2020年9月22日，习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论中提出，我国的碳排放要力求在“2030年前到达峰值”“2060年前完结碳中和”这一方针。2020年12月12日，习近平主席在气候大志峰会进步一步清晰了完结“碳中和”的2030年阶段性方针，在世界范围内引起了巨大反响。为了完结“碳中和”方针，我国急需加速摒弃原先粗放型、高污染的展开道路，加速推动动力范畴深度革新，逐渐构建绿电为中心的现代动力系统，走出动力转型升级的“我国形式”。





提出“碳中和”方针的技能条件现已老练


技能立异驱动动力范畴加速革新。当前，以新动力、新材料、物联网等技能为首要驱动力的第四次工业革新重塑全球动力供需格式，新动力、智能电网、储能、电动车和氢能工业的展开和落地加速完结，传统动力出产和消费方式将产生革新性革新。


从供应侧看，风能驱动叶片做功产生电能，光伏经过半导体直接将光能转化成电能；从需求侧看，电动车、电制冷/热等电气化技能不断老练推广。这是一个从量变到质变的进程，新动力代替化石动力，终端电气化水平不断提高，动力使用从“高碳”转向“无碳”、从“黑色”转向“绿色”，供需两端的能量转化都在逐渐脱离“高温高压”，动力范畴即将从“火药年代”迈入“冷兵器年代”，完结“碳中和”方针的蓝图已呈现在眼前。


动力供应侧加速无碳化进程。我国风、光等新动力装机已打破4亿千瓦，相当于英、法两国电力装机总和。青海、西藏、内蒙古等西部、北部地区风、光资源丰富。青海柴达木盆地24万平方公里的土地，理论上光伏装机可达100亿千瓦以上，年发电量可达20万亿千瓦时以上，完全可以满足全国终端动力需求（现在终端消费电量约7万亿千瓦时，若交通、建筑用能等全部由电能代替，消费总量约10万亿千瓦时）。


现在，新动力装机年增量约为6000万千瓦。若增量按10%增速增加，到2030年，新动力总装机将到达15亿千瓦，可以超额完结2030年12亿千瓦方针；若随后30年保持年增量不变，到2060年新动力总装机约60亿千瓦，每年可供给12万亿千瓦时清洁电量。新动力装机以复利方式增加，“碳中和”战略方针可以加速完结。


动力消费侧加速电气化进程。电动车、氢能、储能、热泵、储热等技能快速展开，交通、供暖等用能终端电代油、代气、代煤的步伐不断加速。全面电气化进程将引起动力消费结构的巨大革新，是一场功率革新、本钱革新，电力与传统化石动力相比，能效、本钱和环保优势逐渐闪现。


同时，大数据、物联网、5G等信息与数字技能不断进步，可以对每个发、用电单元进行精准控制，以数字化手段构建需求侧智慧动力管控系统，完结荷随源动、源荷互动的运行机制，供给了新动力间歇性问题的处理途径。





坚持系统思想，构建绿电为中心的现代动力系统


传统动力系统下，煤、油、气、电、核等各类动力方式相互分裂、各自为战，行业与行业之间壁垒严重，动力系统的全体布局仍是脱离不了缺煤找煤、缺油找油、缺气找气的思想形式，造成了综合功率的低下。完结“碳中和”方针，急需打破行业壁垒，坚持系统思想，立足整个动力系统大局，一致谋划，全盘考虑，经过电的“空间搬运”和“时刻搬运”，构建绿电为中心的“发输储用”一体化现代动力系统。


动力供应侧，构建清洁化的动力供应系统，以风、光等非化石动力代替油、气、煤等传统化石动力，逐渐成为电力系统的主导一次电源。特别是在风、光资源优势杰出的西部、北部地区建造清洁动力基地，将廉价清洁动力送出，完结我国清洁动力更大范围、更大规模的“空间搬运”。


动力消费侧，构建高弹性的动力消费系统，加速推进动力消费终端的电气化进程，从需求侧改革做文章，经过合理电价机制引导需求侧可中止、可调理负荷有序调整，一致调度分布化的需求侧资源，变散兵游勇为集团军作战。加速储能、储热/冷、电动车及氢能的展开，在风、光等新动力出力顶峰、电价较低时，将电能转化各种方式动力“贮存”，在风、光等新动力出力缺乏、电价较高时，使用贮存的动力供能，从而完结动力的“时刻搬运”。


此外，在推动新动力基地建造时，同样要坚持系统思想，统筹动力、经济、生态的协同展开。如在内蒙古地区展开新动力，1亿千瓦的风电装机每年可供给3000亿千瓦时清洁电量，可代替1.5亿吨产能的煤矿，减排二氧化碳2.3亿吨。同步开发新动力基地与现代农牧业基地，展开荒漠治理、治沙，可以减轻草原放牧强度，革新农牧民出产生活方式，完结“生态优先、绿色展开”。


以绿电为中心，加速完结电力系统大革新


人类社会展开至今，现已阅历了从薪柴到煤炭、从煤炭到油气两次动力革新，其间蒸汽机、内燃机、电气化等严重技能立异，直接驱动了动力行业产生革新。现在来看，第四次工业革新带来的新动力、新材料、物联网、5G等严重技能革新，现已为完结“碳中和”奠定了根底。历史经验告诉咱们，严重技能立异给行业带来的革新往往是渐进进程中的一个骤变。咱们要充分看到技能进步与立异给新动力、电气化展开带来的“加速度”。


绿电为中心的现代动力系统对传统“发输用”同时完结的电力系统而言是一次革新，将带来若干严重改变。


系统向“发输储用”改变。系统中的电制氢、电制热/冷、电动车充放电等不仅承担着代替煤、油、气等化石动力的效果，更是系统负荷调理的“蓄能器”，使电力系统由“发输用”向“发输储用”形式改变，需求侧的各个用能、储能单元可以实时呼应发电侧出力，让负荷跟随发电侧调理，适应新动力出力特点，彻底处理间歇性问题。预计2030年，我国电动车保有量或超1亿辆，可达50亿千瓦时以上的储能规模，相当于北京市半个月的用电量，需求侧将具有海量“储能”资源。


社会总体用能本钱下降。电能代替增量可以经过“时刻搬运”完结在低谷时段消纳，不会过多新增电网投资本钱。新动力的规模化展开带来供能本钱的下降，终端电气化的推进带来动力使用功率的提高。这样，现代动力系统不会推高动力使用本钱，社会总体用能本钱会呈下降趋势。


变总量平衡为时空平衡。曩昔动力系统往往更重视动力供应与需求之间量的匹配问题，即发即用，就地平衡。现代动力系统将经过电的“时刻搬运”“空间搬运”，打破原有动力供应的时空约束，推动多种动力互补使用，完结更大时刻、空间标准的系统性平衡。


从未来展开途径看，我国现在以煤为主、贫油少气的动力结构，决定了动力转型不可能像西方国家那样，依次完结由煤炭到油气，再到可再生动力的两次更迭，而应直接向可再生动力改变，完结跨越式、创造式展开。为此，应分两个阶段推进“碳中和”方针：第一阶段：到2030年，着力推动绿电对油、气等化石动力的代替，存量火电全面参加调峰，消费侧很多布局储热/冷、电动车、电制氢等灵活性工业，可再生动力份额和终端电气化率持续快速提高，大幅减少对国际油、气资源依靠。第二阶段：到2060年，着力推动绿电对煤炭的代替，储能、氢能技能完结大规模老练使用，绿电为中心的动力系统成为我国动力优化配置的首要渠道，存量火电替换基本完结。


“碳中和”方针的完结进程便是我国动力革新逐渐迈向深入的进程。加速构建“绿电为中心的现代动力系统”，对内而言，是处理我国动力安全和生态环保问题的重要行动，非化石动力将进入“倍速”展开阶段，带动新动力、储能、制氢等新技能、新工业展开进入“快车道”，加速完结动力范畴新旧动能转化和工业升级，加速经济展开方式改变，逐渐筛选落后产能，拉动内需，扩大消费，为推动构建新展开格式注入新动能。对外而言，可以展现我国对全球生态环境及人类社会可持续展开的职责与担任，进一步增加在全球治理系统中的话语权，引领全球动力共同体建造。