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如何评价新型能源体系?来看清华大学的研究成果

来源中国环境网
发布时间3月前

主题为“新型能源体系内涵及综合评价指标体系”的研讨会日前在北京举办。研讨会由清华大学碳中和研究院、清华大学能源与动力工程系和自然资源保护协会(NRDC)合办。

国家发改委能源研究所原所长王仲颖、中科院工程热物理所研究员刘启斌、清华大学能源与动力工程系教授王淑娟、NRDC北京代表处首席代表张洁清、NRDC能源转型项目主任林明彻和高级主管黄辉等参加了研讨会。

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图为清华大学能源与动力工程系教授王淑娟在论坛上发言。中环报记者文雯摄

“双碳”目标催生新型能源体系

“新型能源体系的核心要素是绿色、安全、经济,在建设过程中要把握好三者之间的平衡关系。”王仲颖认为,展望2060年,随着终端用能行业的高比例电气化,用能结构将以电力为主导,能源体系主要特征从大系统、集中式、自上而下、封闭、以供应方为中心逐步转向模块化、集散并举、自下而上、开放、以消费者为中心。分阶段来看,到 2035年,全社会用电量预计达到 16万亿干瓦时;到2060年,全社会用电量预计达到20万亿千瓦时。“因此,建设以电力为核心的新型能源体系是重中之重,坚持系统统筹、多元平衡的原则构建新型电力系统。”

王仲颖表示,构建新型电力系统具体包括:推动终端用能行业高比例电气化,到2060年电气化率达到70%以上;大力发展以风光发电为主的可再生能源实现电力绿色化,到2060年可再生能源电力的供应占比达到90%以上;发展配有高度智能化的输配电网络和调度系统。

刘启斌介绍了太阳能和天然气两种制氢技术发展的现状与未来。他认为,氢能是未来重要的新兴战略产业之一。对于天然气等化石能源制氢,通过碳氢组分定向迁移转化,可以实现CO2源头捕集和低能耗制氢。另外,可以采用太阳能等可再生能源制绿氢,不过目前无论是国外还是国内,可再生能源制绿氢的占比非常小。“但随着未来可再生能源进一步大规模发展,以风光为主的可再生能源将会面临重要消纳挑战,这使得利用一部分难以消纳的可再生能源转化为稳定的氢能并作为重要的储能方式成为可能。另外,未来随着可再生能源发电成本下降、制氢效率的逐渐提高以及储氢、运氢产业的发展成熟,将进一步释放氢能产业发展的潜力。”

“近年来,我国出台了多项能源转型、绿色发展的政策措施,涉及可再生能源发展、新型电力系统建设、碳双控与产品碳足迹等多个方面。”张洁清表示,目前,我国可再生能源发展速度和规模举世瞩目。但可再生能源快速发展给能源系统带来的安全风险以及经济发展对能源消费增长的刚性需求,是转型工作面临的严峻挑战。“因此,应统筹考虑转型和保供之间的平衡关系,并设计一套科学的指标体系作为新型能源体系评价和管理的抓手,让体系建设有章可依。”

新型能源体系评价需多元化发展

NRDC能源转型项目高级主管黄辉表示,新型能源体系是一项涵盖结构调整、能源安全、技术与机制创新等多重目标、多重约束的系统性变革。能源转型面临着气候变化加剧、能源供给不稳定增加、以及复杂多变的国际形势等挑战。“新型能源体系的建设需要在深入分析研判能源供需变化形势、能源转型与技术发展新趋势的基础上,科学制定分阶段的规划目标,所选取的指标也应该是多元化的,来支持新型能源体系不同维度的建设。”

王淑娟介绍了“新型能源体系内涵及综合评价指标体系”的研究成果。她指出,建立这套指标体系的目的是为了在国与国之间,以及省与省之间做对比分析,找到差异和各自的优劣势,并寻求可以借鉴的经验。课题组从新型能源体系建设内涵和目标出发,从气候减缓(低碳、增汇)、高效发展(经济、高效)、安全保障(安全、创新)、绿色清洁(增绿、降污)四个核心维度选取了碳排放强度、社会用能成本、能源自给率、调节性电源占比、可再生资源回收利用等35个量化指标,构建了三级指标体系,并结合公开的历史数据和相关研究,对2018年—2060年中国新型能源体系建设的进程进行了分析。

王淑娟说,“总体看,未来我国还需加速部署风光等新型能源并提高利用率,完善市场机制,提高资源配置效率,以此来提升能源自给率和推动社会经济的绿色发展,并继续引领创新前沿,为可再生能源发展提供助力。”

以山西省和广东省为例。王淑娟介绍说,山西省作为能源生产大省,其能源自给率、用能成本等指标的分数较高,而煤炭与火电比例高,导致其非化石能源比例、二氧化碳排放等指标的评价分数较低。广东作为经济大省,用能成本较高,但其新能源生产与消费比例高于山西,故综合得分较高。“因此,对山西省来说,在将现有机组绿色、清洁化,降碳增效的同时,逐步降低火电发电比例,逐步增加可再生能源发电和推动电气化是其新型能源体系建设的关键。对广东来说,在增加能源生产量、提升能源安全度的同时保证能源的清洁、绿色以及利用率发展是新型能源体系建设的关键。”

地区中国,北京,山西,广东
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