新能源在碳中和中的地位与作用

黄祚胤

摘要：随着我国市场经济在迅猛发展，社会在不断进步，二氧化碳是全球碳循环的重要介质，具有实现生态系统有机物的转换和造成温室效应的双重属性。将大气圈中被固定或可利用的二氧化碳定义为“灰碳”；无法被固定或利用，并留存在大气圈中的二氧化碳定义为“黑碳”。碳中和是人类发展的共识，但在实施过程中面临着政治、资源、技术、市场、能源结构等诸多挑战。提出碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径，其中碳替代将是碳中和的中坚力量。新能源已经成为第3次能源转换的主角，未来将成为碳中和的主导。

关键词：新能源；碳达峰；碳中和；作用

引言

对于“十四五”规划和2035年远景目标纲要，施耐德电气全球执行副总裁、中国区总裁尹正表示：“施耐德电气一如既往地看好中国市场。我相信，在‘十四五’规划和2035年远景目标纲要的引领下，中国市场将迸发出蓬勃的活力。施耐德电气热切期待在‘十四五’期间进一步发挥自身的技术和经验优势，持续加强创新、数字化和可持续发展能力，助力中国各大产业提效升级。”

1我国可再生能源行业发展现状

规模稳步增长，已发展成我国具有国际竞争力的优势产业。我国高度重视可再生能源发展，将可再生能源列入我国重要的战略性新兴产业，多举措支持其发展壮大。截至2019年底，全国发电装机容量201066万千瓦。其中，火电装机119055万千瓦，占总装机容量的59.2%；水电（35640万千瓦）、核电（4874万千瓦）、风电（21005万千瓦）、太阳能发电（20468万千瓦）等可再生能源装机总容量已达81987万千瓦，占总装机容量的40.8%。技术进步明显，成本持续下降，已基本达到平价上网条件。随着技术的逐步提升和成本的下降，当前光伏发电和陆上风电项目已基本达到平价上网条件（即不需国家补贴，按当地脱硫燃煤标杆上网电价结算）。平价上网的实现将可再生能源行业推向新一轮发展。当前各大可再生能源企业正开启“新圈地运动”——直接与各地政府签署大规模新能源项目开发协议，抢占资源。行业运营稳定，整体收益较好。可再生能源行业运营稳定，整体盈利较好，现金流稳定。只要前期选好优质资源区位，测算多年平均的光照、风速、来水等数据，后期收益基本与预期收益相符，且十分稳定。根据历年上市公司年报数据，可再生能源行业内90%以上的上市公司在近年来均实现盈利（未盈利的公司大部分是因为涉足其他行业导致亏损）。

2新能源在碳中和中的地位与作用

2.1思想观念创新

一是重新认识能源安全观。供需安全是能源安全观的基本内容。在供给侧，要从粗放供给转变为高质量的科学供给；在需求侧，要从不合理过快增长需求转变为抑制不合理需求。即以科学供给满足合理需求。此外，环境安全是能源安全观的客观要求，气候安全是能源安全观的重要约束。二是高碳不是通向现代化的必由之路。发达国家经过多年的发展，经济社会取得了巨大成就，但经济社会发展的支柱——能源以及能源使用过程中释放的CO2排放却因国家不同而存在很大差异。在同等发展水平下，以美国和加拿大为代表的发达国家人均能耗和人均CO2排放是以欧洲和日本的两倍。鉴于实际国情和后发优势，中国理应走出一条更为低碳的现代化道路。三是重新认识资源禀赋。长期以来，传统上认为中国能源禀赋的基本情况是“富煤、缺油、少气”，而忽略了丰富的可再生能源资源。目前，中国风能和太阳能的已开发量远低于技术可开发资源量的十分之一，再加上可观的海洋能、生物质能、地热、水能、太阳能热利用等资源，中国的可再生能源资源基础十分丰厚，未来将成为主导能源。

2.2新能源在碳中和进程中的作用

太阳能、风能、水能、核能、氢能等是新能源的主力军，助力电力部门实现低碳排放。2019年以来，新能源平均发电成本已实现低于燃气发电成本，但总体水平较煤发电仍高出16%。预计到2030年左右，大部分新建光伏发电、风电项目平均投资水平将低于新建煤发电厂，几乎所有亚太市场可实现光伏、风能发电成本低于煤发电。预计到2050年，新能源发电可满足全球电力需求的80%，其中光伏发电和风力发电量累计占总发电量的一半以上。“绿氢”是新能源的后备军，助力工业与交通等领域进一步降低碳排放。电价占电解水制氢成本的60%～70%，随着电价大幅度下降，“绿氢”成本将快速下降。到2030年左右，“绿氢”有望比化石燃料制氢更具成本优势。到2050年，全球氢能占终端能源消费比重有望达到18%，“绿氢”技术完全成熟，大规模用于难以通过电气化实现零排放的领域，主要包括钢铁、炼油、合成氨等工业用氢，以及重卡、船舶等长距离交通运输领域。人工碳转化技术是连接新能源与化石能源的桥梁，有效降低化石能源碳排放，将过剩电量转化为化工产品或燃料进行储存，对新能源电网起到削峰填谷作用。电转气是人工碳转化的主要形式，可以将二氧化碳重整制甲烷，被视为是欧洲实现能源转型的关键。预计到2050年，欧盟工业部门10%～65%的能源消耗来自电转气，供热行业和交通运输行业30%～65%的能源来自于电转气。

2.3实施“互联网+可再生能源”，

做足产业精细化管理“绣花”功夫，积极利用现代信息技术和大数据技术，有序推进产业高效运维、智能运维建设。积极开展技术改造，结合各项目情况比较分析设备改造方案的可行性、经济性，探索降低设备故障率，挖掘设备增效潜力的方案和效果，研究推广可行性。二是积极培养专业化运维团队，以智能运营实现精细化管理，实施一站式光伏、水电、风电等电站智慧运营服务，实现电站“集中监控、区域维护、无人值班、少人值守，智能化、专业化运维”，不断促使运维工作步入标准化、规范化，进一步提高可再生能源上网电量和经济效益。

2.4能源结构方面

需要大力发展光伏、风电等新能源,有序发展水电、核电等清洁能源,推动煤电清洁利用,而且储能和智能电网也将迎来发展机遇;产业结构方面,短中期,能耗“双控”和碳交易有望在行政端和市场端形成合力,长期看产业链现代化和产业转型升级;工业流程方面,重点在于工业流程的低碳改造和原材料的绿色化。

2.5加快技术创新融合

除了加快发展化石能源清洁开发利用技术外，还要特别推动以下几类技术的发展。一是将能源技术与信息技术深度融合。以互联网、大数据、人工智能和区块链等为代表的新一代信息技术飞速发展，与传统能源和新能源技术深度融合，催生出能源互联网、智能电网、新能源智能汽车和能源综合服务系统等新业态，推动能源系统向更加清洁低碳安全高效发展。

结语

当今世界正经历百年未有之大变局。生态环境事关人类生存和永续发展，需要各国团结合作，共同应对挑战。碳中和是人类应对全球气候变化达成的共识，世界各国积极承诺实现碳中和目标。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径，碳替代是实现碳中和的中坚力量，预计到2050年将贡献47%的二氧化碳减排量。

参考文献

[1]杜祥琬，刘晓龙，杨波，等.中国能源发展空间的国际比较研究[J].中国工程科学，2013，15（6）：4-10.

[2]刘晓龙，葛琴，姜玲玲，等.中国煤炭消费总量控制路径的思考[J].中国人口·资源与环境，2019，29（10）：160-166.

[3]中国工程院中国能源中长期发展战略研究项目组.中国能源中长期（2030、2050）发展战略研究综合卷[M].北京：科学出版社，2011.