技術創新助力全球能源轉型
動態2024-07-23
近期，國內各主要供應商發現汽油銷量由增轉降。月度統計數據顯示，今年4月，汽油消費量同比減少4.7%，這是我國2023年3月以來的首次月度同比下降。此外，中電聯發布的報告顯示，2023年非化石能源裝機首超50%，煤電裝機占比已經降至40%以下。
不過，近年石油、煤炭價格維持高位運行，用電高峰期缺電現象仍有發生，以新能源為代表的清潔能源雖然在裝機量上更勝一籌，但從滿足下游需求角度看，傳統能源依舊承擔著“壓艙石”作用。
面對能源轉型大趨勢，業內已開始探討新能源對傳統能源替代拐點何時來臨。受訪人士提出，要推進我國新能源市場發展進程，需要電網調峰、儲能和智能化調度能力的持續升級，以提升電力系統調節能力，進一步提升新能源消納比例，持續構建完善新型電力系統。
傳統能源呈下降趨勢
在位于河南洛陽欒川縣的一處洛陽鉬業尾礦庫，曾經廢棄裸露的亂石堆上，如今通過綠色治理，鋪上了蔓延數萬平方米的光伏發電板，生產出的綠電通過電纜傳輸至廠房，帶動了鉬精礦、銅精礦浮選生產線的運轉。
“公司生產用電主要來源于外采，經濟成本相對較高，碳排放量也較大。近年來，公司中國區致力于通過科技創新來降低能源消耗，鼓勵可再生能源使用，促進能源轉型。”洛陽鉬業相關負責人告訴證券時報記者，利用已關閉的尾礦庫，公司計劃建設光伏發電總裝機量42兆瓦，一期工程已并網發電。
此外，洛陽鉬業還利用廠區屋頂建設分布式光伏發電項目，一期項目裝機目標3.1兆瓦，進一步提升可再生能源占比。
按照公司碳中和路線圖所定義的技術路線，2030年之前，洛陽鉬業將持續提高全集團電動化水平，減少直接能源使用，通過尾礦庫和分布式光伏項目、水電站建設等增加綠色發電，并不斷提高生物柴油、天然氣、生物甲烷等清潔能源的占比，減少傳統能源使用。
中電聯發布的《2023~2024年度全國電力供需形勢分析預測報告》預計，2024年新能源發電累計裝機規模將首次超過煤電裝機，占總裝機容量比重上升至40%左右。同時，中國石油集團經濟技術研究院今年發布的《2023年油氣行業發展報告》預計，2024年中國石油需求將穩中有升，成品油需求達峰時點可能提至2025年前。
“石油消費量出現下滑標志著能源消費結構發生轉變。”上海鋼聯新能源事業部分析師常柯對證券時報記者表示，近年來，我國免征購置稅優惠“續航”，以舊換新等政策加持，有力拉動新能源汽車消費增長，從而推動了能源消費方式的改變和傳統能源產業的轉型升級。據乘聯會數據，上半年乘用車新能源車滲透率為41.8%，達到歷史最高水平。
他認為，汽車報廢換新、電動車普及、網約車增長等因素導致汽油消費減少，對石化產業提出挑戰。環保政策的逐步加強，風電等清潔能源的應用，同樣在不斷替代火電。無論是從國家政策還是用戶需求來看，新能源對石油、煤炭消費的替代，正在加快推進。
廣州金控期貨研究中心副總經理程小勇也認為，今年石化能源消費量下降是反映能源消費結構轉變的一個重要佐證。我國能源結構轉型體現在兩個“替代”，即清潔替代和電能替代，因此新能源汽車、煤改電等終端消費方式呈現電氣化的特點。傳統能源如石油、煤炭直接消費減少，表現為部分被電能替代，部分轉化為清潔能源。預計2025年，全國電能占終端能源消費比重提高至31.2%，2035年全國電氣化率將突破35%，進入電能驅動的新時代。
廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強從量化角度向記者分析了電動汽車增長對汽油消耗的替代作用，據其測算，去年國內新增了800萬輛電動汽車，減少汽油消耗約1000萬噸，“因此，汽油消費量的下降是很自然的。”
在世創能源董事長兼首席研究員楊建紅看來，煤炭、石油、天然氣三大傳統能源中，石油應該是首先達峰，其次是煤炭，最后是天然氣。“汽油受新能源汽車的影響，消費量減少;柴油受LNG和電動卡車的影響，也將減少。煤炭受經濟、環保等因素影響，也將在‘十四五’末或者‘十五五’初達峰。”
至于天然氣，楊建紅認為，其是表現最好的化石能源，今年預計天然氣消費量增速達7%，是真正的穩中向好。
國際環保機構綠色和平氣候與能源資深項目主任高雨禾在接受記者采訪時介紹：“在雙碳目標和構建以可再生能源為主的新型電力系統的要求下，煤電的角色定位正在逐步轉換，去年風電和光伏已經超越煤電成為了中國新增裝機和新增發電量的主體。”高雨禾分析，到“十四五”末期，中國完全有實力實現全部新增電力需求由可再生能源滿足。
新能源裝機迅猛增長
正如前述，與汽油消費量下降這一標志性事件一同出現的，是清潔能源裝機比例大幅提升。
以風電、光伏為例，國家能源局披露的數據顯示，2023年我國并網風電和太陽能發電合計裝機規模從2022年底的7.6億千瓦，連續突破8億千瓦、9億千瓦、10億千瓦大關，于2023年底達到10.5億千瓦，占總裝機容量比重為36%，同比提高6.4個百分點。其中，并網太陽能發電裝機規模從2022年底的3.9億千瓦，提高到2023年底的6.1億千瓦。
工業企業向來是煤電、石油等傳統能源的需求大戶。除了電力、石油等能源企業紛紛布局新能源以外，工業企業也在強化新能源布局、擴大綠電應用比例。這已成為工業企業應對能源轉型大勢的重要舉措。
“近年來，公司積極順應時代趨勢，堅持推進‘油氣增儲上產、能源綠色轉型、科技自主創新’三大工程和‘提質增效升級’行動。”中國海油相關負責人回復證券時報記者采訪時表示，在油氣開采方面，公司積極推進綠色低碳生產，堅持從源頭管控能耗和碳排強度，持續推進穩油控水和火炬氣回收等工作;在產品結構方面，公司油氣并重，向氣傾斜;在新能源業務方面，公司不斷推進油氣主業與新能源融合發展。
他表示，目前中國海油零碳負碳產業有序發展，國內首個海上百萬噸級二氧化碳封存項目恩平15-1示范項目已正式投用，大亞灣CCS/CCUS集群研究示范項目獲扎實推進，世界首個半潛式“雙百”深遠海浮式風電平臺“海油觀瀾號”也成功并入文昌油田群電網。截至2023年底，公司共有4家國家級綠色工廠，12家行業綠色工廠。到2030年，公司力爭將國內天然氣產量占比提高至30%。
中國石油化工集團有限公司董事長、黨組書記馬永生也表示，面對能源轉型大勢，中國石化錨定“雙碳”目標、擁抱能源革命，加快構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，培育新的產業競爭優勢。
除持續提升油氣供應能力，加大油氣勘探開發力度，推進天然氣高質量發展外，近年來中國石化積極發展以氫能為核心的新能源業務，大力發展地熱產業，積極發展光伏、風電產業，更順應石油用途從燃料向原料轉變的趨勢，持續加強高端樹脂、高端橡膠、高性能纖維、特種精細化學品等研發生產，破解大宗產品產能過剩、高端產品供給不足等結構性矛盾。
“雙碳目標提出以來，我們看到很多傳統企業都在積極布局可再生能源業務，加速自身企業低碳轉型。高耗能企業可以通過積極參與綠電市場化交易、自行或者通過第三方投資分布式電站等方式提升自身可再生能源消費規模。”高雨禾向記者說道。
高雨禾還提出，要實現新能源對傳統能源的替代，第一階段是“量的積累”階段，在這一階段需要保證風電和光伏的裝機量快速增長，這一階段的目標已經基本實現，預計中國將在2024年底就能提前實現到2030年12億千瓦的裝機目標。
第二階段是“質的飛躍”階段，這一階段要求風電和光伏的發電量占比顯著提升，這需要電力系統的深度轉型，尤其是電力系統靈活性的提升，以更好適應更高比例可再生能源的接入，特別是在新能源入市的大趨勢下，需要在體制機制和電網調度上共同為新能源市場消納創造條件。
傳統能源“壓艙石”作用仍顯著
雖然傳統能源消費量出現了下降的跡象，但偶有出現的用電高峰缺電現象仍令人印象深刻，而且在全球各國日益關注能源安全的當下，石油、煤炭價格中樞整體維持高位震蕩，能源供應緊缺仍有發生。那么，究竟應該如何看待傳統能源發揮的作用?
“國際油價走勢取決于宏觀經濟形勢、地緣政治局勢、石油供需平衡、貨幣政策與金融市場等多種因素。近年來，由于全球地緣政治沖突頻發，導致了部分國家地區能源供給緊張，一些大型國際能源企業對能源轉型的步伐有所調整。”中國海油上述負責人表示，關于未來能源結構，市場的共識是將逐漸從傳統的化石能源向非化石能源轉變，但在中長期化石能源尤其是油氣，仍將占據重要地位。
“從近年能源轉型來看，傳統能源還是有‘壓艙石’作用，原因在于新能源對傳統能源替代是漸進的，而發展新能源成本較傳統能源要高，且基于碳稅等原因，反而使得能源轉型階段增加了社會的轉型成本。”程小勇認為，煤炭是我國的基礎能源，它在一次能源消費中占有較大比重，也為我國的能源安全提供了基本保障。
程小勇向記者表示，從目前的技術路線、資源稟賦、成本收益等方面綜合來看，清潔能源尚無法在短時間內滿足較高的電力消費增長。考慮到煤炭生產消費數量大、比重高，大規模替代并不容易，因此在相當長一段時間內，如何利用好煤炭這一穩定、經濟且自主保障程度較高的傳統能源，對我國能源轉型、經濟發展具有重要意義。
隆基綠能相關負責人在接受記者采訪時指出，傳統能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎上。“這其中有兩個含義，一是新能源必須安全可靠，二是傳統能源與新能源還需要優化組合、協同發展。一方面需要電力系統由‘源隨荷動’轉變為‘源網荷儲’協同互動的運行模式;另一方面，新型電力系統對新能源發電本身的可靠性，也提出了遠超以往的要求，首先確保系統的安全與可靠，才有考慮其發電的可預測性，與網、荷、儲互動的基礎。”
“傳統能源的‘壓艙石’作用，還在于其適應能源需求變化的開發條件及通過燃煤發電、煤制油氣轉化為電力、油氣的能力。”常柯談及，在當前國際環境和全球能源格局體系發生深刻變革的背景下，傳統能源在保障國家能源安全的重要性更加凸顯。我國建立煤炭產能儲備機制，可應對新能源間歇性和波動性，才能更好地保障能源安全。
新舊能源互補助力結構穩定
發展非化石能源是大勢所趨，但采訪中分析人士大多提及，新舊能源互補發展，才能更好地助力能源結構穩定。
“風、光等新能源在電氣化方面較容易實現對傳統能源燃料功能的替代，例如新能源汽車部分替代燃油車、光伏和風電部分替代火力發電，但是傳統能源具備燃料和工業原材料雙功能，工業原材料功能很多時候是無法替代的，這兩類能源的經濟社會功能有著不同的實現路徑，也決定了新能源替代傳統能源是一個漫長的過程。”程小勇認為，傳統能源和新能源既是替代關系，也是互補關系。新能源與傳統能源作為我國現代能源體系的有機整體，在不同階段發揮著各自不同的價值和作用。
他提示，近年來我國以風電、光伏發電為代表的新能源發展成效顯著，但電力系統對大規模高比例新能源接網和消納的適應性不足，仍是制約新能源發展最重要的因素之一，且新能源發電“靠天吃飯”，具有明顯的間歇性、隨機性和波動性，增加系統運行風險。
同時，新型電力系統建設面臨的不足主要包括政策體系不完善、投資回報機制不健全、關鍵核心技術有待突破、電力平衡問題、支撐技術機理不適應、多要素協同互動能力不足、碳減排和電碳耦合模式有待完善以及市場機制不夠健全等。
“如何利用好煤炭這一穩定、經濟且自主保障程度較高的傳統能源，對我國能源轉型、經濟發展具有重要意義。目前我國能源發展處于新舊結合，新舊互補階段，因此短期擺脫傳統能源的依賴是不現實的，清潔能源尚無法在短時間內滿足較高的電力消費增長。未來很長一段時間，新能源和傳統能源互補共存將是常態。”程小勇說。
對于如何推進我國能源結構健康發展的問題，常柯認為，目前我國電力系統調節能力尚難以完全適應新能源發展需要，導致電力運行高峰時段頂峰能力不足與低谷時段消納問題并存，成為影響電力供需平衡、制約新能源高效利用的突出問題。因此要推進我國新能源市場發展進程，需要電網調峰、儲能和智能化調度能力持續升級，以提升電力系統調節能力。
上述隆基綠能負責人向記者表示，國家有關部門和各省在多能互補和源網荷儲一體化新模式方面做了積極探索，目前主要是給新建煤電配置新能源、按照煤電靈活性改造幅度配置新能源、新增用電負荷和新增配電網綠電替代等。這些模式暫時還沒有涉及電力系統的主體(發電側主體是存量煤電全容量、用電側主體是存量負荷)，還需要在存量火電和存量用電負荷上做突破。比如在各省開展存量用電負荷綠電替代;同時，試點存量火電+高比例新能源+用戶的自平衡模式，據悉，這類似于德國“平衡組”模式，這種模式被眾多專家認為是德國維護新型電力系統安全穩定并高比例消納新能源的秘訣。
作者：
評論