突。隨著近海海域資源開發(fā)完畢,海上風(fēng)電未來發(fā)展將逐步擺脫對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的束縛,實(shí)現(xiàn)重大突破。
漂浮式基礎(chǔ)和柔性直流輸電技術(shù)是讓海上風(fēng)機(jī)擺脫海床條件和離岸距離束縛的關(guān)鍵。從經(jīng)濟(jì)視角看,漂浮式基礎(chǔ)和柔性直流輸電技術(shù)能大大減少海洋施工的難度和降低造價;從行業(yè)發(fā)展角度看,這兩項(xiàng)技術(shù)將推動海上風(fēng)電開發(fā)空間和市場空間實(shí)現(xiàn)倍數(shù)級增長;從技術(shù)角度看,這兩項(xiàng)技術(shù)將對海上風(fēng)電發(fā)展方向產(chǎn)生革命性的影響。掌握這兩項(xiàng)核心技術(shù)也為我國向大洋更深更遠(yuǎn)處挺進(jìn),開發(fā)、保護(hù)藍(lán)色國土提供重要的技術(shù)支撐。
通過為國家打造海上風(fēng)電清潔可再生能源走廊實(shí)踐,我們有充足的理由相信,21世紀(jì)將是海上風(fēng)電大規(guī)模發(fā)展的時代,是以海上風(fēng)電為代表的清潔可再生能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展成為主體能源的時代,也是我國認(rèn)識海洋、開發(fā)海洋、保護(hù)海洋、經(jīng)略海洋,從海洋大國向海洋強(qiáng)國跨越的時代。
在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電,打造沿海核電清潔能源走廊,為國家構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系提供零碳、穩(wěn)定、高效、安全的基荷電源。我國要構(gòu)建以清潔可再生能源為主體的新型社會主體能源,選擇一種清潔低碳、安全高效的基荷電源尤為必要,這是破解除大水電之外的風(fēng)電、光伏等新能源間歇性固有短板、替代煤電成為社會主體能源的關(guān)鍵。
核電具有清潔低碳、能量密度大、換料周期長、高負(fù)荷因子、供給可靠性高等特點(diǎn),在清潔替代和電能替代中具有突出優(yōu)勢,可作為唯一大規(guī)模替代化石能源的優(yōu)質(zhì)基荷電源,核電將與風(fēng)電、光伏發(fā)電等清潔能源形成互為補(bǔ)充、協(xié)同發(fā)展的格局。在我國東部沿海地區(qū)新建安全、先進(jìn)并且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化三代核電機(jī)組,可以增加電力高負(fù)荷地區(qū)的低碳電力供應(yīng)和電網(wǎng)穩(wěn)定性,與西南大水電一起成為替代煤電機(jī)組的主力電網(wǎng)基荷,緩解風(fēng)電、光伏等新能源的調(diào)峰壓力。
我國東部地區(qū)人口密集、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求旺盛且增長迅速,而我國的煤炭、油氣和水能資源多分布于西部地區(qū),能源生產(chǎn)與消費(fèi)存在很大的區(qū)域失衡和逆向分布,發(fā)電量不足已成為制約東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。除環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈外,長三角和珠三角都屬于化石能源資源貧乏地區(qū),高度依賴外部供給。據(jù)測算,一座100萬千瓦級的火電站年耗煤300萬噸,排放二氧化碳810萬噸,而同樣裝機(jī)容量的核電僅消耗185噸核燃料且不產(chǎn)生任何碳排放??梢钥隙ǖ氖牵谕瓿商歼_(dá)峰、碳中和目標(biāo)的過程中,一大批技術(shù)落后的煤電機(jī)組將被淘汰,而取代煤電機(jī)組發(fā)揮基荷和調(diào)峰功能的主力電源必將是東部沿海的核電和西部的大水電。
同時,東部沿海負(fù)荷集中、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),在我國東部地區(qū)特別是長三角和珠三角地區(qū)打造核電清潔能源走廊,符合我國碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)發(fā)展的需要,并且對優(yōu)化我國電源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到巨大作用。
長期以來,核電的安全性一直飽受爭議,這是核電能否成為我國社會主體能源、清潔能源和取代煤電的新一代基荷調(diào)峰能源的關(guān)鍵。事實(shí)上,盤點(diǎn)世界核電發(fā)展史上的三次事故(美國三里島、蘇聯(lián)切爾諾貝利和日本福島),其事故的起因并非是核電技術(shù)存在重大設(shè)計缺陷,而均是人為違規(guī)操作的結(jié)果。我國始終將核安全作為核電發(fā)展的生命線,始終堅(jiān)持發(fā)展與安全并重,實(shí)行安全有序發(fā)展核電的方針,加強(qiáng)核電規(guī)劃、選址、設(shè)計、建造、運(yùn)行和退役等全生命周期管理和監(jiān)督,堅(jiān)持采用最先進(jìn)的技術(shù)、最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展核電。目前,我國的第三代非能動核電機(jī)組和高溫氣冷堆系統(tǒng)已經(jīng)在極端工況下反應(yīng)堆堆芯熔化這一核電安全核心問題上取得重大突破,我國的東部沿海核電清潔能源走廊建設(shè)即將迎來大發(fā)展。
我國核電走過了一個漸進(jìn)與積極發(fā)展的歷程,相繼提出了“積極推進(jìn)核電建設(shè)”“安全高效發(fā)展核電”的方針。目前,我國已建與在建核電機(jī)組共54臺,裝機(jī)容量超過5300萬千瓦,占世界核電機(jī)組總臺數(shù)的10.7%、總裝機(jī)容量的11.8%,居世界第三位,對新建核電采用了最嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),核應(yīng)急能力也達(dá)到了世界最高水平。但我國核電比重仍然較低,核電作為清潔能源、調(diào)峰主力和基荷電源的作用仍未有效發(fā)揮。在碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的約束下,我們需要統(tǒng)一認(rèn)識,繼續(xù)推進(jìn)CAP1400、華龍一號和高溫氣冷堆的研究開發(fā)和商業(yè)化運(yùn)行,積極推動核聚變研究,為我國成為核電大國、核電強(qiáng)國繼續(xù)努力。
與具備互聯(lián)互通條件的國家和地區(qū)攜手打造“一帶一路”清潔可再生能源走廊。面對全球氣候的演變,任何國家都無法獨(dú)善其身,唯有進(jìn)一步加強(qiáng)國際能源合作,建立能源安全的全球“命運(yùn)共同體”才能應(yīng)對挑戰(zhàn)。根據(jù)世界能源理事會(WEC)2016年發(fā)布的報告,目前全球仍有12億人口無法獲得電力供應(yīng),其中大部分分布在“一帶一路”沿線的亞、非發(fā)展中國家。這些沿線國家迫切需要提升自身的清潔能源開發(fā)能力,從而更加有效地應(yīng)對環(huán)境容量緊迫、能源安全威脅以及國內(nèi)可持續(xù)發(fā)展等問題。
“一帶一路”倡議為我國與“一帶一路”沿線國家共同推動清潔可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展搭建了重要的國際合作平臺和互利共贏機(jī)制,在我國積極推動碳中和、碳達(dá)峰的道路上,我國與周邊國家具有很強(qiáng)的目標(biāo)一致性、資源互補(bǔ)性、戰(zhàn)略協(xié)同性和互利共贏性。“一帶一路”倡議明確將清潔能源視為構(gòu)建“綠色絲綢之路”的重要依托,旨在根據(jù)優(yōu)勢互補(bǔ)和互利共贏原則來推進(jìn)并強(qiáng)化沿線國家與地區(qū)在清潔能源技術(shù)和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的深入合作,利用我國的優(yōu)勢來推進(jìn)地區(qū)能源向綠色、低碳轉(zhuǎn)型,完善全球能源治理體系,共同推動形成綠色低碳發(fā)展新格局。
2015年9月,習(xí)近平主席在聯(lián)合國發(fā)展峰會上,正式向全世界宣布了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”這一解決方案。構(gòu)建“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”,能夠?qū)?ldquo;一帶一路”沿線國家和地區(qū)的水、風(fēng)、光等各類能源轉(zhuǎn)化為電力并進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,最大程度提高清潔可再生能源的效率和經(jīng)濟(jì)性,從而帶動一大批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
我國是為全球最大的可再生能源生產(chǎn)國和應(yīng)用國,來自我國的清潔能源產(chǎn)業(yè)、技術(shù)和投資在“一帶一路”沿線國家受到普遍歡迎,成為推動“一帶一路”沿線國家社會主體能源轉(zhuǎn)型的主要驅(qū)動力之一,為改善沿線國家能源結(jié)構(gòu),促進(jìn)當(dāng)?shù)販p碳、減貧、環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展作出了直接貢獻(xiàn),同時也極大促進(jìn)了我國清潔可再生能源產(chǎn)業(yè)打造國內(nèi)國際雙循環(huán)的發(fā)展需要。
“一帶一路”倡議提出以來,我國企業(yè)在海外能源領(lǐng)域的年投資額從2005年的83億美元猛增至2019年的196.7億美元,其中化石能源占比已降至56.1%,而可再生能源占比升至43.9%。新冠肺炎疫情之下的2020年上半年,我國在“一帶一路”沿線國家能源領(lǐng)域投資仍在持續(xù),總投資額為88.1億美元,可再生能源占比首次超過化石能源達(dá)58.1%。
“一帶一路”倡議使我國真正擁有了自己完整的國際能源發(fā)展視野,而不再只是全球能源合作中的一環(huán)。我國在國際能源合作中,更加注重構(gòu)建國際能源合作的新秩序,通過能源外交和能源服務(wù)向“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供公共清潔能源產(chǎn)品,提供能夠滿足清潔低碳、安全高效需要的社會主體能源解決方案,深入推動清潔能源領(lǐng)域的國際合作,把沿線國家的能源資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)社會發(fā)展優(yōu)勢,推動“一帶一路”沿線國家和區(qū)域的能源體系向綠色低碳轉(zhuǎn)型,構(gòu)建能源安全的全球“命運(yùn)共同體”,為完善世界全球能源治理體系轉(zhuǎn)型增添強(qiáng)大動力。
碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的提出不僅有著重大的生態(tài)意義和國際影響,更是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重大調(diào)整,也是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展范式的深度變革。對任何一個國家來說,能源戰(zhàn)略都是核心戰(zhàn)略,能源安全都是國家安全,能源問題都是底線問題,能源革命都是發(fā)展范式的革命。中國的清潔可再生能源關(guān)鍵技術(shù)正面臨重大突破,傳統(tǒng)化石能源支撐的“碳繁榮”必然會加快向“低碳繁榮”“無碳繁榮”轉(zhuǎn)型升級,因而能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展的謀劃和實(shí)施事關(guān)國本、影響國運(yùn),必須給予高度重視和充分研究。
責(zé) 編/馬冰瑩
Opening a New Era of Major Changes in China's Energy System and Innovative Development of Clean and Renewable Energy
—Deeply Understanding the Great Historical Significance of the Targets of Carbon Peak and Carbon Neutralization
Lu Chun
Abstract: Achieving the "double carbon" targets is a broad and profound reform of the economic and social system, which will promote the transformation and upgrading of China's energy industry and economic structure as well as the overall change of development paradigm. China's energy industry must unswervingly follow the path of clean, low-carbon, safe and efficient development from the perspective of national strategy and national security and under the guidance of the "double carbon" targets. Accelerating the construction of five clean and renewable energy corridors and building a new power system with a focus on the clean and renewable energy can help to lay a solid low-carbon energy foundation for China to achieve the "double carbon" targets on schedule.
Keywords: dual carbon targets, energy system, clean and renewable energy