2022年3月全國(guó)兩會(huì)期間,習(xí)近平總書記參加內(nèi)蒙古代表團(tuán)審議時(shí)提出,“雙碳”目標(biāo)是全國(guó)來(lái)看的,哪里減,哪里清零,哪里還能保留,甚至哪里要作為保能源的措施還要增加,都要從全國(guó)角度來(lái)衡量。電力行業(yè)作為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要抓手,各區(qū)域如何實(shí)現(xiàn)電力低碳轉(zhuǎn)型、區(qū)域間如何協(xié)調(diào)進(jìn)行電力低碳轉(zhuǎn)型,需要整體性謀劃。
一、區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的原則
區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展是按照全國(guó)一盤棋原則,綜合考慮不同區(qū)域的比較優(yōu)勢(shì)及其演變趨勢(shì),優(yōu)化各區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型路徑,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的協(xié)調(diào)。整體來(lái)看,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展需要遵循安全為前提、綜合成本最優(yōu)、動(dòng)靜結(jié)合、求同存異、兼顧公平的原則。
一是安全為前提原則。各區(qū)域的電力低碳轉(zhuǎn)型要以保障本區(qū)域電力安全供應(yīng)為前提,實(shí)現(xiàn)電力電量供需平衡以及調(diào)節(jié)能力的充足。而隨著各區(qū)域新能源滲透率的逐步提高,系統(tǒng)對(duì)平衡能力和調(diào)節(jié)能力的需求也將發(fā)生很大變化,可能還需要繼續(xù)增加能夠提供這些能力的傳統(tǒng)電源。從不同區(qū)域來(lái)看,各區(qū)域用電需求仍有增長(zhǎng)空間,對(duì)腰荷、峰荷電源的需求仍會(huì)增加;而各區(qū)域?qū)呻娫葱枨蟛町愝^大,華中和西南區(qū)域基荷電源需求仍較大,華北和華東區(qū)域相較目前基本不變,西北和東北區(qū)域?qū)⑾陆?。未?lái),新能源將承擔(dān)起電力低碳轉(zhuǎn)型的重要責(zé)任,各區(qū)域也需要有足夠能夠發(fā)揮基荷、腰荷、峰荷功能的資源來(lái)保障電力安全供應(yīng)。
二是綜合成本最優(yōu)原則。以往,電力轉(zhuǎn)型常以電力供應(yīng)總成本最低為優(yōu)化目標(biāo)。由于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,能源電力與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)布局、基礎(chǔ)設(shè)施的協(xié)同與耦合關(guān)系將進(jìn)一步增強(qiáng),單就電力論電力將不能夠適應(yīng)新形勢(shì)。國(guó)家提出新增可再生能源不納入能源消費(fèi)總量控制,并將由能耗“雙控”逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強(qiáng)度“雙控”,將進(jìn)一步引導(dǎo)地區(qū)間發(fā)展呈現(xiàn)出地區(qū)間經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展、協(xié)同降碳以及相應(yīng)能源資源的配置優(yōu)化。因此,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型需要在全國(guó)層面上與經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行整體優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的綜合發(fā)展成本最低。
三是動(dòng)靜結(jié)合原則。各區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型節(jié)奏與節(jié)點(diǎn)年減碳程度之間也需要進(jìn)行協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)在空間尺度和時(shí)間尺度上的優(yōu)化。區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型的目標(biāo)或方向(即為“靜”)是明確的,但節(jié)奏與程度(即為“動(dòng)”)需要結(jié)合社會(huì)實(shí)踐的結(jié)果、全國(guó)一盤棋的整體進(jìn)展等進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整,有時(shí)針對(duì)部分區(qū)域可以采取新增火電、放緩新能源發(fā)展速度等適當(dāng)?shù)?ldquo;以退為進(jìn)”策略,從而實(shí)現(xiàn)全局安全、綜合成本、公平等其他原則的統(tǒng)籌兼顧。通過(guò)優(yōu)化區(qū)域碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)序、節(jié)奏、強(qiáng)度和布局,形成最大動(dòng)態(tài)平衡區(qū)域空間,在保供、成本和減排的各自周期底線內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)型節(jié)奏。
四是求同存異原則。“同”是要縮小區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型差距,讓差距保持在一個(gè)可接受的合理范圍之內(nèi)。“異”是指區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型要因地制宜,既要與區(qū)域的自然承載力相適應(yīng),同時(shí)又能充分發(fā)揮各個(gè)區(qū)域的比較優(yōu)勢(shì),并適應(yīng)各個(gè)區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)的演進(jìn)趨勢(shì)。從各區(qū)域來(lái)看,京津冀作為傳統(tǒng)受端區(qū)域,是承接西北大型風(fēng)光電基地的主要受端;華東考慮本地核電與海上風(fēng)電資源和直流承載力限制,需要優(yōu)化新增直流通道;華中受本地新能源資源貧乏限制,將是后續(xù)承接西北大型風(fēng)光電基地和西南大型水電基地開(kāi)發(fā)外送的主要受端;西北及蒙西以大型風(fēng)光電基地開(kāi)發(fā)為重點(diǎn),是電力輸送的主要送端;西南以大型水電基地開(kāi)發(fā)為重點(diǎn),滿足川渝自身需求之后,就近送電長(zhǎng)江流域其他區(qū)域;東北后續(xù)電力以自平衡為主。
五是兼顧公平原則。碳排放權(quán)代表一個(gè)區(qū)域的發(fā)展權(quán),國(guó)家與國(guó)家間、區(qū)域與區(qū)域間都應(yīng)該按照共同但有區(qū)別的責(zé)任原則,目前的業(yè)內(nèi)共識(shí)是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)應(yīng)該承擔(dān)更多的減排義務(wù)??紤]我國(guó)區(qū)域間發(fā)展差距與發(fā)展預(yù)期,也應(yīng)該促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)承擔(dān)起更多的減排義務(wù)。這一方面是由于隨著東部地區(qū)加快推進(jìn)現(xiàn)代化、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展,經(jīng)濟(jì)質(zhì)效仍將進(jìn)一步提升,能源強(qiáng)度仍將不斷下降;此外東部沿海地區(qū)作為我國(guó)出口貿(mào)易中心,未來(lái)需要更高層次參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作和競(jìng)爭(zhēng),打造對(duì)外開(kāi)放新優(yōu)勢(shì),脫碳控碳有利于我國(guó)在國(guó)際貿(mào)易中獲得更大的話語(yǔ)權(quán)。另一方面,隨著西部大開(kāi)發(fā)、中部地區(qū)崛起等戰(zhàn)略深入推進(jìn),承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和新興產(chǎn)業(yè)布局的中部、西部地區(qū)也需要更大的發(fā)展空間。
二、區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的四點(diǎn)考慮
根據(jù)以上原則,采用定量和定性相結(jié)合的方法,開(kāi)展了初步研究,形成四點(diǎn)思考:
(一)整體來(lái)看,需要以系統(tǒng)思維謀劃區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展,避免陷入局部最優(yōu)的陷阱
在全國(guó)電力行業(yè)整體碳預(yù)算約束下,考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源電力需求、資源環(huán)境、各區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)等關(guān)鍵邊界條件,按照“生產(chǎn)側(cè)原則”,即基于地域責(zé)任的排放者負(fù)責(zé)原則,優(yōu)化測(cè)算各區(qū)域內(nèi)電力生產(chǎn)產(chǎn)生的碳排放。主要對(duì)比兩種情景,第一種情景僅從電力行業(yè)自身來(lái)看,以電力供應(yīng)總成本最小為目標(biāo),第二種情景考慮發(fā)展空間的公平性,實(shí)現(xiàn)區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展。相對(duì)而言,情景二中華北、華東區(qū)域的電力碳達(dá)峰時(shí)間將提前,西北區(qū)域電力碳達(dá)峰時(shí)間將推后。從情景二來(lái)看,預(yù)計(jì)未來(lái)電力行業(yè)還將承接工業(yè)、建筑、交通等其他行業(yè)的用能和碳排放轉(zhuǎn)移,電力行業(yè)達(dá)峰時(shí)間將晚于全國(guó)碳達(dá)峰時(shí)間;從各區(qū)域看,與全國(guó)電力行業(yè)碳達(dá)峰時(shí)間相比,華東、華北、東北區(qū)域電力碳達(dá)峰將早于全國(guó),西南區(qū)域電力碳達(dá)峰時(shí)間與全國(guó)基本相當(dāng),西北、華中區(qū)域?qū)⑼碛谌珖?guó)。
對(duì)比這兩種情景來(lái)看,后一種考慮區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展的情景的電力供應(yīng)總成本更高,因此,勢(shì)必有區(qū)域需要付出更大的經(jīng)濟(jì)代價(jià),包括提前應(yīng)用更先進(jìn)的低碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和應(yīng)用更大規(guī)模的負(fù)碳技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳中和。對(duì)于這些區(qū)域,其服務(wù)全國(guó)一盤棋進(jìn)行協(xié)同的意愿可能偏弱,需要結(jié)合相關(guān)針對(duì)性的產(chǎn)業(yè)政策、財(cái)稅政策統(tǒng)籌推進(jìn)。
(二)西部區(qū)域達(dá)峰的重點(diǎn)在于大型風(fēng)光電基地中支撐性低碳或負(fù)碳技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,近期需要加快相關(guān)技術(shù)示范
我國(guó)新能源儲(chǔ)量豐富、開(kāi)發(fā)利用潛力巨大,特別是有80%的風(fēng)能和90%的太陽(yáng)能資源分布在西部北部地區(qū);考慮開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性,西部區(qū)域的新能源將主要以“大基地”的形式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。未來(lái)十年,西部大型風(fēng)電光伏基地既要服務(wù)于外送電,又需要滿足本地用電。為了保障供應(yīng)及外送的穩(wěn)定性,大基地仍需配套一定量的支撐性煤電,區(qū)域電力碳排放無(wú)法快速達(dá)峰。
特別是,在國(guó)家近期新增可再生能源不納入能源消費(fèi)總量控制與中遠(yuǎn)期由能耗“雙控”轉(zhuǎn)向碳“雙控”的政策引導(dǎo)下,伴隨西部區(qū)域新能源這種“綠電”的先行發(fā)展,預(yù)計(jì)西部承接產(chǎn)業(yè)布局和轉(zhuǎn)移的速度也將加快,西部電力需求將持續(xù)增長(zhǎng),大型風(fēng)光電基地也將繼續(xù)成為西部區(qū)域低碳轉(zhuǎn)型的重要依托。
因此,西部區(qū)域電力碳達(dá)峰的時(shí)點(diǎn)主要取決于可以安全可靠對(duì)大基地中傳統(tǒng)煤電進(jìn)行替代的支撐性低碳或負(fù)碳技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用時(shí)點(diǎn)。這類技術(shù)包括光熱發(fā)電、煤電+CCUS、長(zhǎng)周期儲(chǔ)能等,主要將以一種技術(shù)或一組技術(shù)的形式在增量大型風(fēng)光電基地中進(jìn)行應(yīng)用,并對(duì)存量大型電力基地中的煤電進(jìn)行替代,從而推動(dòng)西部電力碳達(dá)峰,并進(jìn)入煤電“減容減量”階段。
(三)東部區(qū)域達(dá)峰時(shí)間與峰值存在較大不確定性,需要在做好技術(shù)準(zhǔn)備的同時(shí)留好應(yīng)急后手
西部區(qū)域“綠電先行、產(chǎn)業(yè)跟隨”的能源與經(jīng)濟(jì)作用過(guò)程,將間接推動(dòng)?xùn)|部區(qū)域加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移與產(chǎn)業(yè)升級(jí),加快推進(jìn)東部區(qū)域現(xiàn)代化建設(shè),從而使東部區(qū)域具備更快、更小峰值地實(shí)現(xiàn)電力碳達(dá)峰的條件。同時(shí),也需要看到,東部區(qū)域電力碳達(dá)峰的時(shí)間與峰值仍存在較大不確定性。一方面,從北京、天津、上海、江蘇等東部多省已經(jīng)出臺(tái)的碳達(dá)峰實(shí)施方案來(lái)看,各省碳達(dá)峰目標(biāo)均與全國(guó)相同,即2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,在近兩年國(guó)家對(duì)“運(yùn)動(dòng)式”“碳沖鋒”的糾偏后,地方政府對(duì)于“雙碳”轉(zhuǎn)型更偏謹(jǐn)慎。另一方面,在極端氣候頻發(fā)、能源地緣政治深刻調(diào)整、能源供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險(xiǎn)更加復(fù)雜的背景下,統(tǒng)籌低碳轉(zhuǎn)型和電力保供的難度也在增大。
面臨眾多不確定性,我們更需堅(jiān)定對(duì)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略定力,進(jìn)行前瞻性思考、全局性謀劃、整體性推進(jìn)。一方面,打好主動(dòng)仗、下好先手棋,對(duì)于東部區(qū)域來(lái)說(shuō),區(qū)域內(nèi)的非化石能源資源較為豐富,包括分布式新能源、海上風(fēng)電、核電、常規(guī)水電等,對(duì)于分布式新能源、近海風(fēng)電等成熟的技術(shù),應(yīng)加快規(guī)?;瘧?yīng)用,促進(jìn)增量電力需求更多、更快地由非化石能源滿足,盡早實(shí)現(xiàn)電力碳達(dá)峰;另一方面,考慮遠(yuǎn)海風(fēng)電與核電將是東部電力碳達(dá)峰之后實(shí)現(xiàn)降碳的主要抓手,近期需要加快布局,以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰之后的順利脫碳。此外,作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)中心,東部的經(jīng)濟(jì)總量與能源消費(fèi)總量仍將保持高位,轉(zhuǎn)型過(guò)程中仍需持續(xù)強(qiáng)化“節(jié)約優(yōu)先”,大力推動(dòng)節(jié)能提效。同時(shí),留有后手也十分必要,這個(gè)過(guò)程中需要避免新增過(guò)多對(duì)未來(lái)具有負(fù)鎖定效應(yīng)的高碳資產(chǎn),通過(guò)退役電源轉(zhuǎn)應(yīng)急備用等方式,提高系統(tǒng)韌性。
(四)跨區(qū)輸電需要發(fā)揮更加顯著的資源優(yōu)化配置作用,中部區(qū)域有望成為全國(guó)電網(wǎng)格局中具有接續(xù)與互濟(jì)功能的重要節(jié)點(diǎn)
近期結(jié)合國(guó)家以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)電光伏基地的規(guī)劃建設(shè),“綠電”為主的西電東送規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,這將持續(xù)優(yōu)化中東部電力結(jié)構(gòu),助力東部區(qū)域電力盡快達(dá)峰。西電東送規(guī)模逐漸飽和后,區(qū)域間的電量送受格局基本不變,隨著西部送端的脫碳進(jìn)程不斷推進(jìn),跨區(qū)輸送電量中的清潔電力占比不斷擴(kuò)大;同時(shí),考慮送端、受端新能源占比都在增加,電源實(shí)時(shí)出力的波動(dòng)性也在加大,為了提高整體資源配置效率,區(qū)域間電力互濟(jì)強(qiáng)度需要增加,從而更需充分發(fā)揮電網(wǎng)資源優(yōu)化配置平臺(tái)的作用。
我國(guó)中部區(qū)域“缺煤、少油、乏氣”,水電基本開(kāi)發(fā)完畢,新能源資源條件一般;在這樣的能源資源稟賦下,區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型路徑較為明確。碳達(dá)峰除了依靠本地新能源,還需要依靠來(lái)自西部北部大型風(fēng)光電基地和雅魯藏布江下游水電基地的受入電力流,預(yù)計(jì)華中區(qū)域?qū)⑼碛谌珖?guó)實(shí)現(xiàn)電力碳達(dá)峰??紤]中部區(qū)域所處的地理位置與送、受端兼具的特點(diǎn),依托華中環(huán)網(wǎng),碳達(dá)峰后,中部區(qū)域有望成為東部區(qū)域與西部區(qū)域之間的緩沖區(qū),一方面,隨著雅魯藏布江下游水電的開(kāi)發(fā)進(jìn)行接續(xù)輸送;另一方面,在跨區(qū)輸電中發(fā)揮更大的調(diào)節(jié)作用,提升區(qū)域間電力互濟(jì)的效率。
本文對(duì)區(qū)域電力低碳轉(zhuǎn)型協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行了一些初步的探索,在實(shí)際轉(zhuǎn)型過(guò)程中,考慮區(qū)域電力系統(tǒng)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的巨大發(fā)展慣性,對(duì)能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整不可能一蹴而就,要堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)、逐步實(shí)現(xiàn),結(jié)合具體實(shí)踐過(guò)程不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
(本文系作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表機(jī)構(gòu)觀點(diǎn))