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頂層設計來了!碳中和限煤勢在必行,風電、光伏能否扛起重擔?

發布日期:2021-10-29  來源:亞當李司機  作者:中國風光儲網--新聞中心

核心提示:10月24日,高層關于做好碳達峰碳中和工作的意見發布。作為雙碳工作的綱領性文件,這份文件明確了我國未來50年減碳的目標和方針,
 

10月24日,高層關于“做好碳達峰碳中和工作的意見”發布。作為“雙碳”工作的綱領性文件,這份文件明確了我國未來50年減碳的目標和方針,意義重大。
 
文件把“提升非化石能源的消費比重”列為主要目標之一,明確提出要通過加快煤炭減量步伐等舉措,控制化石能源消費。通過大力發展風能、太陽能等舉措,發展非化石能源。
 
簡短的幾句話,卻將影響相關產業未來幾十年的發展。根據文件的內容,國家對煤炭產業的限制、對風電光伏等新能源產業的鼓勵,已經再清晰不過了。
 
碳排放,不得不面對的問題
 
目前,中國的火電發電量占比約70%,美國的火電發電量占比約60%。從數據上看,10%似乎相差不大,但實際有很大差別。
 
我國的火力發電以煤電為主(占比約90%),而美國卻是以天然氣為主,天然氣發電占火力發電的68.7%,煤炭只占31.3%。
 
按兩國不同類型的發電比例看,大家容易覺得,中國是因為多煤少氣,所以煤炭發電比重高。而美國是因為多氣少煤,煤電的比重才低。
 
事實上,美國不僅氣多,煤炭也多。
 
美國是世界上煤炭儲量最高的國家,中國只排第三。美國又是天然氣大國,儲備量在全球排第五。在煤又多,氣又多的稟賦下,美國選擇了天然氣。
 
近幾年,美國煤電的比重在不斷下降。從2018-2020年,煤炭占美國發電量的比例從27%下降至19%。同期,天然氣發電比重從34.9%提高至41%。
 
美國已經完成了早期的工業化進程,對煤炭的依賴性在逐步降低。此外,與煤炭相比,天然氣是更加清潔的能源。所以,美國逐步降低了對煤炭的使用量。也有人認為,美國煤炭業的衰落是因為在競爭中不敵其他行業的美國公司和工人。
 
中國多煤少氣,能源結構較為單一。目前要維持經濟的穩步發展,仍然依賴煤炭這一重要能源。今年全國的用電量激增,供電量出現缺口,緊急時刻,還是火力發電站了出來,穩住了全國的電力供應。
 
目前,中國已經是碳排放量最高的國家。2019年,全球排放二氧化碳364億噸,中國排放了102億噸,占全球的27.9%。我國的工業化、城鎮化還在深入推進,經濟發展和民生改善任務還很重,能源消費還將保持剛性增長。
 
針對中國當前的高碳排放量,西方人提出了低碳經濟概念。但西方在批評中國碳排放居世界前列時,卻“忘記”了一個基本事實:現在的氣候變暖是發達國家過去累積的碳排放所造成的。
 
從工業革命到1950年,發達國家排放的二氧化碳排放量,占全球累計排放量的95%。從1850年到2014年間,美國累計的碳排放量達到了3770億噸,歐盟為3261億噸,兩者約占全球的一半。中國在此期間累計排放量為1711億噸,占比為11.9%,只有美國的45.4%。
 
即便是在當下,中國的人均碳排放,也低于全球主要發達經濟體。2019年,中國人均碳排放約為7噸,沙特阿拉伯人均碳排放為18噸,澳大利亞為17噸,美國為15.5噸。
 
而西方國家才不管這些,他們只盯著我們現在的總排放說事。在碳排放成為一個全球性問題的今天,中國只要參與世界貿易、國際合作,也就不得不承擔起減碳的責任。
 
降碳,從發電入手
 
2020年9月,最高領導人在聯合國大會上宣布:中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。
 
“碳達峰”和“碳中和”由此而來。“雙碳”目標對于中國是一個不小的挑戰。
 
據IEA統計,全球電力和熱力生產行業貢獻42%的二氧化碳排放,工業、交通運輸業分別貢獻為18.4%和24.6%。中國的情況是,電力和熱力生產行業貢獻51.4%,工業、交通運輸業分別貢獻27.9%、9.7%。
 
相比全球,中國的電力和熱力行業,“貢獻”了更高比例的碳排放。主要因為,我國仍以火電為主要的發電方式。北方地區的供暖,也以燒煤為主。
 
控制碳排放,根本要從發電方式著手,不是僅僅發展新能源車之類的電動設備就行了。
 
因為電動車要充電,而發電依舊要靠燒煤。用電量越高,燒的煤也就越多,污染也越大。如果計算煤電的發電效率、輸電過程中的損耗、電機工作的效率后,電動車的污染未必小于燃油車。
 
也就是說,發電方式的低碳化,才能從根本上降低碳排放。只讓工業、運輸業電動化,而不改變發電的方式,是治標不治本的。有點類似開空調降溫,只是把室內的溫度降低了,而室外卻被空調外機搞熱了。
 
這里扯一句,當前光伏產品的生產也是高污染、高能耗的,這樣一來,光伏的環保性也要打一個問號。
 
說回發電。大家可能以為,人類歷史上是先有發電機,后有電動機。實則相反。
 
1821年,英國物理學家法拉第發明了第一臺電動機,是第一臺使用電流移動物體的裝置。十年后,法拉第在發現了電磁感應現象后,才發明了第一臺發電機。
 
當人類明白了用電的原理后,產生了兩個問題:1、用電能做什么?2、怎么發更多的電?
 
1879年,愛迪生發明了燈泡,電力終于有了廣闊的用武之地。三年后,世界上第一座燒煤的發電站開業,人類才終于解決大規模發電的問題。
 
從歷史的角度看,怎么用電,似乎比怎么發電更早被突破。100多年后,用電做什么早已不再是問題,而怎么發電依舊是難題。
 
煤炭發電雖然有成本低、靈活、易控制的好處,但污染極大。燒煤會產生大量二氧化碳、二氧化硫和塵等大氣污染物質。
 
20世紀中期的“霧都”倫敦,就是人類歷史上因為燒煤導致嚴重污染的案例。當時英國的供熱和生產,燃燒煤炭,直接排放了大量二氧化硫等污染物質,在冷空氣層中不得排散,形成了強酸性、高濃度的硫酸霧。
 
如今,雖然煤電廠通過吸收塔、冷卻塔、脫硫塔、煙囪等,使得脫硫率達到90%以上。但從煙囪里冒出的白色濃煙,還是有大量二氧化碳。
 
二氧化碳的處理,至今沒有找到很有效的方式。今年9月,天津工業生物技術研究所發明出了一種把二氧化碳合成淀粉的方法,引起國際關注。這一項顛覆性的技術突破,如果將來能夠商業化,將一舉解決全球碳匯的難題,有望取得諾貝爾生物學獎。
 
然而目前,植樹造林,仍是分解二氧化碳的主要辦法。
 
既然排放處理不了,那就得控制排放。在高層發布的“雙碳”工作意見里,把嚴格控制化石能源消費作為減碳的一項重要舉措,對煤炭產業設定了許多要求:加快煤炭減量步伐,“十四五”時期嚴控煤炭消費增長,“十五五”時期逐步減少;嚴控煤電裝機規模,加快現役煤電機組節能升級和靈活性改造;逐步減少直至禁止煤炭散燒。
 
可以預見,未來煤炭的使用將減少,逐步由非化石能源替代。
 
風電、光伏,綠色發電“雙子星”
 
若要守住綠水青山,非化石能源發電是必然趨勢。而用非化石能源的發電,主要包括:水電、核電、風電和光伏。
 
水電受環境條件限制,只能因地制宜,目前增量已經有限。核能發電有核泄漏的隱患,核電雖然是最經濟高效的,但核廢料問題至今難解。一旦出現核泄漏事故,后患無窮。所以中國的核能發電量雖然在世界排名第三,但也只占國內發電總量的3.6%。
 
風電、光伏成為了非化石能源發電的“雙子星”。
 
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光伏是用電子技術,把光能轉化為電能。風電是用機械技術,把機械能轉化為電能。它們都可以通過技術的改進,來提高發電效率,并且能夠大規模鋪設。
 
隨著技術進步,近十年風電、光伏的發電成本一降再降。
 
光伏的度電成本,從2010年的2.47元/度,降到2020年的0.37元/度,降幅為85%。
 
風電分為陸上風電和海上風電。陸上風電的度電成本,從2010年的0.58元/度,降到2020年的0.25元/度,降幅為56%。海上風電的度電成本,從2010年的1.05元/度,降到2020年的0.54元/度,降幅為48%。
 
當煤價處在600元/噸的正常價位時,煤炭的發電成本大約是0.25元/度。可見,當前光伏和風電已進入平價上網時代。
 
風電、光伏得以平價上網,離不開國家政策的推動。
 
2012年,美國、歐洲針對中國啟動雙反,中國光伏產業的落后悉數暴露。2013年,高層宣布將對光伏電價進行補貼,期限原則上為20年,正式拉開了光伏產業重新崛起的大幕。光伏進入了度電補貼時代,每度電補貼0.42元。
 
直到2018年,光伏度電補貼開始下調。2019年,光伏開始競價補貼,補貼繼續下調。2020年,補貼進一步下調。2021年,光伏進入平價上網時代。
 
風電發展地更早。
 
1986年,我國第一座風電場——馬蘭風力發電廠在山東榮成并網發電,是我國風電歷史上的里程碑,標志著中國風電風電的開端。隨后,風電產業進入了漫長的技術儲備階段。直到2008年,風電才進入大規模上網時代。
 
2009年,隨著《關于完善風力發電上網電價政策的通知》出臺,風電標桿上網電價確立,行業加大補貼,風電進入快速發展期。2019年,風電標桿上網電價進一步下調,確定了平價上網的節奏和日程。2021年起,新核準的陸上風電項目全面實行平價,不再補貼。
 
在國家的補貼政策下,光伏曾一度產能過剩,行業中存在大量為了騙補而誕生的企業。風電在搶裝潮下,由于電網適配能力不足及風電出力不穩定,棄風限電問題顯現(2012年、2016年棄風率達到17%,2021年降至4%以下)。
 
隨著補貼退坡,行業實現了優勝劣汰。最后留下了諸如隆基股份、天順風能等優秀的新能源企業。從這個角度看,政策的目的已經達成了。目前,我國風電與光伏的實力已躍居全球前列。
 
2020年,我國風電累計裝機量已達2.81億千瓦,多年位居世界首位;2021上半年,中國在海上風電累計裝機這一指標上超越英國,拿下新能源領域又一個“世界第一”。
 
2020年,中國光伏累計裝機量達到2.53億千瓦,位列全球第一。歐盟27國以1.51億千瓦的規模位列第二。
 
值得注意的是,風電、光伏的裝機量雖然已世界第一,但發電的占比仍然較低。在2020年的發電量中,火力發電量占71.2%,風力發電量占比5.6%,太陽能發電量占比1.9%。
 
這是因為,風電、光伏具有發電和用電時段不匹配的特征,需要儲能和電網設備伴隨著發展起來。
 
待相應的基礎設施完備了,發電的擔子,便會一點點讓風電與光伏扛起。
 
國家提出的碳中和遠景目標,給風電、光伏在內的新能源行業帶來了前所未有的成長機會。“雙碳”工作意見中要求,到2030年風電、太陽能發電總裝機容量達到12億千瓦以上。
 
而至2020年底,風電、光伏總裝機量為5.34億千瓦。這就意味著,未來十年,中國風電和光伏總裝機量的復合增速,要達到8.4%。行業依舊將維持較高的增速,部分企業將擁有高于行業平均增速的成長性。

 
關鍵詞: 光伏、風電
 
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