《展望绿色能源:“减少化石能源消耗,提高电气化水平”》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2024-06-27
  • “由资源依赖性向技术主导性转变,是未来全球能源发展势不可挡的趋势”“技术主导将让没有资源的国家也享受到新能源发展红利”“更重要的是全球合作”……正在进行中的世界经济论坛第十五届新领军者年会(又称“夏季达沃斯论坛”)上,与会嘉宾围绕创新、循环、绿色,对全球能源发展进行了展望。

    与会嘉宾认为,全球能源转型在过去十年中保持了积极的势头,各国纷纷加大对可再生能源的投资,推动能源结构的优化和清洁能源技术的创新。

    中国华能集团有限公司董事长温枢刚表示,中国新能源装机迅速增长,将给全球能源技术产业发展带来巨大机遇。电力供应更加清洁、安全、高效、智能,将推动全社会形成绿色生产生活方式。

    伴随技术革新,许多传统火电厂已变身“绿电厂”,成为行业绿色低碳转型的先进样本。“以华能大连电厂为例,这里的很多排放指标均优于国家燃机排放标准,处于国际先进水平。此外,我们的二氧化碳捕集技术日趋成熟,正在为澳大利亚等多个国家提供技术支持,助力全球能源转型和可持续发展。”温枢刚说。

    “本届达沃斯,我们希望在全球化更具不确定性背景下,进一步找到共识,尤其是在气候变暖,共同应对气候挑战这个话题上面,我们希望和全球的合作伙伴共同探讨光伏储能新能源如何进一步的发挥它的作用。”在天合光能股份有限公司董事高海纯看来,构建稳定安全的能源体系,提供绿色能源解决方案,是未来全球能源转型的目标。

    “在新能源领域,电池的回收再利用很重要,因为电池的循环利用意味着可以降低矿产开采规模。”宁德时代董事长兼首席执行官曾毓群说,创新研发新材料和储能系统,是发展新能源的关键,未来,我们将继续关注各种新材料的更新和迭代升级。

    与会嘉宾认为,技术创新、资源循环、节能减碳是未来全球能源发展的三个关键词。在此进程中,减少前端化石能源的消耗和提高终端电气化水平是关键措施。此外,各国需要加强彼此之间的合作,共同破除技术壁垒,以此推动全球能源的可持续发展。

    同时,与会嘉宾认为,虽然全球能源转型机遇大于挑战,但也面临诸多困难,尤其是地缘政治的紧张局势和宏观经济的不确定性,对能源转型产生了不利影响。“在改善不平衡状态方面,我们仍旧面临许多挑战。同时,进一步降低化石燃料补贴等政策也势在必行。”绿色创新发展研究院主任兼创始人胡敏说。

  • 原文来源:https://www.china5e.com/news/news-1172591-1.html
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    • 编译者:guokm
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    • 近日召开的中央财经委员会第九次会议指出,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。 本版开设“碳达峰 碳中和·产业在行动”栏目,解析碳达峰、碳中和对行业带来的影响,企业面临的机会,敬请关注。 春日的暖阳照在钱塘江面上,也照进了唐跃明的心里。“昨天多云,我们厂的屋顶发了80640千瓦时电。”3月11日,站在浙江海宁尖山新区联鑫板材科技有限公司屋顶上,该公司电气负责人唐跃明一脸兴奋。 尖山新区是“天下奇观”钱江潮的起潮地,也是浙江海宁市的主要经济引擎。在这里,370家企业几乎每家屋顶都铺满了光伏板。2020年,尖山新区光伏装机容量达到229.4兆瓦,发电量2.18亿千瓦时,加上沿江的风电,总发电量超过3亿千瓦时,折合年节约煤炭8.8万吨,减少二氧化碳排放21.96万吨。 随着碳达峰、碳中和目标的提出,中国成为全球主要排放国里首个设定碳中和目标期限的发展中国家,这也是中国在《巴黎协定》承诺的基础上,在碳排放达峰时间和长期碳中和问题上设立的更高目标。目标之下,电力行业的清洁化进程加速推进,成为碳中和的“胜负手”。 清洁能源逐步替代燃煤 电力行业脱碳将是碳达峰、碳中和的重中之重。 目前,我国电力行业碳排放量居于各行业之首,且煤电占我国发电量比重仍在60%以上。当前我国碳减排最迫切的需求在于通过清洁能源发电替代燃煤发电,从而降低电力行业的碳排放。 国网能源研究院发布的《中国能源电力发展展望2020》显示,2020年工业和电力部门占全部能源消费产生二氧化碳排放量的70%。随着电能替代加速,使部分碳排放从终端用能部门转移到电力行业,电力部门将成为最主要的碳排放源。 “我国是世界上最大的能源生产国和消费国,而且以煤炭为主,传统发电企业煤电占比很大。”国家电力投资集团总工程师兼环保总监王俊表示,国家电投落实碳达峰、碳中和工作的整体思路是严控煤电、气电总量,大力发展风、光、水、核等清洁能源,加强低碳技术创新、系统集成研发和新兴产业发展,积极参与全国碳市场和电力市场建设。 在碳达峰、碳中和目标下,2030年非化石能源在一次能源中的占比要从20%提升至25%,风电、光伏发电累计装机要达到12亿千瓦以上,以风电、光伏为主的可再生能源电力电量要大幅增加。根据国家发展改革委能源研究所的一项研究显示,在高比例可再生能源情景下,2050年,预计一次能源消费将达到35.4亿吨标准煤,终端消费达到30.5亿吨标准煤,终端用能电气化比例将达到66%,非化石能源发电占比91%,其中风电、光伏发电占比将达到73%。 低碳化是新一轮能源变革发展的必然趋势。水电水利规划设计总院副总工程师谢宏文表示,风电成本将持续下降,而光伏未来将成为我国上网电价最低、规模最大的电源。技术进步将推动光伏转换效率和工艺制造水平持续提升,推动光伏发电成本下降。 新能源消纳需超前谋划 实现碳达峰、碳中和是一项复杂艰巨的系统工程,面临诸多严峻挑战。当前欧美主要国家已完成工业化,经济增长与碳排放脱钩;我国尚处于工业化阶段,能源电力需求还将持续攀升,经济发展与碳排放仍存在强耦合关系,在经济持续稳定增长情况下必须探索一条既能保障能源电力安全可靠供应,又能实现碳减排的务实路径。 实现碳中和的核心是控制碳排放。能源燃烧是我国主要的二氧化碳排放源,占全部二氧化碳排放的88%左右,电力行业排放约占能源行业排放的41%,减排任务很重。业内人士表示,能源消费达峰后,随着电气化水平提高,电力需求仍将持续增长,电力行业不仅要承接交通、建筑、工业等领域转移的能源消耗和排放,还要对存量化石能源电源进行清洁替代,必须作出更大贡献。 推进能源清洁低碳转型,关键在于加快发展非化石能源,尤其风电、太阳能发电等新能源。我国95%左右的非化石能源主要通过转化为电能加以利用。电网是电力系统碳减排的核心枢纽,电网企业面临保安全、保供应、降成本的巨大压力,同时自身节能减排任务繁重。 “新能源迅猛发展,在有效缓解经济社会发展对能源需求、改善环境质量的同时,也带来了一些新问题,特别是其消纳工作,给电力系统带来了新挑战。”国网湖北省电力有限公司董事长肖黎春说。 以湖北省为例,近5年内新能源装机年均增长38%,部分地区电网就地消纳空间、通道断面外送能力已趋于饱和,电网调峰的难度和安全稳定运行的压力剧增。 肖黎春表示,为实现碳达峰、碳中和目标,亟待超前研究谋划新能源消纳工作,在全社会形成新能源消纳合力,避免出现弃风弃光现象,促进电力结构调整,最大限度以清洁和绿色方式保障电力充足供应。 能源基础设施要跨界融合 碳中和目标下,如何保障大幅增长的清洁能源消纳是首要问题。 在尖山新区,几百座屋顶光伏发出来的电汇入大电网,整个地区由一个高密度用电区域转变为一座新能源绿色发电厂。“电网最重要的是安全、可靠、稳定和高质量,而分布式光伏每一处输出的电能质量都不一样,对电网运行和部分企业生产造成了困扰。”国网海宁市供电公司副总工程师范云其说,为此,项目建成了柔性互联换流站,研发了网源荷储协调控制系统。同时,对尖山新区电网实施智能化改造升级,通过能量路由器,在不同区域、不同电压等级配电线路之间架起了一座桥梁,初步实现了对企业光伏发电的分层分区全额消纳。 着眼全局,发展电池储能是保障能源电力可靠供应的长久之计。国网湖南省电力有限公司董事长孟庆强表示,当前,我国电力供应紧平衡问题凸显,部分地区高峰负荷时段保供电压力较大。 以湖南为例,近年来用电负荷持续快速攀升,电力供应能力已达极限,预计未来一段时间电力缺口仍将存在,提升电力供应保障能力刻不容缓。 “发展电池储能,可作为电力系统的‘充电宝’和‘稳定器’,不仅可在用电紧缺时段提供电力支撑,还能显著增强电网应对事故的能力,切实保障能源电力安全。”孟庆强说。 放眼未来,国家发展改革委能源研究所可再生能源中心研究员时璟丽表示,目前,可再生能源发展在资源、技术、产业、经济性方面基本不存在瓶颈和障碍,关键在于可再生能源与能源系统的融合,而实现融合的关键是建设电气化、清洁化、智能化的现代能源体系。未来,化石能源在能源系统中的作用和运行方式必须转变,同时,可再生能源要实现优化存量,有序增长,能源基础设施要实现跨界融合。  
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    • 编译者:pengh
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    • 在其最新的“能源展望”报告中,彭博新能源财经表示,到2050年,风能和太阳能光伏发电(PV)将供应全球约50%的电力。据预测,Wind将生产26%的太阳能电池和22%的太阳能电池,可再生能源将全部供应占总数的62%。尽管到2050年电力需求增加了62%,导致全球发电量几乎增加了两倍。根据这一展望,核能将达到7%,化石将达到31%,因此可再生能源显然会获胜 - 尽管化石行业的排放量仍将上升。 国际可再生??能源机构IRENA更为乐观。在一份新报告中,它表示,通过电气化推动可再生能源和能源效率可以提供90%的必要减少与能源相关的碳排放,以便在2050年之前将全球温度上升限制在2°C以下。可再生能源可以提供86%的可再生能源通过全球电力和电气化,他们将提供75%的减排量。它认为电气化是所有这一切的重要组成部分,特别是因为它可以帮助平衡可变可再生能源:“清洁电力将成为主要的电力来源,再加上'智能'数字技术,可以充分利用不断增长的数量低成本可再生能源“。 提前电气化 “在具有强大全球气候政策的高度数字化的未来,能源服务的电气化将是普遍存在的,”IRENA说。 “电动或燃料电池汽车将主要取代化石燃料汽车和卡车,热泵和电锅炉将取代建筑和工业中的石油和燃气炉。来自可再生能源的电力也可用于制造氢气,合成气体或液体,用于难以直接通电的应用。“ IRENA报告着眼于如何管理这一主要变量的输入,来自中国和德国以及意大利的领跑者的案例研究,研究如何实现电网平衡。 IRENA表示灵活性是关键,“新兴创新不仅可以进一步提高供应方面的灵活性,而且还可以扩大电力系统所有部分的灵活性,包括电网和需求方”。 但是,还有很长的路要走。例如,这不仅仅是关于不足之处。当权力过大时,唯一的选择往往是缩减 - 倾销。这在中国是一个大问题。但中国正在应对这一问题,其战略包括改善电网:2018年风电场的限电水平从前一年的13%降至7%,而太阳能光伏电站的缩减率则从同期的5.8%降至3%。在满足高峰负荷方面,中国不太有吸引力地改造旧煤电厂以降低最低负荷水平。 IRENA表示,“与投资开式循环燃气轮机或抽水蓄能相比,由于交货时间更短,成本更低,因此在短期内增加灵活性是最可行的方法”。德国大部分都做过类似的事情,而等待其网格系统的(延迟)升级。但是那里和其他地方还需要全面的智能电网需求管理和更多存储,包括“电力到气体” - 来源氢(P2G)。 IRENA着眼于智能数字技术,它称“承诺提高系统灵活性,允许最大限度地利用低成本可再生能源,包括运输”,以及电动汽车充电和氢气再生产品等新应用。但它也提到了由撒丁岛使用的意大利同步电容器提供的频率/电压支持系统。 不仅仅是电力? 通过电网连接系统强调电气化和平衡是可以理解的。在IRENA的愿景中,将会有大量可用的绿色电力,其中大部分是可变的,而且一些平衡选项是基于电力的 - 例如超级电网进口和出口。但并非所有人都是。除了电池,其中电能产生短期存储的化学电荷,以及抽水存储,利用电力通过将水上坡泵送到水库而产生潜在能量,大多数长期存储系统依靠将电能转换为更容易存储的热量或天然气。可能是热量和/或绿色氢气存储将成为平衡的重要选择 - 通过巨大的地下洞穴商店的氢气和通过巨型热水或热岩石商店的热量。一些试点项目正在进行热量储存,例如在德国,最终寻找GWh级系统,以及氢气,在英国使用P2G连接的地下储存系统。 更重要的是,我们不一定限于使用可再生电力作为输入能源。太阳能热量可能具有巨大潜力。同样地热和生物质热。这种热量可以直接在当地采购和使用。但是,如果需要,热量可以从源到用户或存储设施传输一段距离,而不会造成重大损失。例如,布拉格的区域供热网络由65公里外的垃圾发电厂供热。也就是说,如果我们想要传输能量更长的距离,那么管道中的气体更有意义,除了P2G氢气之外还使用沼气。可能存在气体泄漏的问题,正如我在之前的文章中所讨论的那样,加利福尼亚的伯克利最近甚至禁止在新建筑物中使用天然气。但这完全是关于化石甲烷(和页岩气),而不是氢气或绿色气体。如果绿色燃气管道/使用选项在美国被封锁将是不幸的 - P2G转换只是在那里。 氢或生物质? 在某些情况下,绿色气体传输可能优于电网传输,绿色气体可以帮助平衡,但是有足够的绿色气体 - 沼气和合成氢 - 来传输然后使用吗?世界能源委员会(WEC)最近调查了对氢的看法,包括P2G“绿色氢”和合成燃料P2X衍生物,并且非常有希望。该委员会认为氢气产量大幅增加,并表示“使用电解的氢气生产商都提到技术成熟度和成本下降是最近的关键发展。与进口相结合,P2X的经济基本面可能即将发生变化。因此,该组织认为使用可再生能源生产的氢和衍生物在某些领域可能会有一个光明的未来。 WEC认为,到2040年,这些来源中约有47%用于运输,18%用于平衡,约13%用于电力和供暖,9%用于工业。氢气也被视为IEA新报告中的一个关键新选择,并且在最近的日本G20峰会中占据了重要位置,该峰会正在大力推动氢气。 “由于可再生能源成本下降和氢气生产规模扩大,到2030年,可再生电力生产氢气的成本可能下降30%,”IEA表示。斯坦福大学的一份新报告也对氢经济学持乐观态度。 相比之下,尽管潜在的生物质资源非常庞大,但生物量作为能源存在环境限制,最明显的是土地利用冲突。分开使用废物,生物质是土地和水,饥饿的选择。生物质的使用几乎涉及所有部门的影响问题,例如使用林业木材进行电力生产,并在广阔的棕榈油种植园中种植生物燃料用于车辆燃料。更重要的是,生物质作为能源的价值从根本上受到植物光合作用效率极低的限制。正如斯坦福大学的马克雅各布森所说,风能,水能和(直接)太阳能发电技术使用的土地少得多,代表了更好的电力生产选择,唯一的例外是废物的使用。 然而,对于产热问题可能不那么清楚。生物质和沼气是可储存的,对于不可避免的可变需求供热部门来说是一个很大的优势。使用生物质/沼气作为备用/调峰工厂和热电联产(CHP)工厂的可存储燃料,与大型蓄热器相连,提供了一种有价值的,灵活的平衡选择。通过CHP,可以改变热量与功率输出的比率,以匹配不同的热量和功率需求以及不同的绿色电源。这可能会给生物质带来优势。 一些乐观主义者认为,尽管存在这些问题,生物质在许多其他应用中也可以做得很好 - 而且应该努力推进。 IEA执行董事法提赫·比罗尔认为生物质是这一组合的重要组成部分。 “现代生物能源是可再生能源领域被忽视的巨人,”他说。 “它在全球可再生能源消费总量中的份额目前约为50%,换句话说就像水电,风能,太阳能和所有其他可再生能源的总和一样。”国际能源署表示,生物质将继续引领可再生能源消费增长至2023年,由于其在供暖和运输部门的使用增加。我们会看到。但英国可再生能源协会表示,生物能源目前是英国最大的可再生能源:提供7.4%的一次能源,11%的电力,4%的热能,2%的汽车燃料。该协会坚持认为,扩大对于实现气候目标至关重要,并期待生物能源在2032年前提供15%的英国热能,电力和交通能源。一些环保人士不会同意。 ——文章发布于2019年8月21日