碳中和硬約束下，化石能源還有沒有未來
傳統化石能源發電要逐步從主體電源先向靈活調節的電力電量型電源過渡，進而向單一調節功能型電源轉變，最終成為提供備用服務的、應對突發事件的非常規的戰略備用電源
煤電發展的重心要轉向挖掘現有機組的靈活調節能力
新型電力系統所要求的電源主體地位更新換代，並不是簡單的此消彼長或替代競爭
文 |《瞭望》新聞週刊記者 劉羊暘 安娜
4月28日，國網山東淄博供電公司技術人員巡檢光伏電站 遠德亮攝
碳達峯、碳中和與低碳化已經成為我國能源發展的硬約束。未來，隨着以新能源為主體的新型電力系統的不斷構建，化石能源將何去何從？
煤電未來的角色是兜底保障
“我國的能源結構以高碳的化石能源為主。化石能源燃燒不但是二氧化碳等温室氣體的主要來源，燃燒產生的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等也是當下大氣污染物的主要來源。”生態環境部部長黃潤秋説，調整能源結構、產業結構不僅可以減少碳排放，也從根源上降低了污染物排放。
“從長遠看，減污降碳是保障我國能源安全的戰略選擇。隨着能源清潔低碳轉型深入推進，我國將逐步擺脱化石能源依賴。”國家能源局局長章建華表示。
華北電力大學教授袁家海認為，隨着新型電力系統建設的推進，傳統化石能源發電要逐步從主體電源先向靈活調節的電力電量型電源過渡，進而向單一調節功能型電源轉變，最終成為提供備用服務的、應對突發事件的非常規的戰略備用電源。
“長期來看，新能源在電力系統中的地位和作用會越來越凸顯。同時，化石能源發電在其中的貢獻會呈現下降的趨勢。”北京燃氣研究院副院長白俊説。
根據有關研究機構初步測算，到2060年，我國非化石能源消費佔比將由目前的16%左右提升到80%以上，非化石能源發電量佔比將由目前的34%左右提高到90%以上，建成以非化石能源為主體、安全可持續的能源供應體系，實現能源領域深度脱碳和本質安全。
國家能源局日前公佈的《2021年能源工作指導意見》稱，2021年我國煤炭消費比重將下降到56%以下。2021年將因地制宜推進實施電能替代，大力推進以電代煤和以電代油，有序推進以電代氣，提升終端用能電氣化水平。
專家表示，未來煤電將更多發揮兜底保障作用，定位將由主體性電源向提供可靠容量、調峯調頻等輔助服務的基礎性電源轉型，更多承擔應急備用和調峯角色。
能源企業的新佈局
4月23日，在塔克拉瑪干沙漠，中國石化西北油田自主研發的首座移動式光伏發電站試運行成功。這座電站利用“退井還林”後閒置的井場光伏板和蓄電池等設備建造而成，採用併網、離網雙模式，可實現偏遠井場無人值守，年發電量可達11.68萬千瓦時，年碳減排量預計90.7噸，每年可節約煤炭66.3噸，節約用水36.3噸。
今年3月，國家電網發佈“碳達峯、碳中和”行動方案，提出大力發展清潔能源，最大限度開發利用風電、太陽能發電等新能源；推動能源電力從高碳向低碳、從以化石能源為主向以清潔能源為主轉變，在能源供給側，構建多元化清潔能源供應體系。
中海油日前發佈的可持續發展報告將綠色低碳確立為其核心發展戰略之一，提出了從常規油氣向非常規油氣、從傳統油氣向新能源跨越發展的願景。
近年來，能源企業紛紛向新能源領域進軍，佈局新能源，將清潔低碳作為未來發展方向之一。
“為積極響應雙碳目標，各大能源企業提出了各自的轉型目標，在新能源發電、新型儲能、綜合能源服務、能源多元化應用、節能、充換電服務等領域發揮了各自的優勢。”袁家海説。
例如，華電集團積極推進風光水儲一體化可再生能源綜合基地開發，國家電投將加大對綠電交通領域的投入，國家能源集團打造風能、太陽能等新能源產業體系，中國石油將新能源業務與油氣業務並列、提升為第一大業務板塊，華能堅持以清潔能源為主導推進基地型規模化自主開發，大唐提出2025年非化石能源裝機超過50%並實現碳達峯。
“在新能源領域，搭建了‘四供兩融’新能源業務架構。四供包括氫能供給、清潔供電、清潔供熱、生物燃料。兩融是指新能源業務與現有業務綠色融合發展、新能源業務與新科技新模式融合發展。”中國石化有關負責人表示，目前已在廣東、上海、浙江等13個省市建成投運20個加氫站。中國石化利用產業和網絡優勢，“十四五”期間將規劃建設1000座加氫站或油氫合建站。
專家指出，在碳達峯、碳中和、新型電力系統等明確目標的指引下，化石能源產業、企業向新能源及相關領域進軍，既是服務於國家戰略和社會發展的需要，也是把握未來自身發展新機遇的關鍵決策。只有敢於求變，才能在能源產業結構、商業模式、技術體系和管理機制的加速變革中生存壯大。
“隨着新型電力系統建設的推進，未來能源領域的問題，要立足於新能源特點、高科技手段，探尋新的解決方案。”國家發改委能源研究所原所長周大地説，以化石能源為主的傳統能源系統，要尋求新的發展空間，傳統能源企業要及時轉型，去開發新的領域。能源行業及企業要隨着終端用能的變化調整，開發也要從以化石能源為主轉換為以新能源為主。
新舊更替
應緊扣“協調”關鍵詞
基於碳達峯、碳中和目標要求，能源行業需加快綠色低碳發展步伐。專家指出，根本改變以煤為主的能源結構需要付出巨大努力。構建新型電力系統，要統籌推進系統靈活調節能力建設，合理佈局各類保障性電源。未來在電力供給方面，化石能源與新能源要協調發展，這不只關乎整個電力系統的綜合效率和成本，更關乎能源安全。
“新型電力系統所要求的電源主體地位更新換代，並不是簡單的此消彼長或替代競爭，是一項牽一髮而動全身的系統性工程，不能拖沓，也不能冒進，應當平穩有序地全面開展。”袁家海説。
白俊認為，化石能源和新能源之間應該形成合力，保證我國電力系統安全、平穩運行，滿足消費者對能源可靠性、靈活性、安全性、經濟性的需求。
袁家海認為，短期內要提高清潔能源裝機佔比，大力發展以風光為主的新能源，集中式與分佈式並舉、電源建設與靈活性能力提升同步發展；煤電發展的重心要轉向挖掘現有機組的靈活調節能力，嚴控規模擴張的同時積極服務於新能源發展，繼續深度挖掘煤電存量機組超低排放和節能改造潛力，充分挖掘現有機組潛力，與抽水蓄能、氣電、電化學儲能、需求響應等共同保障新能源消納和電力安全。
記者注意到，在確保化石能源與新能源協調發展及新型電力系統穩定運行方面，國家有關部門在上述專家所提及的環節，正在抓緊出台相關政策，支持相關領域發展和完善。
比如，國家能源局近日提出，為推動新型電力系統建設，保障電力系統安全穩定運行，將全面實施火電機組靈活性改造，因地制宜發展天然氣調峯電站，加快抽水蓄能電站建設和新型儲能研發應用，增強系統靈活調節能力，提高新能源消納和存儲能力；並探索開展電動汽車靈活充電、大數據中心智能調度等虛擬電廠示範；發展以消納新能源為主的微電網、局域網；加快柔性直流輸配電、大規模儲能電站等技術的研發、示範和推廣應用等。
國家發展改革委、國家能源局組織起草了《關於加快推動新型儲能發展的指導意見（徵求意見稿）》，國家發展改革委日前發佈關於進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見，以加快推動儲能等領域的建設和完善。
《新時代的中國能源發展》白皮書指出，立足基本國情和發展階段，確立生態優先、綠色發展的導向，堅持在保護中發展、在發展中保護，深化能源供給側結構性改革，優先發展非化石能源，推進化石能源清潔高效開發利用，健全能源儲運調峯體系，促進區域多能互補協調發展。