技術(shù)創(chuàng)新助力全球能源轉(zhuǎn)型
動態(tài)2024-07-23
近期，國內(nèi)各主要供應(yīng)商發(fā)現(xiàn)汽油銷量由增轉(zhuǎn)降。月度統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年4月，汽油消費(fèi)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(lián)發(fā)布的報告顯示，2023年非化石能源裝機(jī)首超50%，煤電裝機(jī)占比已經(jīng)降至40%以下。
不過，近年石油、煤炭價格維持高位運(yùn)行，用電高峰期缺電現(xiàn)象仍有發(fā)生，以新能源為代表的清潔能源雖然在裝機(jī)量上更勝一籌，但從滿足下游需求角度看，傳統(tǒng)能源依舊承擔(dān)著“壓艙石”作用。
面對能源轉(zhuǎn)型大趨勢，業(yè)內(nèi)已開始探討新能源對傳統(tǒng)能源替代拐點(diǎn)何時來臨。受訪人士提出，要推進(jìn)我國新能源市場發(fā)展進(jìn)程，需要電網(wǎng)調(diào)峰、儲能和智能化調(diào)度能力的持續(xù)升級，以提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力，進(jìn)一步提升新能源消納比例，持續(xù)構(gòu)建完善新型電力系統(tǒng)。
傳統(tǒng)能源呈下降趨勢
在位于河南洛陽欒川縣的一處洛陽鉬業(yè)尾礦庫，曾經(jīng)廢棄裸露的亂石堆上，如今通過綠色治理，鋪上了蔓延數(shù)萬平方米的光伏發(fā)電板，生產(chǎn)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(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)。
“公司生產(chǎn)用電主要來源于外采，經(jīng)濟(jì)成本相對較高，碳排放量也較大。近年來，公司中國區(qū)致力于通過科技創(chuàng)新來降低能源消耗，鼓勵可再生能源使用，促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。”洛陽鉬業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴證券時報記者，利用已關(guān)閉的尾礦庫，公司計劃建設(shè)光伏發(fā)電總裝機(jī)量42兆瓦，一期工程已并網(wǎng)發(fā)電。
此外，洛陽鉬業(yè)還利用廠區(qū)屋頂建設(shè)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目，一期項(xiàng)目裝機(jī)目標(biāo)3.1兆瓦，進(jìn)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(shù)路線，2030年之前，洛陽鉬業(yè)將持續(xù)提高全集團(tuán)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(xiàng)目、水電站建設(shè)等增加綠色發(fā)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(tǒng)能源使用。
中電聯(lián)發(fā)布的《2023~2024年度全國電力供需形勢分析預(yù)測報告》預(yù)計，2024年新能源發(fā)電累計裝機(jī)規(guī)模將首次超過煤電裝機(jī)，占總裝機(jī)容量比重上升至40%左右。同時，中國石油集團(tuán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院今年發(fā)布的《2023年油氣行業(yè)發(fā)展報告》預(yù)計，2024年中國石油需求將穩(wěn)中有升，成品油需求達(dá)峰時點(diǎn)可能提至2025年前。
“石油消費(fèi)量出現(xiàn)下滑標(biāo)志著能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變。”上海鋼聯(lián)新能源事業(yè)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(yōu)惠“續(xù)航”，以舊換新等政策加持，有力拉動新能源汽車消費(fèi)增長，從而推動了能源消費(fèi)方式的改變和傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)，上半年乘用車新能源車滲透率為41.8%，達(dá)到歷史最高水平。
他認(rèn)為，汽車報廢換新、電動車普及、網(wǎng)約車增長等因素導(dǎo)致汽油消費(fèi)減少，對石化產(chǎn)業(yè)提出挑戰(zhàn)。環(huán)保政策的逐步加強(qiáng)，風(fēng)電等清潔能源的應(yīng)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(fèi)的替代，正在加快推進(jìn)。
廣州金控期貨研究中心副總經(jīng)理程小勇也認(rèn)為，今年石化能源消費(fèi)量下降是反映能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的一個重要佐證。我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型體現(xiàn)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(fèi)方式呈現(xiàn)電氣化的特點(diǎn)。傳統(tǒng)能源如石油、煤炭直接消費(fèi)減少，表現(xiàn)為部分被電能替代，部分轉(zhuǎn)化為清潔能源。預(yù)計2025年，全國電能占終端能源消費(fèi)比重提高至31.2%，2035年全國電氣化率將突破35%，進(jìn)入電能驅(qū)動的新時代。
廈門大學(xué)中國能源政策研究院院長林伯強(qiáng)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(jù)其測算，去年國內(nèi)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(fèi)量的下降是很自然的。”
在世創(chuàng)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(tǒng)能源中，石油應(yīng)該是首先達(dá)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(fèi)量減少;柴油受LNG和電動卡車的影響，也將減少。煤炭受經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等因素影響，也將在‘十四五’末或者‘十五五’初達(dá)峰。”
至于天然氣，楊建紅認(rèn)為，其是表現(xiàn)最好的化石能源，今年預(yù)計天然氣消費(fèi)量增速達(dá)7%，是真正的穩(wěn)中向好。
國際環(huán)保機(jī)構(gòu)綠色和平氣候與能源資深項(xiàng)目主任高雨禾在接受記者采訪時介紹：“在雙碳目標(biāo)和構(gòu)建以可再生能源為主的新型電力系統(tǒng)的要求下，煤電的角色定位正在逐步轉(zhuǎn)換，去年風(fēng)電和光伏已經(jīng)超越煤電成為了中國新增裝機(jī)和新增發(fā)電量的主體。”高雨禾分析，到“十四五”末期，中國完全有實(shí)力實(shí)現(xiàn)全部新增電力需求由可再生能源滿足。
新能源裝機(jī)迅猛增長
正如前述，與汽油消費(fèi)量下降這一標(biāo)志性事件一同出現(xiàn)的，是清潔能源裝機(jī)比例大幅提升。
以風(fēng)電、光伏為例，國家能源局披露的數(shù)據(jù)顯示，2023年我國并網(wǎng)風(fēng)電和太陽能發(fā)電合計裝機(jī)規(guī)模從2022年底的7.6億千瓦，連續(xù)突破8億千瓦、9億千瓦、10億千瓦大關(guān)，于2023年底達(dá)到10.5億千瓦，占總裝機(jī)容量比重為36%，同比提高6.4個百分點(diǎn)。其中，并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機(jī)規(guī)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(yè)企業(yè)向來是煤電、石油等傳統(tǒng)能源的需求大戶。除了電力、石油等能源企業(yè)紛紛布局新能源以外，工業(yè)企業(yè)也在強(qiáng)化新能源布局、擴(kuò)大綠電應(yīng)用比例。這已成為工業(yè)企業(yè)應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型大勢的重要舉措。
“近年來，公司積極順應(yīng)時代趨勢，堅持推進(jìn)‘油氣增儲上產(chǎn)、能源綠色轉(zhuǎn)型、科技自主創(chuàng)新’三大工程和‘提質(zhì)增效升級’行動。”中國海油相關(guān)負(fù)責(zé)人回復(fù)證券時報記者采訪時表示，在油氣開采方面，公司積極推進(jìn)綠色低碳生產(chǎn)，堅持從源頭管控能耗和碳排強(qiáng)度，持續(xù)推進(jìn)穩(wěn)油控水和火炬氣回收等工作;在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，公司油氣并重，向氣傾斜;在新能源業(yè)務(wù)方面，公司不斷推進(jìn)油氣主業(yè)與新能源融合發(fā)展。
他表示，目前中國海油零碳負(fù)碳產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展，國內(nèi)首個海上百萬噸級二氧化碳封存項(xiàng)目恩平15-1示范項(xiàng)目已正式投用，大亞灣CCS/CCUS集群研究示范項(xiàng)目獲扎實(shí)推進(jìn)，世界首個半潛式“雙百”深遠(yuǎn)海浮式風(fēng)電平臺“海油觀瀾號”也成功并入文昌油田群電網(wǎng)。截至2023年底，公司共有4家國家級綠色工廠，12家行業(yè)綠色工廠。到2030年，公司力爭將國內(nèi)天然氣產(chǎn)量占比提高至30%。
中國石油化工集團(tuán)有限公司董事長、黨組書記馬永生也表示，面對能源轉(zhuǎn)型大勢，中國石化錨定“雙碳”目標(biāo)、擁抱能源革命，加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，培育新的產(chǎn)業(yè)競爭優(yōu)勢。
除持續(xù)提升油氣供應(yīng)能力，加大油氣勘探開發(fā)力度，推進(jìn)天然氣高質(zhì)量發(fā)展外，近年來中國石化積極發(fā)展以氫能為核心的新能源業(yè)務(wù)，大力發(fā)展地?zé)岙a(chǎn)業(yè)，積極發(fā)展光伏、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，更順應(yīng)石油用途從燃料向原料轉(zhuǎn)變的趨勢，持續(xù)加強(qiáng)高端樹脂、高端橡膠、高性能纖維、特種精細(xì)化學(xué)品等研發(fā)生產(chǎn)，破解大宗產(chǎn)品產(chǎn)能過剩、高端產(chǎn)品供給不足等結(jié)構(gòu)性矛盾。
“雙碳目標(biāo)提出以來，我們看到很多傳統(tǒng)企業(yè)都在積極布局可再生能源業(yè)務(wù)，加速自身企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。高耗能企業(yè)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(fèi)規(guī)模。”高雨禾向記者說道。
高雨禾還提出，要實(shí)現(xiàn)新能源對傳統(tǒng)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(fēng)電和光伏的裝機(jī)量快速增長，這一階段的目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，預(yù)計中國將在2024年底就能提前實(shí)現(xiàn)到2030年12億千瓦的裝機(jī)目標(biāo)。
第二階段是“質(zhì)的飛躍”階段，這一階段要求風(fēng)電和光伏的發(fā)電量占比顯著提升，這需要電力系統(tǒng)的深度轉(zhuǎn)型，尤其是電力系統(tǒng)靈活性的提升，以更好適應(yīng)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(jī)制和電網(wǎng)調(diào)度上共同為新能源市場消納創(chuàng)造條件。
傳統(tǒng)能源“壓艙石”作用仍顯著
雖然傳統(tǒng)能源消費(fèi)量出現(xiàn)了下降的跡象，但偶有出現(xiàn)的用電高峰缺電現(xiàn)象仍令人印象深刻，而且在全球各國日益關(guān)注能源安全的當(dāng)下，石油、煤炭價格中樞整體維持高位震蕩，能源供應(yīng)緊缺仍有發(fā)生。那么，究竟應(yīng)該如何看待傳統(tǒng)能源發(fā)揮的作用?
“國際油價走勢取決于宏觀經(jīng)濟(jì)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(fā)，導(dǎo)致了部分國家地區(qū)能源供給緊張，一些大型國際能源企業(yè)對能源轉(zhuǎn)型的步伐有所調(diào)整。”中國海油上述負(fù)責(zé)人表示，關(guān)于未來能源結(jié)構(gòu)，市場的共識是將逐漸從傳統(tǒng)的化石能源向非化石能源轉(zhuǎn)變，但在中長期化石能源尤其是油氣，仍將占據(jù)重要地位。
“從近年能源轉(zhuǎn)型來看，傳統(tǒng)能源還是有‘壓艙石’作用，原因在于新能源對傳統(tǒng)能源替代是漸進(jìn)的，而發(fā)展新能源成本較傳統(tǒng)能源要高，且基于碳稅等原因，反而使得能源轉(zhuǎn)型階段增加了社會的轉(zhuǎn)型成本。”程小勇認(rèn)為，煤炭是我國的基礎(chǔ)能源，它在一次能源消費(fèi)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(shù)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(nèi)滿足較高的電力消費(fèi)增長。考慮到煤炭生產(chǎn)消費(fèi)數(shù)量大、比重高，大規(guī)模替代并不容易，因此在相當(dāng)長一段時間內(nèi)，如何利用好煤炭這一穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)且自主保障程度較高的傳統(tǒng)能源，對我國能源轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。
隆基綠能相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受記者采訪時指出，傳統(tǒng)能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基礎(chǔ)上。“這其中有兩個含義，一是新能源必須安全可靠，二是傳統(tǒng)能源與新能源還需要優(yōu)化組合、協(xié)同發(fā)展。一方面需要電力系統(tǒng)由‘源隨荷動’轉(zhuǎn)變?yōu)?lsquo;源網(wǎng)荷儲’協(xié)同互動的運(yùn)行模式;另一方面，新型電力系統(tǒng)對新能源發(fā)電本身的可靠性，也提出了遠(yuǎn)超以往的要求，首先確保系統(tǒng)的安全與可靠，才有考慮其發(fā)電的可預(yù)測性，與網(wǎng)、荷、儲互動的基礎(chǔ)。”
“傳統(tǒng)能源的‘壓艙石’作用，還在于其適應(yīng)能源需求變化的開發(fā)條件及通過燃煤發(fā)電、煤制油氣轉(zhuǎn)化為電力、油氣的能力。”常柯談及，在當(dāng)前國際環(huán)境和全球能源格局體系發(fā)生深刻變革的背景下，傳統(tǒng)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(chǎn)能儲備機(jī)制，可應(yīng)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(bǔ)助力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
發(fā)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(bǔ)發(fā)展，才能更好地助力能源結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
“風(fēng)、光等新能源在電氣化方面較容易實(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)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(fēng)電部分替代火力發(fā)電，但是傳統(tǒng)能源具備燃料和工業(yè)原材料雙功能，工業(yè)原材料功能很多時候是無法替代的，這兩類能源的經(jīng)濟(jì)社會功能有著不同的實(shí)現(xiàn)路徑，也決定了新能源替代傳統(tǒng)能源是一個漫長的過程。”程小勇認(rèn)為，傳統(tǒng)能源和新能源既是替代關(guān)系，也是互補(bǔ)關(guān)系。新能源與傳統(tǒng)能源作為我國現(xiàn)代能源體系的有機(jī)整體，在不同階段發(fā)揮著各自不同的價值和作用。
他提示，近年來我國以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)展成效顯著，但電力系統(tǒng)對大規(guī)模高比例新能源接網(wǎng)和消納的適應(yīng)性不足，仍是制約新能源發(fā)展最重要的因素之一，且新能源發(fā)電“靠天吃飯”，具有明顯的間歇性、隨機(jī)性和波動性，增加系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險。
同時，新型電力系統(tǒng)建設(shè)面臨的不足主要包括政策體系不完善、投資回報機(jī)制不健全、關(guān)鍵核心技術(shù)有待突破、電力平衡問題、支撐技術(shù)機(jī)理不適應(yīng)、多要素協(xié)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(jī)制不夠健全等。
“如何利用好煤炭這一穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)且自主保障程度較高的傳統(tǒng)能源，對我國能源轉(zhuǎn)型、經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。目前我國能源發(fā)展處于新舊結(jié)合，新舊互補(bǔ)階段，因此短期擺脫傳統(tǒng)能源的依賴是不現(xiàn)實(shí)的，清潔能源尚無法在短時間內(nèi)滿足較高的電力消費(fèi)增長。未來很長一段時間，新能源和傳統(tǒng)能源互補(bǔ)共存將是常態(tài)。”程小勇說。
對于如何推進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)健康發(fā)展的問題，常柯認(rèn)為，目前我國電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力尚難以完全適應(yīng)新能源發(fā)展需要，導(dǎo)致電力運(yùn)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(jìn)我國新能源市場發(fā)展進(jìn)程，需要電網(wǎng)調(diào)峰、儲能和智能化調(diào)度能力持續(xù)升級，以提升電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。
上述隆基綠能負(fù)責(zé)人向記者表示，國家有關(guān)部門和各省在多能互補(bǔ)和源網(wǎng)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(fù)荷和新增配電網(wǎng)綠電替代等。這些模式暫時還沒有涉及電力系統(tǒng)的主體(發(fā)電側(cè)主體是存量煤電全容量、用電側(cè)主體是存量負(fù)荷)，還需要在存量火電和存量用電負(fù)荷上做突破。比如在各省開展存量用電負(fù)荷綠電替代;同時，試點(diǎn)存量火電+高比例新能源+用戶的自平衡模式，據(jù)悉，這類似于德國“平衡組”模式，這種模式被眾多專家認(rèn)為是德國維護(hù)新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定并高比例消納新能源的秘訣。
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