譯者案：

當(dāng)今世界各地的能源系統(tǒng)正在發(fā)生根本性的變化，隨著越來(lái)越多的國(guó)家承諾到本世紀(jì)中期實(shí)現(xiàn)碳中和。燃?xì)廨啓C(jī)在未來(lái)能源系統(tǒng)中作為調(diào)峰電力和熱源將發(fā)揮關(guān)鍵作用。中國(guó)航發(fā)燃機(jī)瞄準(zhǔn)世界燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)和氫能技術(shù)發(fā)展方向，充分發(fā)揮燃?xì)廨啓C(jī)在能源轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略作用，對(duì)歐盟燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)、政策、目標(biāo)進(jìn)行了深入研究，并編譯了本文，以期對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)在能源轉(zhuǎn)型中提供可靠的實(shí)踐依據(jù)。

燃?xì)廨啓C(jī)在能源轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略作用

雖然全球可再生能源的份額將繼續(xù)增長(zhǎng)，但預(yù)計(jì)燃?xì)獍l(fā)電將繼續(xù)發(fā)揮戰(zhàn)略作用。目前，作為全球最大的天然氣消費(fèi)行業(yè)，基于燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電提供了一種可靠、經(jīng)濟(jì)高效且可調(diào)度的電源，可提供有價(jià)值的脫碳選項(xiàng)。

在向完全脫碳能源系統(tǒng)過(guò)渡的過(guò)程中，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站的作用將隨著可再生能源發(fā)電的份額變得主導(dǎo)而發(fā)生變化：它們將在風(fēng)能和太陽(yáng)不穩(wěn)定時(shí)用來(lái)調(diào)峰，從而確保電力供應(yīng)和電網(wǎng)穩(wěn)定性。

此外，由于風(fēng)能和光伏能源不會(huì)為工業(yè)過(guò)程或區(qū)域供熱，熱能市場(chǎng)對(duì)投資將變得極具吸引力。高效靈活的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠已經(jīng)為碳密集型化石燃料提供了一種可調(diào)度的替代方案，并為工業(yè)過(guò)程或城市地區(qū)提供必要的熱量，實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%的能源效率。

因此，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電將通過(guò)全年提供穩(wěn)定的電力和熱力供應(yīng)，在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用，這在主要能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型取代煤電或核電的過(guò)程中尤為重要。一些國(guó)家目前正在經(jīng)歷這樣的變化例如德國(guó)，分別在2023年和2038年逐步淘汰其核電和煤電；比利時(shí)，到2025年關(guān)閉其核電站；和波蘭，面臨將替代其電力結(jié)構(gòu)中約80%的煤炭高份額。

此外，逐步開(kāi)發(fā)并提供負(fù)擔(dān)得起的改造解決方案，以提高現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備在運(yùn)行范圍內(nèi)的效率，并擴(kuò)大其燃料靈活性，從而允許使用越來(lái)越多的可再生燃料組合。這些解決方案將對(duì)工業(yè)、石油和天然氣以及發(fā)電市場(chǎng)的用戶(hù)具有吸引力，以實(shí)現(xiàn)他們的二氧化碳減排目標(biāo)并支持能源轉(zhuǎn)型。

超越

燃?xì)廨啓C(jī)是保障供應(yīng)安全的可持續(xù)投資，目前使用天然氣，未來(lái)使用綠色替代品，如氫氣、合成甲烷或其他綠色燃料。政策制定者最重要的是提出一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃，以加快混合氣體中氫氣的混合量，以滿(mǎn)足電力部門(mén)對(duì)氫氣不斷增長(zhǎng)的需求。這一旅程已經(jīng)從工業(yè)渦輪機(jī)中的氫氣混合開(kāi)始，由于其體積小，燃燒的氫氣量更小，而且已經(jīng)可用并且得到了原始設(shè)備制造商承諾到2030年開(kāi)發(fā)100%氫氣燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)一步支持。這需要對(duì)安全渦輪技術(shù)、燃燒系統(tǒng)、泄漏檢測(cè)、安全系統(tǒng)、儲(chǔ)氫和基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)備情況進(jìn)行研發(fā)。

該行業(yè)還依賴(lài)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用或分散式靈活發(fā)電和發(fā)熱。今天用于石油和天然氣生產(chǎn)或在運(yùn)輸管道系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)大型壓縮機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)將受益于向氫經(jīng)濟(jì)的過(guò)渡。得益于先進(jìn)的燃燒系統(tǒng)，他們將能夠處理高達(dá)100%氫的任何氫燃料混合物，并參與工業(yè)脫碳。

能源系統(tǒng)脫碳政策框架

2016年11月4日，具有法律約束力的氣候變化國(guó)際條約《巴黎協(xié)定》生效，加強(qiáng)了全球能源向低碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的努力和政策。五年后的2021年，國(guó)家自主貢獻(xiàn)將被修訂，我們應(yīng)該期待簽署協(xié)議的197個(gè)國(guó)家提高各自要求。根據(jù)IEA（國(guó)家能源署）的可持續(xù)發(fā)展情景預(yù)測(cè)，制定目標(biāo)的必要性變得清晰起來(lái)，該預(yù)測(cè)概述了發(fā)電所需的碳強(qiáng)度降低，從463克CO2/千瓦時(shí)(gCO2/kWh)降至2019年到2055年左右三凈值低于零。雖然許多研究得出結(jié)論，這在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都是可行的，但需要一條清晰的軌跡線來(lái)減輕不確定性并刺激進(jìn)一步的投資。所以，這些脫碳目標(biāo)需要一個(gè)戰(zhàn)略性地面向長(zhǎng)期目標(biāo)的有利政策框架，為新的電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)和對(duì)新技術(shù)和新能源系統(tǒng)的公共投資提供途徑。

事實(shí)上，人們一致認(rèn)為技術(shù)的開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)移、部署和規(guī)?；瘜⒃谀茉崔D(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在最新的一份報(bào)告中，國(guó)際能源署強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)凈零排放不僅需要更多地部署現(xiàn)有技術(shù)，如可再生能源，還需要更多地部署目前正在開(kāi)發(fā)的其他清潔能源解決方案，如更多地應(yīng)用氫和碳捕集與封存(CCS)、碳捕集與利用(CCU)以及低二氧化碳（CO2）排放技術(shù)將必不可少。

向網(wǎng)絡(luò)中立過(guò)渡，確保發(fā)電和工業(yè)過(guò)程安全、可靠和可持續(xù)。

發(fā)送適當(dāng)價(jià)格信號(hào)的碳排放率將有助于激勵(lì)對(duì)低碳技術(shù)和發(fā)電的投資。歐洲的碳定價(jià)政策將歐盟排放交易體系(EUETS)（一項(xiàng)廣泛的限額與交易計(jì)劃）與目前已實(shí)施或正在制定的國(guó)家碳稅（法國(guó)、英國(guó)和斯堪的納維亞國(guó)家）相結(jié)合。隨著新的國(guó)家貿(mào)易系統(tǒng)的啟動(dòng)、其他系統(tǒng)的改革以及聯(lián)合國(guó)努力完成一套國(guó)家間貿(mào)易的指導(dǎo)方針，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年全球碳市場(chǎng)格局將發(fā)生巨大變化。

歐盟已明確提出其在應(yīng)對(duì)氣候變化方面處于全球領(lǐng)先地位的目標(biāo)，并通過(guò)歐洲綠色協(xié)議設(shè)定了一些世界上最雄心勃勃的碳減排目標(biāo)，逐步旨在到2050年使歐盟氣候中和。交易包括對(duì)環(huán)保技術(shù)的投資、能源部門(mén)的脫碳以及支持私營(yíng)部門(mén)的創(chuàng)新努力等行動(dòng)。在詳述其2050年的長(zhǎng)期戰(zhàn)略時(shí)，歐盟概述了具有法律約束力的2030年實(shí)現(xiàn)碳中和扶持政策的墊腳石，其中涉及CCS、氫氣和天然氣生產(chǎn)氫氣等主題。

歐盟2030年的主要目標(biāo)

1.比1990年的水平至少減少55%的排放量；

2.參考目前能源效率至少提高32.5%;

3.可再生能源占?xì)W盟最終消費(fèi)總量的至少32%;

4.至少15%的成員國(guó)已安裝的電力生產(chǎn)互連。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，所有部門(mén)都采用了系統(tǒng)和綜合的方法。從能源系統(tǒng)整合戰(zhàn)略、氫戰(zhàn)略和甲烷戰(zhàn)略（將減少甲烷排放作為優(yōu)先舉措之一）等戰(zhàn)略，到市場(chǎng)和金融工具，如可持續(xù)金融和碳邊界調(diào)整機(jī)制，歐盟正在創(chuàng)建一個(gè)持久的可持續(xù)框架。

在內(nèi)部市場(chǎng)監(jiān)管最緊迫的項(xiàng)目中，值得一提的是即將更新歐盟排放交易體系，該體系還應(yīng)包括工業(yè)和電力部門(mén)的低碳融資機(jī)制，以及可持續(xù)金融分類(lèi)法的修訂版。這些政策將得到碳邊界調(diào)整機(jī)制的補(bǔ)充，旨在保持歐洲工業(yè)和運(yùn)營(yíng)的競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)將歐洲的氣候雄心外部化。除了這些舉措之外，預(yù)計(jì)在2021年底之前對(duì)工業(yè)排放指令的審查可能會(huì)提高空氣污染方面的最低性能標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)考慮到氫氣混合的影響，并審查最佳可用技術(shù)的效率。

此外，旨在確保更強(qiáng)的投資者確定性、更大的透明度、增強(qiáng)的政策一致性和改善整個(gè)歐盟協(xié)調(diào)的新政策是可以預(yù)期的。這些應(yīng)該為能源系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力和安全性、供應(yīng)多元化和歐盟國(guó)家之間的互聯(lián)能力提供新的指標(biāo)。它們還應(yīng)該得到一個(gè)新的治理體系的補(bǔ)充，該體系基于歐盟共同方法具有競(jìng)爭(zhēng)力、安全和可持續(xù)能源的國(guó)家計(jì)劃。

其次，為創(chuàng)新低碳技術(shù)的商業(yè)示范制定了大量資金計(jì)劃。創(chuàng)新基金（將在2020年至2030年之間提供超過(guò)100億歐元的支持）或公正過(guò)渡機(jī)制等計(jì)劃是將政策和立法目標(biāo)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。

這些目標(biāo)和政策旨在幫助歐盟實(shí)現(xiàn)更具競(jìng)爭(zhēng)力、更安全和更可持續(xù)的能源體系，并實(shí)現(xiàn)其雄心勃勃的2050年歐盟碳中和長(zhǎng)期目標(biāo)。然而，歐盟委員會(huì)將在2021年7月之前提出一項(xiàng)新的立法提案，使政策適應(yīng)到2030年溫室氣體排放量比1990年減少55%的目標(biāo)。

將燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)集成到能源系統(tǒng)中燃?xì)廨啓C(jī)是一種既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保的可行且安全的發(fā)電和供熱選擇。在未來(lái)的能源情景中，風(fēng)能和太陽(yáng)能的可再生能源將發(fā)揮比過(guò)去更重要的作用，但這樣將加劇對(duì)天氣的依賴(lài)。由于這些資源提供波動(dòng)的不可控電力，因此必須擁有額外的可控電力生產(chǎn)技術(shù)，以補(bǔ)償可變電力生產(chǎn)，從而保持電力生產(chǎn)和消費(fèi)之間的平衡。即使大型蓄電系統(tǒng)在未來(lái)變得經(jīng)濟(jì)可行，仍需要靈活的可控發(fā)電技術(shù)，如燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，以提供足夠的發(fā)電能力，以維持電網(wǎng)穩(wěn)定和電力供應(yīng)安全。

間歇性可再生能源份額的增加正在改變發(fā)電模式?？紤]到從微型燃?xì)廨啓C(jī)（MGT）到大型燃?xì)廨啓C(jī)（LGT）的整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)組合，可以通過(guò)負(fù)載吸收電網(wǎng)中依賴(lài)氣候的電源的波動(dòng)來(lái)支持將可再生能源集成到能源系統(tǒng)中調(diào)平和按需發(fā)電以及使用任何類(lèi)型的合成氣（power-to-X）應(yīng)用。燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用由于其燃料靈活性而提供高RES利用率和能源供應(yīng)安全性，將為在電網(wǎng)中全面部署RES并最終實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的脫碳作出重大貢獻(xiàn)。

低碳、需求響應(yīng)和儲(chǔ)能技術(shù)的快速改進(jìn)可以帶來(lái)更智能、更高效和更安全的能源系統(tǒng)。然而，要充分發(fā)揮其潛力需要新的政策和監(jiān)管方法。電制氣技術(shù)還可以提供大量可再生或低碳?xì)浜?或合成天然氣(SNG)，因此有必要對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行改造以備將來(lái)使用。因此，燃?xì)廨啓C(jī)是目前實(shí)現(xiàn)減排發(fā)電和發(fā)熱的重要杠桿。