碳博会折射能源转型趋势:从“资源依赖”走向“技术依赖”
“当前我国的非化石能源发电装机容量占比达到50.9%,历史性超过化石能源发电装机容量。”在近日举行的首届上海国际碳中和技术、产品与成果博览会开幕式上,国家发展改革委副主任杨荫凯披露了这一重要数字。
以“走向碳中和之路”为主题的首届碳博会展出面积近10万平方米,吸引来自15个国家和地区的近600家知名企业,展示低碳技术和产品1081个。从煤电机组降碳改造到可再生能源发展,从新型储能技术到氢能产业发展,碳博会折射出能源加快从“资源依赖”走向“技术依赖”的转型趋势。
【资料图】
非化石能源发电装机占比首破50%
气候变化成为全球性难题,碳中和是追求高质量可持续发展的必由之路。电力行业是我国最大的碳排放部门,碳排放量占全国碳排放总量的40%以上。我国要达到“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的发展目标,电力低碳转型十分关键。
来自中国电力企业联合会的统计显示,截至2023年3月底,全国全口径发电装机容量26.2亿千瓦,同比增长9.1%,位居世界第一。其中,包括光伏、风电等非化石能源发电装机容量13.3亿千瓦,同比增长15.9%,占总装机容量比重为50.5%,首次超过总装机容量的一半。
化石能源与非化石能源发电装机此消彼长背后,能源的转型趋势清晰可见。
以光伏为例,过去十年,中国光伏产业一路高歌猛进、飞速发展,成为中国制造的一张“名片”。海关数据显示,有着外贸“新三样”之称的电动载人汽车、锂电池、太阳能电池,今年前4个月合计出口3534.8亿元,同比增长72%。
在首届碳博会举行的科学论坛上,阿特斯阳光电力集团创始人瞿晓铧博士留意到一个有趣的细节,曾经的电量单位是MW(兆瓦)、GW(吉瓦)、TW(太瓦),现在太瓦的基础上继续呈现指数级上升,出现了PW(拍瓦),这足以佐证近年来全球可再生能源装机和发电量的快速增长。
国家能源局发布的《2023年能源工作指导意见》提出,2023年我国要深入推进能源结构转型。其中非化石能源发电装机占比提高到51.9%左右,风电、光伏发电量占全社会用电量的比重达到15.3%。
“先立后破”推动能源转型
“下一步,我们将加快推进能源革命,坚持‘先立后破’,有序推进新旧能源转换替代。”杨荫凯说。
推进能源转型,会不会影响能源安全?对此,中国工程院院士、上海交通大学碳中和发展研究院名誉院长杜祥琬认为,我们要“先立再破”,先发展可再生能源,新房子没有盖好不要动老房子,这样能源才能越转型越安全。
从碳博会现场看,各家能源企业正在加快绿色低碳化转型步伐。如中国石化正积极由单一油品经销商向综合能源服务商转型升级。中国石化的展台上,展示了该公司涵盖“制储运加用研”的氢能全产业链条。聚焦“氢能交通、绿氢炼化”两大领域,中国石化在绿电制绿氢、加氢站、氢燃料电池、储氢材料等多个领域均取得突破。目前,中国石化已建成9家炼化企业的氢纯化及充装设施,加氢站累计建成98座,建设和运营加氢站数量居全球首位。
除了加快发展可再生能源,传统煤电机组的改造也是一大看点。统计显示,近三年来我国完成煤电机组节能降碳改造、灵活性改造和供热改造超4.8亿千瓦。
首届碳博会期间,申能集团展示了全球单机容量最大能耗最低的火力发电项目——申能安徽平山电厂二期工程。
申能集团旗下申能股份相关负责人表示,该项目包括1台目前全球单机容量最大的1350兆瓦火电机组,采用申能系列具有自主知识产权及专利的节能减排创新技术。其设计供电煤耗仅251克/千瓦时,是全球最节能的火电机组。
技术将成竞争焦点
在走向碳中和的道路上,科技创新将是最重要的武器。
在首届碳博会开幕式的主旨演讲中,中国工程院院士、清华大学碳中和研究院院长贺克斌表示,未来世界经济将从对能源的“资源依赖”转变为“技术依赖”,也就是说,技术将成为以后的竞争焦点。
“与煤炭石油等化石资源分布非常不均衡不同,世界各国都拥有自己的风力和太阳能资源。所以未来的矛盾不在于有没有资源,而在于有没有大规模、稳定地使用这些资源的技术。因此,经济发展面临的约束也逐步从资源的约束走向技术的约束。”贺克斌说。
杜祥琬谈到,包括光伏、风电等新能源技术的发展,让学术界和产业界重新认识到我国的资源禀赋特点,不再是传统的“富煤、缺油、少气”,而是拥有丰富的风光等可再生能源资源。他认为,通过强化技术创新和政策激励,我国一定可以构建起新的发展范式,未来可开发的可再生能源总量是当前规模的10倍以上。
作为能源装备龙头企业,上海电气集团在首届碳博会上正式发布企业“双碳”行动方案,集中展示了“16+MW全海域大容量风机”“20GW异质结光伏整线装备”等四项“风光储氢”领域的创新成果。
其中,上海电气风电集团研制的全新“16+MW全海域大容量风机”,为全球已中标最大单机容量、最大风轮直径的海上风电机组。该机组可适配不同基础形式、不同水深,覆盖全海域风况,并可拓展到18MW。
能源领域的创新成果还在源源不断涌现。中科院北京纳米能源与系统研究所所长王中林在碳博会上表示,他和团队研发了一种新型器件——纳米摩擦发电机,使得海浪起浮等传统发电装置无法利用的低频动能,首次可以被转化为电。“理论上,如果能大规模部署这一装置,那么只需相当于北京市面积的一片海域,就可以满足全国20%的用电量。”
不过,贺克斌提醒,从各项数据来看,我国要实现2060年前碳中和的发展目标,即解决每年百亿吨左右的二氧化碳排放问题,现在有1/3已经拥有商业化的技术,1/3是在示范阶段,另外1/3还处在基础研究阶段。“所以,我国和全球一样,在碳中和领域还有非常繁重的科技创新任务。”
气候变化等复杂问题,非一国之力所能应对。首届碳博会上发布的《科学促进碳中和上海倡议》提出,必须打破碳中和领域的“研究孤岛”,以开阔的眼光和思路,联合国际科学力量,开展多学科联合研究,加强全球协作和数据共享。
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