《能耗“双控”制度弊端大面积浮现》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2021-01-27
  • “‘十三五’前四年,鄂尔多斯新增能耗总量3033万吨标准煤,超出‘十三五’控制目标2433万吨标准煤,增量全区第一;单位GDP能耗累计上升53.8%,升幅全区第一。2020年前三季度,继续延续前四年态势,能耗同比增长14.4%,单位GDP能耗上升16.7%。”

    “乌兰察布市能耗总量快速增长,单位GDP能耗大幅上升,‘十三五’前四年,全市新增能耗958万吨标准煤,占全区新增能耗的14.6%,超出‘十三五’控制目标703万吨标准煤,单位GDP能耗累计上升35.3%。”

    日前,内蒙古自治区发改委就能源消费总量和能耗强度控制(以下简称能耗“双控”)不力问题,约谈乌兰察布、鄂尔多斯两地并提出警告。据记者了解,包括乌、鄂两地在内,内蒙古12个盟市无一完成“十三五”能耗强度下降目标,自治区“十三五”“双控”任务落空。

    值得关注的是,内蒙古并非个例。尽管“十三五”考核结果尚未公布,但目前全国已有多地提出能耗“双控”压力巨大,并就“十四五”用能缺口表达急切担忧。一边是节能减排的刚性任务,一边是能源需求的日益增长,“双控”难题该如何破解?

    除了西部,东中部省份“双控”达标也不轻松

    “目前时机不成熟,不方便对外发声。‘十三五’期间没有完成指标,‘十四五’怎么做,还要先等国家下达新任务。”面对记者关于“自治区‘十四五’‘双控’怎么做”的提问,内蒙古发改委办公室相关人士如是回应。

    “高耗能项目上马过快过多,是导致当地用能大增的主要原因。内蒙古最大竞争力之一,就是煤炭等能源产品具有价格优势,因此粗放用能现象非常普遍,能效水平长期远低于全国平均值。存量没有做好,新增项目也未能有效控制化石能源消费。”一位来自国家发改系统的专家直言。

    陕西省发改委相关负责人也称,当地能耗压力主要来自新增项目——全省仅2020年投产或达产的耗能量大的项目就有14个,预计将新增能耗397万吨标准煤。“按规上工业用能占全社会用能的70%测算,预计2020年全社会新增能耗567万吨标准煤,超出控制目标158万吨。”

    据记者了解,除了西部,东中部省份“双控”达标也不轻松。上述专家举例,“十三五”期间,浙江一次能源消费增量控制目标为2380万吨标准煤,但当地有个新增项目的能耗增量高达4080万吨标准煤,这一项目投产也就意味着浙江省能耗“双控”任务将难以完成。“重大耗能项目大量建成投产,正是多地‘双控’难以达标的主要原因。”

    湖北省某地市政府相关负责人告诉记者,湖北省政府于2020年4月发布《关于加快推进重大项目建设着力扩大有效投资的若干意见》,明确提出“2020年新建并于‘十四五’时期投产的重大项目,按照国家产业布局规划、开工投产计划批准建设,可不受能耗总量指标约束。”“按照文件,2020年投产的重大项目所产生能耗,待‘十三五’规划执行结束后,结合全省能耗强度目标完成情况统筹处理。正因为有了上述文件,我们才放心签下一个百亿元现代煤化工项目,原计划赶在2020年底前开工。目前,项目其他前期工作都已准备就绪,然而由于全省‘十三五’双控压力大,直到现在也没能解决项目用能指标,问题十分棘手。”

    “能耗‘双控’不是盲目停止发展耗能项目,而是要把产业要素尽量向高端方向集中”

    重压之下,内蒙古初步提出,自今年1月1日起,不再审批电石、电解铝、焦炭等新增产能,除国家布局的现代煤化工项目外,“十四五”原则上不再审批新的煤化工项目。对于已经批复、尚未开工的项目,将视情况停缓建一批。

    但在多位业内人士看来,能耗“双控”并非简单“一停了之”,也不是一味拒绝化石能源项目。

    “化石能源富集区希望将资源优势转化为经济优势,带动地方发展及能源资源高效利用,思路有其合理性。但问题在于如何转化,不能以简单粗放的方式,让低端产业占用过多能耗指标。”石油和化学工业规划院副院长李志坚举例,近年来,焦化、合成氨、烧碱、电石等传统高耗能产业在内蒙古大批上马,部分产能并非国家鼓励的清洁高效利用方式,甚至有部分产品在东部地区迫于节能减排压力已关停淘汰。表面上看,这些项目对地方经济有贡献,但如果仅仅是简单复制、转移,从全国布局来看并没有真正提高发展质量,不但浪费地方用能指标,还留下大量排放,得不偿失。“所以,能耗‘双控’不是盲目停止发展耗能项目,而是要把产业要素尽量向高端方向集中,实施高质量发展,在耗费同等能源资源的条件下创造更多价值。这就要求地方政府根本转变发展思路,‘双控’不是节能一个部门的事情。”

    陕西发改委人士坦言,预计“十四五”全省能源消费总量年均增长12.3%,万元GDP能耗是“十三五”末期的1.15倍,如何平衡用能缺口是关键难题。“陕西作为煤油气资源丰富的能源大省,目前处于追赶超越发展阶段,短期内能源化工等产业仍是支柱。我们已出台并严格落实多项措施,坚持汰劣扶优,为优质项目腾挪能耗指标空间。但因对能源资源的依赖性较大,目前面临经济增长需求受能源‘双控’指标制约等问题。”

    “既要确保‘双控’任务达标,又要释放经济活力,还要兼顾地区之间公平,是能耗工作面临的重大挑战。”上述专家表示,推行“双控”制度,初衷在于抑制不合理的能源需求,而不是不让消费。“地方赶超发展的想法没有错,但更要结合资源禀赋、产业基础、终端市场等条件,优化资源配置,绝不是有多少上多少项目。”

    “指标设定本身就存在不合理之处”“要强化奖惩机制,否则,‘双控’将大打折扣”

    记者在调研中发现,除了地方的工作做得不到位,现行“双控”制度自身也存在诸多问题。

    上述专家表示,能源需求与经济形势紧密挂钩,后者是制定“双控”方案的主要参考。“分配‘十三五’能耗指标时,主要参考了各地‘十三五’规划纲要。但在具体执行过程中,有的地区未必能按目标推进,有的地区却实现了‘超标’发展。这样一来,指标设定本身就存在不合理之处。”

    据介绍,现行“简单平衡、逐级分解、机械执行”的能源消费总量管理方式,也存在漏洞。以现代煤化工为例,部分项目能效已达世界先进水平,但因自身规模大、能耗总量高,因此难以通过节能审查。相比之下,一些单体规模小、技术水平一般的项目反而畅通无阻,明显有违“双控”提升能效的初衷。

    另外,中国石油和化学工业联合会煤化工专委会副秘书长王秀江表示,应对新建石化项目用作原料、材料的能耗进行单独核算。“相比其他耗煤产业,煤化工存在原料用煤与燃料用煤之分,前者进入工艺系统、转变为化工产品,相当于煤炭形态的转变,并不是作为燃料直接烧掉。在同一项目中,原料煤和燃料煤比例约为3:1,但目前所有用煤全部作为一次能源消耗计入指标。”

    据上述专家介绍,大型石化项目也存在类似情况。若能按照科学核减方式,将用作原料、材料的能源消费量区别对待,“十三五”纳入“双控”考核的能源消费总量可核减7760万吨标准煤,约占全国增量控制目标的12%。

    此外,长期缺乏强有力的监督机制也影响着“双控”执行力度和效果。“有的地区定期通报完成情况,有的地区会约谈问责,但也有的仅仅走过场、聊一聊,连信息都不公开。即便到了国家层面,目前也未采取严格有效的处罚措施,主要是在考核报告中予以通报。面对大型耗能项目,一边是带动税收、就业的‘大肥肉’,一边是能耗‘双控’任务,不少地区一权衡就把后者给权衡掉了。”一位不愿具名的地方负责人提出,“因此,要强化奖惩机制,否则,‘双控’的效果将大打折扣。”

  • 原文来源:http://www.cnenergynews.cn/guonei/2021/01/27/detail_2021012789601.html
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    • 太阳能电池可将太阳能直接转变为电能,是一种重要的获取清洁能源的途径。 光伏发电成本依赖于太阳能电池的光电转换效率,有研究显示,转换效率每提升1%,发电成本可降低7%,但目前晶硅太阳能电池光电转换效率出现瓶颈,因此,研发制备更低成本、更高效率的太阳能电池是实现光伏发电平价上网的关键,也将为实现“双碳”目标提供重要科技支撑。 近日,南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组和英国牛津大学学者,运用涂布印刷、真空沉积等技术,在国际上首次实现了大面积全钙钛矿叠层光伏组件的制备,开辟了大面积钙钛矿叠层电池的量产化、商业化的全新路径。 经国际权威第三方测试机构认证,该组件稳定的光电转换效率高达21.7%,是目前已知的钙钛矿光伏组件的世界最高效率。该成绩被最新一期的《太阳电池世界纪录表》收录,相关成果近日刊发于国际权威学术期刊《科学》。 研究团队研发的全钙钛矿叠层光伏组件。课题组供图 制备工艺和结构不稳定制约钙钛矿叠层太阳能电池产业化 发展清洁、低成本的太阳能光伏发电,是实现“碳达峰碳中和”的重要途径与技术保障。2022年一季度,我国光伏发电量841亿千瓦时,同比增长22.2%。 “但是,随着技术的发展,传统的晶硅单结太阳能电池也遭遇了两个发展瓶颈,一是现有的工业生产能力已经逼近晶硅单结太阳能电池光电转化效率的极限,二是成本高、能耗大,将石英砂提炼为工业硅,制成单晶硅的过程,需要超过1000℃的高温,而钙钛矿太阳能电池的制备大约需要100℃。”作为此次研究的通讯作者,谭海仁坦言,生产成本更低、更节能的钙钛矿太阳能电池,被视为近年来光伏产业发展的新机遇,而钙钛矿叠层电池的结构优化和技术创新将加速光伏产业实现降本增效。 此前,谭海仁课题组提出了新型隧穿结构,突破了全钙钛矿叠层制备难题,发展了增强钙钛矿晶粒表面缺陷钝化的新方法,创造了全钙钛矿叠层电池光电转化效率26.4%的世界纪录,并在国际上首次超越了单结钙钛矿电池的最高认证效率,相关成果已发表于《自然》等国际权威学术期刊。 “虽然实验室小面积钙钛矿电池已取得很高的转换效率,但大面积钙钛矿光伏电池块的商业化进程依然面临诸多挑战。”谭海仁并不讳言,此前的研究虽然已经制备出1平方厘米左右的高效钙钛矿叠层电池,但量产化的制备方法和电池块中互连结构的长期稳定性是产业化的关键瓶颈。 增加铯含量,采用涂布印刷、真空沉积等技术让材料均匀成膜 要实现量产化制备,首先需要解决宽带隙钙钛矿薄膜大面积均匀制备的难题。 “宽带隙钙钛矿中含有较高的溴化物组分,其溶解度较低,溶剂选择空间较小,结晶调控不易,难以获得高质量均匀致密的薄膜,国际上对其量产化制备技术研究几乎是空白的。”谭海仁指出。 针对上述挑战,研究团队首次提出可量产化的全钙钛矿叠层电池制备方案,他们采用涂布印刷、真空沉积等制备技术替换实验室常用的旋涂成膜工艺,制备了20平方厘米的全钙钛矿叠层电池。 “此前我们使用的是旋涂工艺,即先把钙钛矿溶液涂抹在玻璃基底上,再用机器快速带动整块玻璃基底旋转,利用离心力让溶液分布在基底上形成薄膜,但这种方法会导致薄膜不均匀。此外,旋涂工艺的机器转速很快,所以很难带动大面积的玻璃基底旋转,这决定了它不适合量产钙钛矿太阳能电池。”谭海仁说。 为了让钙钛矿溶液能大面积均匀成膜,研究团队首先使用了刮刀涂布工艺。谭海仁解释,他们将溶液滴在透明的导电玻璃上,然后用刀片向前刮过去,这就在玻璃表面形成一层均匀的湿薄膜,用这种方法,他们完成了空穴传输层、钙钛矿层的刷涂,再用真空沉积的方法制备电子传输层和隧穿结构来保护第一层钙钛矿,然后再涂空穴传输层和第二层钙钛矿,真空蒸镀电子传输层和金属电极后,一个钙钛矿太阳能电池块框架就像搭积木一样“出炉”了。 仅搭好“房子”还不够,它还得“身材”匀称、结实。谭海仁说,最初制备钙钛矿叠层电池块时,因为溶液结晶时间久,薄膜还是不均匀,“后来想到,如果能像打印纸张一样,打印出来的瞬间墨水就干了,也许就能提高薄膜质量和生产效率。” 针对宽带隙钙钛矿在涂布过程中结晶调控难题,团队几经尝试后,将钙钛矿组分中A位阳离子的铯含量提高到35%,再结合气吹辅助结晶的刮涂方法加速溶液挥发,终于得到了一个结晶性最好且平整致密的宽带隙钙钛矿薄膜,这为量产化制备全钙钛矿叠层组件打下基础。 铯为何会成为“天选之子”让电池快速稳定成型?谭海仁介绍,“铯是无机离子,不易挥发,会提高器件的热稳定性,还能减小晶格应变,提升器件的光稳定性,也能降低结晶势垒,加快器件成核速率。” 制备特殊的电子传输层,既导电又避免不同材料互相“伤害” “从理论上说,当前单层钙钛矿太阳能电池的光电转化效率最高仅为约33%,而双层结构最高可达45%,发电效率越高,成本就越低。”长期的深入研究,让谭海仁发现,想实现钙钛矿电池内部结构“从一到二”的跨越,还要考虑器件材料间如何“和谐共处”。 “在串联型钙钛矿光伏组件中,每两个子电池的连接区存在复杂的互连结构。互连区内由于钙钛矿吸光层与背面金属电极间直接接触,钙钛矿中卤素离子会与电极中的金属相互扩散,导致金属材料被腐蚀、钙钛矿材料的电学性能下降,影响电池块的光电转换效率。”谭海仁说,为了克服这个难题,团队在钙钛矿吸光层与背面金属电极间,采用原子层沉积的方法,制备了一层二氧化锡电子传输层。 “二氧化锡是半导体材料,可以低温度环境生长,导电性比较好。不会影响互连区域中金属电极与前表面透明导电氧化物电极间的欧姆接触。同时,二氧化锡电子传输层可以保形沉积于子电池间的互联区域,阻隔了钙钛矿与金属间的直接接触。作为电池活性区域中的电子传输层,它还阻止空气对窄带隙钙钛矿的氧化,实现大气条件下组件的互联制备、测试和封装等操作过程。”谭海仁解释。 基于此创新性的组件结构设计,显著提升了组件的制备重复性、光伏性能以及稳定性。经日本电器安全和环境技术实验室测定,该全钙钛矿叠层太阳能电池块的光电转化效率21.7%,是目前报道钙钛矿光伏组件的世界最高效率,这一成绩被最新一期的《太阳电池世界纪录表》收录。 大面积钙钛矿叠层光伏组件展现的潜力激发了团队更大的斗志,谭海仁表示,如果要推动该技术的产业化,还要在印刷、制备钙钛矿的工艺上,做更多研发,制备20平方厘米墨水相对简单,但如果扩展到一平方米大小,还需要创新哪些技术条件,需要持续验证。
  • 《能耗“双控”向碳排放“双控”转变 全国碳市场建设迎来利好》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-03-14
    • 今年政府工作报告提出,能耗强度目标在“十四五”规划期内统筹考核,并留有适当弹性,新增可再生能源和原料用能不纳入能源消费总量控制。同时,要有序推进碳达峰碳中和工作。落实碳达峰行动方案。推动能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,完善减污降碳激励约束政策,加快形成绿色生产生活方式。 节能与能源转型协同推进 “杜绝‘一刀切’式拉闸限电!”2022年全国两会上,全国人大代表、江苏兴达钢帘线股份有限公司董事长刘锦兰喊出了众多企业的心声。 去年9月中旬以来,部分省份出现的“一刀切”式拉闸限电,对不少企业来说颇感无奈,背后则是能耗双控和电力供应紧张的双重影响。 如今,政府工作报告明确,能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变,带给了企业乐观的信息。 “这意味着,国家进一步明确了节能和能源转型的工作路径:强调了能源转型的先立后破、通盘谋划,强调化石能源的替代要建立在新能源安全可靠的基础上。”上海市节能减排中心副总工程师齐康对上海证券报记者表示。 齐康说,一方面煤电在三改造(节能降碳改造、灵活性改造、供热改造)的基础上有序发展,发挥好煤电在电力系统中的主力电源作用。另一方面,大型风光电基地要配套建设调节性电源,在当前能源保供的关键时期不再简单地强调以新能源为主体,新能源自身要安全可靠。 “此外,政策还传递出,今后节能强调要推动钢铁、有色、石化、化工、建材等重点耗能行业管理,一是通过技术创新和服务体系创新提升能效;二是对此类行业的两高项目(高耗能、高排放)要强化控制。” 齐康说,今后,节能工作和能源转型工作后续将予以充分协同,从而真正以“双碳”目标统领节能减排工作。 “一句话,今后经济工作中,既要减排,又要发展。”上海能源与碳中和战略研究院院长、复旦大学经济学院教授吴力波对记者说,今后,国家将不再追求个别年份能耗强度绝对值的下降,为经济和产业周期的波动留出调整空间;同时强调能耗强度只计量化石能源,非化石能源消费不设限,为可再生能源发展留出空间,积极鼓励能源结构调整。 利好全国碳市场建设 在业内看来,从能耗“双控”到碳排放“双控”,除了对新能源发展是极大利好,对全国碳市场建设也将产生深远和积极的影响。 “这个转变,对于全国碳市场运行来说将是一个最强的制度保障。”吴力波对记者表示,在“双碳”目标下,国家面向气候变化的政策治理体系正在逐步优化。现阶段,能耗“双控”和碳排放“双控”其实是并行的状态,但是为实现经济高质量发展,单位GDP的二氧化碳排放一定要降下来,总的趋势就是碳排放“双控”目标未来将逐步代替能耗“双控”目标。 吴力波说,通过碳排放强度与总量的目标设定,国家实现双碳目标的区域、行业的路线图更加清晰了,对于没有纳入碳市场的其他排放主体,也有各自的总量目标。 一位业内资深人士对记者说,对全国碳市场来说,整个政策协同度将大大增加。比如说,火电的配额一旦达到峰值,接下来就是一个逐年下降的过程,碳配额的稀缺性将会更突出,为整个市场活跃提升奠定基础。 建议全国碳市场扩容 今年全国两会,全国碳市场建设也成为代表委员们聚焦的话题。 全国政协委员、东亚银行联席行政总裁李民斌建议,拓展碳市场覆盖行业范围和丰富交易产品,尽快有序将钢铁、化工、水泥等重点排放源行业纳入全国碳市场,并适时允许机构投资者和个人投资者进入;促进衍生产品创新,探索包括碳远期、碳期权、碳债券、碳保险等,扩大碳交易市场的规模。 全国人大代表、奇瑞汽车股份有限公司董事长尹同跃表示,建议加速推进新能源汽车纳入碳交易管理。他说,相比传统燃油乘用车,现有新能源乘用车每年在使用阶段减少碳排放1500万吨左右。目前,汽车行业因制造环节碳排放较少,未纳入碳排放管理重点行业,但是如果能考虑新能源汽车在使用阶段对碳排放量减少的有效性,应该利用碳交易手段积极鼓励行业车厂转型新能源车生产。建议扩大碳交易行业范围,将汽车行业包括在内,让汽车企业通过参与CCER市场,进入碳市场进行交易。 全国政协常委、中国中化董事长宁高宁建议,通过建立和完善透明的统计、估值、交易市场,使碳交易真正发挥作用,使新的、高产值、低排放的产业发展起来,代替相对落后的产业。 为了护航全国碳市场健康稳定发展,全国政协委员、中华全国律师协会监事长吕红兵对上海证券报记者表示,建议进一步完善碳排放权交易体系架构,加快推进碳排放权交易法律体系建设,适时制定碳排放权交易法。他说,建议完善碳排放配额总量和分配制度,这是碳排放权交易的前提。建议确认碳排放权的证券类资产的法律属性,这是碳排放权交易的基础。建议建立碳排放信息披露制度,这是碳排放权交易的保障。建议打通国内国际碳交易市场的机制,构建“全球碳市场连通机制”,这是碳排放交易的趋势。(来源:上海证券报 宋薇萍)