目前，中國正在大力推動能源轉(zhuǎn)型與非化石能源發(fā)展。2020年，中國非化石能源消費(fèi)量占比預(yù)計(jì)約16%，較2015年提升近4個百分點(diǎn);非化石能源發(fā)電裝機(jī)占比超過44.4%，較2015年提高9.6個百分點(diǎn)。

今年年初，國家發(fā)改委提出六個重點(diǎn)工作方向來積極推動實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo):一是大力調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，二是加快推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，三是著力提升能源利用效率，四是加速低碳技術(shù)研發(fā)推廣，五是健全低碳發(fā)展體制機(jī)制，六是努力增加生態(tài)碳匯。

筆者認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰及碳中和目標(biāo)，在達(dá)峰的同時還應(yīng)盡可能減小峰值，力爭將碳排放控制在105億噸以內(nèi)，并于2030年后實(shí)現(xiàn)快速下降，保守估計(jì)2060年下降到20億~30億噸，進(jìn)一步考慮生態(tài)碳匯和碳捕捉等的減碳效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)碳中和。

中國能源轉(zhuǎn)型概述

中國化石能源消費(fèi)將會陸續(xù)達(dá)峰，并逐漸下降，煤炭消費(fèi)預(yù)計(jì)將會在2025年左右達(dá)峰，石油和天然氣預(yù)計(jì)分別在2030年和2035年左右達(dá)峰。非化石能源消費(fèi)比重將會持續(xù)提高，到2060年非化石能源消費(fèi)比重將達(dá)到80%以上。

踐行碳達(dá)峰及碳中和戰(zhàn)略，能源是主戰(zhàn)場，電力是主力軍。這要求中國實(shí)現(xiàn)更高水平的電氣化，支撐煤炭、石油、天然氣盡早達(dá)峰。電力消費(fèi)將會持續(xù)增長，到2050年，將達(dá)到15萬億千瓦時，電能占終端能源的消費(fèi)比重將提高至50%左右。

相關(guān)戰(zhàn)略將推動綠色能源的快速發(fā)展，綠色電源將成為我國主體電源。到2030年，非化石能源裝機(jī)將達(dá)到23億千瓦，占比超過60%;到2060年，非化石能源裝機(jī)將達(dá)到65億千瓦，占比將超過95%。

為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，中國需要推動電網(wǎng)的進(jìn)一步優(yōu)化，構(gòu)建新一代電力系統(tǒng)，以適應(yīng)高比例可再生能源的接入，電網(wǎng)形態(tài)將更加多元，推進(jìn)大電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式電網(wǎng)有機(jī)互補(bǔ)，新能源一體化開發(fā)外送、源網(wǎng)荷儲一體化就近利用等模式也將成為未來發(fā)展重點(diǎn)。這也驅(qū)動用電模式由單向流動轉(zhuǎn)變?yōu)樵淳W(wǎng)荷儲雙向互動模式。

“十四五”期間，中國將加強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)，加快電動汽車、儲能、可中斷負(fù)荷規(guī)模化發(fā)展，持續(xù)加大清潔取暖、港口岸電、工業(yè)電鍋爐等多種形式的電能替代，用電形式將呈現(xiàn)多樣化特征。

主要技術(shù)挑戰(zhàn)

加快能源低碳轉(zhuǎn)型需要對現(xiàn)存的能源消費(fèi)和利用方式進(jìn)行重塑，這在消費(fèi)、供給、輸送、存儲、市場機(jī)制等環(huán)節(jié)均面臨一定的技術(shù)挑戰(zhàn)，需要開展技術(shù)創(chuàng)新，以提供高效的解決方案。

在消費(fèi)環(huán)節(jié)，交通領(lǐng)域應(yīng)聚焦長距離大規(guī)模運(yùn)輸設(shè)施的去碳化需求，開展氫能交通、交通電氣化等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新;工業(yè)領(lǐng)域需發(fā)展碳捕捉和利用、工業(yè)流程電能和氫能替代等技術(shù);建筑領(lǐng)域要研究低碳綠色建筑相關(guān)技術(shù)，推動對現(xiàn)存建筑物的低碳化改造。

在供給環(huán)節(jié)，相關(guān)部門需要開發(fā)下一代高效光伏、深海風(fēng)電、新型分布式風(fēng)電，繼續(xù)提升新能源發(fā)電的能源效率，推動可再生能源開發(fā)與生態(tài)環(huán)境更高程度融合，發(fā)展以碳捕捉和碳存儲為基礎(chǔ)的負(fù)排放技術(shù)，將供給側(cè)打造成實(shí)現(xiàn)碳平衡的主要樞紐。

在輸送環(huán)節(jié)，氫能的遠(yuǎn)距離輸送技術(shù)研究需持續(xù)發(fā)力，推動電力輸送、熱力輸送和輸氣網(wǎng)絡(luò)綜合優(yōu)化，為電、熱、氣之間的互轉(zhuǎn)互濟(jì)提供平臺。

在存儲環(huán)節(jié)，電儲能領(lǐng)域應(yīng)繼續(xù)研發(fā)高能量密度、高安全性的新一代電池;儲氫領(lǐng)域要研發(fā)高效率、高能量密度的新型儲氫技術(shù)，適應(yīng)更靈活的氫能運(yùn)輸;儲熱領(lǐng)域需研究基巖、礦井等超大規(guī)模的儲熱技術(shù)，更好應(yīng)對可再生能源和能源消費(fèi)的季節(jié)性波動。

在市場環(huán)節(jié)，相關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)發(fā)展區(qū)塊鏈分布式交易、分布式能源聚合等新興交易技術(shù)，以人工智能為基礎(chǔ)，研發(fā)智能交易終端，以適應(yīng)大量分布式能源接入;研究建立碳排放和能源一體化交易的技術(shù)支撐體系。

中歐能源技術(shù)創(chuàng)新合作展望

隨著中國能源轉(zhuǎn)型速度的加快，中歐能源創(chuàng)新合作不斷深化，雙邊交流與企業(yè)業(yè)務(wù)往來日趨活躍，在以氫能、儲能、電動汽車為代表的新興能源技術(shù)領(lǐng)域，持續(xù)加大技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用合作，合作模式主要包括技術(shù)聯(lián)合研發(fā)、合作開發(fā)項(xiàng)目、技術(shù)交流培訓(xùn)等。

在技術(shù)合作方面，近年來，中歐雙方企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)在海上風(fēng)電、太陽能發(fā)電、燃料電池、儲能等領(lǐng)域開展了大量技術(shù)研發(fā)合作，設(shè)立或聯(lián)合成立了多個研發(fā)機(jī)構(gòu)。在項(xiàng)目合作方面，中歐雙方企業(yè)在燃?xì)獍l(fā)電、綜合能源、海上風(fēng)電、電力系統(tǒng)靈活性等領(lǐng)域開展了多個合作項(xiàng)目。

目前，受國家能源局委托，電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院收集整理了地方能源主管部門、能源企業(yè)、行業(yè)協(xié)會和研究機(jī)構(gòu)等單位關(guān)于中歐能源技術(shù)創(chuàng)新合作的意向和建議。中方對歐合作意向主要集中在氫能、智慧能源、綜合能源系統(tǒng)、儲能、可再生能源、低碳零碳技術(shù)等領(lǐng)域。

首先，智慧能源系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)不同能源品種的協(xié)調(diào)互補(bǔ)和智慧調(diào)度，還能大幅提高供能可靠性和能源利用效率。目前中國很多城市已將智慧城市建設(shè)列入未來發(fā)展規(guī)劃，作為核心組成部分，智慧能源系統(tǒng)在未來將大有可為。中歐雙方在5G+智慧能源、數(shù)字電網(wǎng)、虛擬電廠、儲能云、區(qū)塊鏈等方面具備合作潛力。

其次，海上風(fēng)電是中國“新基建”發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，多地政府都編制了相應(yīng)規(guī)劃，大力推動海上風(fēng)電發(fā)展，高效光伏也是中國能源轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)發(fā)展方向。中歐雙方在海上風(fēng)電的技術(shù)研發(fā)與裝備制造、光伏電池研發(fā)、生物質(zhì)綜合利用等領(lǐng)域具備較大合作潛力。

第三，近年來，中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，投入力度不斷加大。隨著有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出臺和示范項(xiàng)目的開展，未來中國氫能市場發(fā)展空間廣闊。中歐雙方在可再生能源制氫等氫氣制備、氫氣儲運(yùn)、加氫站關(guān)鍵技術(shù)，以及燃料電池技術(shù)等方面具備合作潛力。

第四，儲能是智能電網(wǎng)、高比例可再生能源系統(tǒng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要組成部分和關(guān)鍵支撐技術(shù)，是提升傳統(tǒng)電力系統(tǒng)靈活性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的重要手段。中歐雙方在高安全性、高能量密度的新一代儲能電池，跨季長時間尺度的大規(guī)模儲冷儲熱技術(shù)等領(lǐng)域具備合作潛力。

最后，為了實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)，中國需要在電力和工業(yè)領(lǐng)域推動低碳和零碳技術(shù)，緩解化石能源使用帶來的碳排放。中歐雙方在碳捕捉與存儲、制備液體燃料技術(shù)、化學(xué)鏈燃燒技術(shù)、負(fù)排放技術(shù)等領(lǐng)域具備合作潛力。

(作者系電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長，本報(bào)記者唐鳳據(jù)其在“促進(jìn)能源技術(shù)創(chuàng)新:中歐合作的機(jī)遇”研討會上的發(fā)言整理)。