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开启我国能源体系重大变革和清洁可再生能源创新发展新时代 (3)
发布日期:2022-03-18 05:36   来源:未知   阅读:

  四、加快建设五条清洁可再生能源走廊,构建以清洁可再生能源为主体的新型电力系统,为我国如期实现碳达峰、碳中和目标构建稳固的低碳能源基础

  我国要构建清洁低碳、安全高效的能源体系、适应碳达峰、碳中和目标的需要,必然要对现有能源体系进行深度调整变革和系统性重构,构建以清洁可再生能源为主体的新型能源供应系统,加快推动用清洁电能替代煤炭、石油等一次化石能源。构建这一系统的关键就是要为国家打造一套系统稳定、结构多元、资源丰沛、经济性高并且在核心技术方面具备全球引领地位的基础性能源。

  基于我国独特的地理特征、资源禀赋和发展需要,国家可以聚焦建设五条清洁可再生能源走廊,即长江中上游水电清洁可再生能源走廊、三北“风光”清洁可再生能源走廊、海上风电清洁可再生能源走廊、东部沿海核电清洁能源走廊和“一带一路”清洁可再生能源走廊。这五条清洁可再生能源走廊中,三北“风光”清洁可再生能源走廊贯通西北、华北和东北,长江中上游水电清洁可再生能源走廊贯穿西南和华中、华东,海上风电清洁可再生能源走廊和核电清洁能源走廊连接了渤海、黄海、东海和南海,“一带一路”清洁可再生能源走廊连通了东亚、南亚、中亚、非洲和欧洲,这五条能源走廊横贯东西、贯穿南北、连接中外、辐射全球,未来3~5年内,将形成超过10亿千瓦的清洁可再生能源装机规模,相当于我国2020年电力装机的一半,形成我国最重要的清洁可再生能源基地、产业发展平台和维护我国能源安全的战略保障,成为构建我国清洁低碳、安全高效能源体系和替代落后煤电的重要基石,以及我国未来引领全球低碳经济发展的重要战略资源。

  加快建设以三峡工程为核心骨干的长江中上游水电清洁可再生能源走廊,为国家打造清洁可再生能源基地和骨干基荷电源。我国现有12大水电基地,分别为金沙江、长江上游、黄河上游、南盘江、红水河、雅砻江、大渡河、乌江、澜沧江中游,湘西、闽浙赣、东北。其中,长江中上游和金沙江是装机容量最大的水电基地,这一条横贯我国东西、总装机近1亿千瓦并且不产生任何碳排放的水电清洁可再生能源走廊目前已经基本形成,长江水电清洁可再生能源走廊的成功建设,为国家打造了一个强大的清洁主体能源,为经济发展注入了强大且廉价的清洁动能,同时形成了开发治理长江的新格局。

  长江中上游水电清洁可再生能源走廊在构建清洁低碳、安全高效的现代化国家能源体系中具有压舱石、定海神针的重要基础保障作用。长江中上游水电走廊目前已建、在建的水电总装机容量占全国水电总装机容量的26%,占全国电力总装机的5.6%,这条水电走廊的建设运行不仅有力解决了西南和中东部地区缺煤缺油的能源发展短板,同时也为这条水电走廊周边风电和光伏提供了调峰手段和特高压送出通道,为未来实现水风光互补能源发展模式创造了条件,更为重要的是推动形成了我国西电东送、南北互供、水火互补的全国电力联网和供电格局,为国家经济建设、节能减排、维护电网稳定作出了重大贡献。

  长江水电清洁可再生能源走廊的成功建设和运行,标志着长江治理开发已经实现了从洪水肆虐到洪水控制的重大转变,并正在实现向洪水管理和洪水资源化利用的重大转变,为长江经济带经济社会发展、产业优化布局、生态治理修复提供了重要基础保障。

  长江水电清洁可再生能源走廊还将构建形成一个总量近千亿立方米的国家战略淡水资源库。长江入海多年平均年径流量约9916亿立方米,借助三峡工程及上游一系列高坝大库水电站的巨大库容,依托长江水电清洁可再生能源走廊,可为国家建设近千亿立方米的战略淡水资源库,这一战略淡水资源库位于我国第二至第三地理阶梯,且处于我国腹地中心,便于向北方调水,对于我国在未来全球竞争中掌握主动权具有重要的战略意义。

  长江水电清洁可再生能源走廊还将形成服务长江经济带绿色发展的有利格局,显著改善了西南航运物流条件,推动我国西部区域经济社会发展,在支持少数民族地区乡村振兴和水库移民发展致富方面将发挥重大作用。

  加快技术进步、集中连片开发利用我国陆上风能和太阳能资源,为国家打造三北“风光”清洁可再生能源走廊,形成我国新能源体系中的主体能源。西北、华北、东北三北“风光”清洁可再生能源走廊是我国清洁可再生能源发展战略的重要支点,地位重要。三北地区因其纬度适中、光照条件好、风功率密度大、土地平整开阔、人口密度低,有大量天然的戈壁、草原、林地,风电资源占全国陆上风电资源储量的80%,年日照小时数不低于2200小时,是我国风能和太阳能资源最为丰富的地区,成就了我国打造陆上风电和光伏发电清洁可再生能源走廊的重要优势。

  三北“风光”清洁可再生能源走廊将为我国打造全球最大的陆上新能源基地,推动构建完备的产业链体系和具有全球竞争力的产业集群,培育一大批具有全球竞争力的能源开发企业和设备制造企业,成就我国可再生能源大国和强国的引领地位。目前,全球风机装备制造企业15强中,我国有7家,全球光伏各环节产量前十名的企业一半以上来自我国,全世界四分之三的光伏组件产自我国。

  基于三北地区巨大的资源优势,我国正积极鼓励各大企业集中连片规模化开发风电和光伏资源,不断加大优质资源集中度,并加快特高压送出通道、储能系统等配套设施建设,三北地区风电、光伏等新能源的经济性和稳定性将极大提升,已经具备了平价上网、成为未来新能源的主体能源的条件,成为构建我国清洁低碳、安全高效能源体系的又一重要战略支撑。

  三北地区有70万平方公里的沙漠和50万平方公里的戈壁,如果能够全部铺设光伏发电设备,按最保守的估计也可每年为全国提供3.6万亿千瓦时的电能,相当于2020年全国全年用电量的一半,如果未来同海上风电和长江大水电有机结合在一起,将使我国能源供给结构产生质的飞跃。

  创新发展、集中连片规模化开发我国海上风能资源,为国家打造海上风电清洁可再生能源走廊。我国具有优质的海上风电资源禀赋、得天独厚的区位条件和长期形成的产业基础,具备大力发展海上风电的优势,目前已经取得了令全世界瞩目的发展成果。从资源禀赋看,我国大陆海岸线万公里,可利用海域面积300万平方公里,海上风电资源储量丰富。根据风能资源普查成果,我国水深5~25米、50米高度海上风电开发潜力约2亿千瓦,5~50米水深、70米高海上风电开发潜力可以达到5亿千瓦,若增加离岸距离和高度,我国海上风电开发还有更大资源储量。截至2021年4月底,我国海上风电并网容量达到1042万千瓦,已经超越英国成为继德国之后全球第二大海上风电开发市场。我国海上风电呈现了爆发式、跨越式发展,各项技术水平不断提升,配套产业规模不断扩大,政策体系不断完备。

  集中连片规模化开发海上风电、打造海上风电清洁可再生能源走廊,可以为我国打造一种替代落后煤电、零碳排放、无污染的新型主体清洁可再生能源。海上风电是开发利用海洋清洁能源的重大科技成果,具有储量丰富、不占用土地、靠近沿海电力负荷中心、风功率密度大、可利用小时数高等众多优势,通过集中连片规模化开发,可以大幅度降低造价,最终实现零排放、无污染、零补贴、可持续、人民用得起的新型主体清洁可再生能源,逐步取代煤电等化石能源,为我国沿海城市群提供清洁、稳定、安全的电能。

  走向深海、征服远海,是全球海上风电未来发展的共识和重要趋势。深远海海域范围更广、空间更大,风能资源更丰富、风速更稳定,也不会与海上渔场、航线、军事设施发生冲突。随着近海海域资源开发完毕,海上风电未来发展将逐步摆脱对风机基础的束缚,实现重大突破。

  漂浮式基础和柔性直流输电技术是让海上风机摆脱海床条件和离岸距离束缚的关键。从经济视角看,漂浮式基础和柔性直流输电技术能大大减少海洋施工的难度和降低造价;从行业发展角度看,这两项技术将推动海上风电开发空间和市场空间实现倍数级增长;从技术角度看,这两项技术将对海上风电发展方向产生革命性的影响。掌握这两项核心技术也为我国向大洋更深更远处挺进,开发、保护蓝色国土提供重要的技术支撑。

  通过为国家打造海上风电清洁可再生能源走廊实践,我们有充足的理由相信,21世纪将是海上风电大规模发展的时代,是以海上风电为代表的清洁可再生能源产业创新发展成为主体能源的时代,也是我国认识海洋、开发海洋、保护海洋、经略海洋,从海洋大国向海洋强国跨越的时代。

  在确保安全的前提下积极有序发展核电,打造沿海核电清洁能源走廊,为国家构建清洁低碳、安全高效的能源体系提供零碳、稳定、高效、安全的基荷电源。我国要构建以清洁可再生能源为主体的新型社会主体能源,选择一种清洁低碳、安全高效的基荷电源尤为必要,这是破解除大水电之外的风电、光伏等新能源间歇性固有短板、替代煤电成为社会主体能源的关键。

  核电具有清洁低碳、能量密度大、换料周期长、高负荷因子、供给可靠性高等特点,在清洁替代和电能替代中具有突出优势,可作为唯一大规模替代化石能源的优质基荷电源,核电将与风电、光伏发电等清洁能源形成互为补充、协同发展的格局。在我国东部沿海地区新建安全、先进并且具有自主知识产权的国产化三代核电机组,可以增加电力高负荷地区的低碳电力供应和电网稳定性,与西南大水电一起成为替代煤电机组的主力电网基荷,缓解风电、光伏等新能源的调峰压力。

  我国东部地区人口密集、经济发达、能源需求旺盛且增长迅速,而我国的煤炭、油气和水能资源多分布于西部地区,能源生产与消费存在很大的区域失衡和逆向分布,发电量不足已成为制约东部地区经济发展的瓶颈。除环渤海经济圈外,长三角和珠三角都属于化石能源资源贫乏地区,高度依赖外部供给。据测算,一座100万千瓦级的火电站年耗煤300万吨,排放二氧化碳810万吨,而同样装机容量的核电仅消耗185吨核燃料且不产生任何碳排放。可以肯定的是,在完成碳达峰、碳中和目标的过程中,一大批技术落后的煤电机组将被淘汰,而取代煤电机组发挥基荷和调峰功能的主力电源必将是东部沿海的核电和西部的大水电。

  同时,东部沿海负荷集中、经济发达,在我国东部地区特别是长三角和珠三角地区打造核电清洁能源走廊,符合我国碳达峰、碳中和目标发展的需要,并且对优化我国电源结构、促进区域经济发展起到巨大作用。

  长期以来,核电的安全性一直饱受争议,这是核电能否成为我国社会主体能源、清洁能源和取代煤电的新一代基荷调峰能源的关键。事实上,盘点世界核电发展史上的三次事故(美国三里岛、苏联切尔诺贝利和日本福岛),其事故的起因并非是核电技术存在重大设计缺陷,而均是人为违规操作的结果。我国始终将核安全作为核电发展的生命线,始终坚持发展与安全并重,实行安全有序发展核电的方针,加强核电规划、选址、设计、建造、运行和退役等全生命周期管理和监督,坚持采用最先进的技术、最严格的标准发展核电。目前,我国的第三代非能动核电机组和高温气冷堆系统已经在极端工况下反应堆堆芯熔化这一核电安全核心问题上取得重大突破,我国的东部沿海核电清洁能源走廊建设即将迎来大发展。

  我国核电走过了一个渐进与积极发展的历程,相继提出了“积极推进核电建设”“安全高效发展核电”的方针。目前,我国已建与在建核电机组共54台,装机容量超过5300万千瓦,占世界核电机组总台数的10.7%、总装机容量的11.8%,居世界第三位,对新建核电采用了最严格的安全标准,核应急能力也达到了世界最高水平。但我国核电比重仍然较低,核电作为清洁能源、调峰主力和基荷电源的作用仍未有效发挥。在碳达峰、碳中和目标的约束下,我们需要统一认识,继续推进CAP1400、华龙一号和高温气冷堆的研究开发和商业化运行,积极推动核聚变研究,为我国成为核电大国、核电强国继续努力。

  与具备互联互通条件的国家和地区携手打造“一带一路”清洁可再生能源走廊。面对全球气候的演变,任何国家都无法独善其身,唯有进一步加强国际能源合作,建立能源安全的全球“命运共同体”才能应对挑战。根据世界能源理事会(WEC)2016年发布的报告,目前全球仍有12亿人口无法获得电力供应,其中大部分分布在“一带一路”沿线的亚、非发展中国家。这些沿线国家迫切需要提升自身的清洁能源开发能力,从而更加有效地应对环境容量紧迫、能源安全威胁以及国内可持续发展等问题。

  “一带一路”倡议为我国与“一带一路”沿线国家共同推动清洁可再生能源产业发展搭建了重要的国际合作平台和互利共赢机制,在我国积极推动碳中和、碳达峰的道路上,我国与周边国家具有很强的目标一致性、资源互补性、战略协同性和互利共赢性。“一带一路”倡议明确将清洁能源视为构建“绿色丝绸之路”的重要依托,旨在根据优势互补和互利共赢原则来推进并强化沿线国家与地区在清洁能源技术和产业领域的深入合作,利用我国的优势来推进地区能源向绿色、低碳转型,完善全球能源治理体系,共同推动形成绿色低碳发展新格局。

  2015年9月,习主席在联合国发展峰会上,正式向全世界宣布了“全球能源互联网”这一解决方案。构建“全球能源互联网”,能够将“一带一路”沿线国家和地区的水、风、光等各类能源转化为电力并进行远距离传输,最大程度提高清洁可再生能源的效率和经济性,从而带动一大批战略性新兴产业发展。

  我国是为全球最大的可再生能源生产国和应用国,来自我国的清洁能源产业、技术和投资在“一带一路”沿线国家受到普遍欢迎,成为推动“一带一路”沿线国家社会主体能源转型的主要驱动力之一,为改善沿线国家能源结构,促进当地减碳、减贫、环保以及可持续发展作出了直接贡献,同时也极大促进了我国清洁可再生能源产业打造国内国际双循环的发展需要。

  “一带一路”倡议提出以来,我国企业在海外能源领域的年投资额从2005年的83亿美元猛增至2019年的196.7亿美元,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,我国在“一带一路”沿线国家能源领域投资仍在持续,总投资额为88.1亿美元,可再生能源占比首次超过化石能源达58.1%。

  “一带一路”倡议使我国真正拥有了自己完整的国际能源发展视野,而不再只是全球能源合作中的一环。我国在国际能源合作中,更加注重构建国际能源合作的新秩序,通过能源外交和能源服务向“一带一路”沿线国家和地区提供公共清洁能源产品,提供能够满足清洁低碳、安全高效需要的社会主体能源解决方案,深入推动清洁能源领域的国际合作,把沿线国家的能源资源优势转变为经济社会发展优势,推动“一带一路”沿线国家和区域的能源体系向绿色低碳转型,构建能源安全的全球“命运共同体”,为完善世界全球能源治理体系转型增添强大动力。

  碳达峰、碳中和目标的提出不仅有着重大的生态意义和国际影响,更是国家发展战略的重大调整,也是国家经济发展范式的深度变革。对任何一个国家来说,能源战略都是核心战略,能源安全都是国家安全,能源问题都是底线问题,能源革命都是发展范式的革命。中国的清洁可再生能源关键技术正面临重大突破,传统化石能源支撑的“碳繁荣”必然会加快向“低碳繁荣”“无碳繁荣”转型升级,因而能源结构转型发展的谋划和实施事关国本、影响国运,必须给予高度重视和充分研究。