■文/羅 祾 王 娜
力爭2030年前實現碳達峰、2060年前實現碳中和,是一場任務艱巨的世紀大考。要實現“雙碳”目標,離不開經濟結構的調整和發(fā)展方式的轉型升級,特別是能源的轉型發(fā)展如何精準地服務碳達峰這一目標,以及地方在邁向碳達峰過程中的具體實踐路徑值得深入探討。
國家主席習近平在2020年9月聯合國大會上向國際社會作出碳達峰、碳中和(以下簡稱“雙碳”)的鄭重承諾,并在2020年12月氣候雄心峰會上提出了具體目標。隨后,中央、部委、地方以及能源央企迅速作出響應,陸續(xù)推出了一系列目標舉措,上海更是率先提出提前5年碳達峰。在實現“雙碳”目標方面,能源是主戰(zhàn)場,電力是主力軍,“雙碳”戰(zhàn)略也必將對未來能源生產消費、產業(yè)結構乃至區(qū)域結構演變產生深刻、深遠的影響。
為共同應對全球氣候變化,《聯合國氣候變化框架公約》下《京都議定書》等國際文件協議相繼簽署,但量化標準不足。2015年,各國達成新的全球氣候協定——《巴黎協定》,確立了2020年后國際社會合作應對氣候變化的基本框架,提出把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高幅度控制在2℃之內,并為把升溫控制在1.5℃之內而努力(見圖1)。之后,各國陸續(xù)制定碳減排目標,我國在明確“雙碳”目標后,積極制定行動方案,確保目標的實現。
近代世界文明形成了兩個規(guī)則——《聯合國憲章》和世界貿易組織(WTO),氣候協議有望成為第三個世界規(guī)則(見圖1)。1945年出臺的《聯合國憲章》制定了國家間“領土瓜分完畢”的規(guī)則,是農業(yè)文明發(fā)展階段的終結;1947年出臺的《關貿總協定》(即后來的WTO)制定了國家間“有形財富”競爭的規(guī)則,是工業(yè)文明發(fā)展的宣言;1992年出臺的《聯合國氣候變化框架公約》及以此為基礎的一系列氣候協議制定了國家間“無形財富”競爭的規(guī)則,是人類從工業(yè)文明向生態(tài)文明過渡的法規(guī)文件。
中國能源安全問題突出,是全球碳排放總量最大的國家,“雙碳”目標的提出對我國未來發(fā)展具有重大意義(見圖1)。一是解決我國能源安全問題的重要路徑。我國原油對外依存度達73.5%,可再生能源儲量位居世界第一,但目前開發(fā)率尚不足10%。二是建設生態(tài)文明和美麗中國的重要手段?!半p碳”目標的實現能夠解決霧霾等環(huán)境問題,破解經濟發(fā)展的環(huán)境制約。三是促進產業(yè)結構轉型升級的重要推力?!半p碳”目標能夠倒逼產業(yè)向高科技、高產出、低能耗的高質量方向轉型升級,有助于提升我國產品、技術的國際競爭力。四是搶占新一輪產業(yè)革命先機的重要抓手。歷史上每一次能源革命都會帶來一輪產業(yè)革命,抓住當前以低碳為標志的能源革命有助于我國在新一輪產業(yè)革命中占據主導地位。五是破解美元霸權的重要機遇。大量使用新能源將會大幅削弱石油在國際能源中的核心地位,顛覆石油美元體系。據預測,2030年全球碳交易市場總額將達2 萬億美元,有望趕超石油成為世界第一大市場。
圖1 碳達峰、碳中和提出的背景
碳中和已成為國際共識,目前有54 個國家已經實現碳達峰,125 個國家實現、通過或正討論碳中和目標。蘇里南、不丹兩個國家已實現碳中和,瑞典、英國等6 個國家已立法,歐盟、加拿大等正在立法中,中國、日本等16 個國家發(fā)布了目標政策。
歐盟在全球綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展進程中一直處于引領者的地位。1979年,其二氧化碳排放總量已達峰,是全球人均碳排放量最低的主要經濟體。在碳排放交易體系方面,歐盟擁有世界上首個也是最大的跨國二氧化碳交易項目EU-ETS,通過逐步減少配額總量上限、使用多種低碳融資機制幫助各行業(yè)減少轉型成本。2005—2019年,交易體系內的碳排放量下降約35%。德國計劃到2030年,太陽能光伏發(fā)電量提高到100 吉瓦(目前太陽能光伏發(fā)電量的2 倍),陸上風電增加到71 吉瓦(目前陸上風電的1.3 倍),采用新能源和儲能裝置相結合共同穩(wěn)定電力系統。法國提出,到2028年可再生能源發(fā)電裝機容量將較當前水平翻四番,到2035年核電占比降至50%。
美國重返《巴黎協定》,并提出“電力部門在2035年前實現零碳排放”以及“建筑的碳足跡將在2035年減少50%”等具體目標。下階段,美國將一方面加快清潔能源和輸電項目的部署,大力推動太陽能、風力發(fā)電,部署核能和水力發(fā)電,預計2030年海上風電供應量增加1 倍,另一方面將通過稅收激勵政策鼓勵購買新能源汽車。此外,美國還將進一步加大清潔能源技術和基礎設施創(chuàng)新投資,計劃投入2萬億美元助力國家能源改革目標的實現。
日本推出了“綠色增長戰(zhàn)略”,提出到2050年,一半以上的電力供應將由可再生能源提供。未來,日本將加快發(fā)展氫能、海上風電等清潔能源,推動開發(fā)新的小型核反應堆。此外,日本還向企業(yè)提供稅收優(yōu)惠和財政支持,例如,設立2 萬億日元(約1184 億人民幣)的綠色基金,鼓勵綠色技術發(fā)展。
2021年2月25日,國家發(fā)展和改革委員會與國家能源局聯合發(fā)布《關于推進電力源網荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》(以下簡稱“《意見》”),指出將探索構建“源網荷儲”高度融合的新型電力系統發(fā)展路徑?!兑庖姟吠瑫r提出,要積極實施存量“風光水火儲一體化”提升,穩(wěn)妥推進增量“風光(儲)一體化”,探索增量“風光儲一體化”,嚴控增量“風光火(儲)一體化”。所有“一體化”方案幾乎都涉及儲能,這也意味著儲能被提到重要的位置。
2021年4月19日,國家能源局發(fā)布《關于2021年風電、光伏發(fā)電開發(fā)建設有關事項的通知(征求意見稿)》,總體要求主要有兩點新變化。一是國家能源局將通過非水可再生能源消納責任權重(以下簡稱“非水權重”)來指導各省的年度新增并網規(guī)模,不再下發(fā)具體指標。二是首次提出保障性并網和市場化并網。前者指的是各地落實非水權重所必需的新增裝機,由電網企業(yè)保障并網;后者指的是超出保障性消納規(guī)模仍有意愿并網的項目,在落實抽水蓄能等新增并網消納條件后,由電網企業(yè)保障并網。這意味著電網企業(yè)的并網決策分量將進一步加重。
2020年年底,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《2019—2020年全國碳排放權交易配額總量設定與分配實施方案(發(fā)電行業(yè))》和《納入2019—2020年全國碳排放權交易配額管理的重點排放單位名單》,表明我國首次從國家層面將溫室氣體控排責任壓實到企業(yè)。2021年2月1日,《碳排放權交易管理辦法(試行)》正式施行,意味著全國碳市場正式啟動。
上海能源體制改革面臨新能源規(guī)模尚小、補貼政策退坡、市場投資積極性不高、環(huán)境要素市場尚未形成、碳交易相關機制有待完善等諸多難題。要實現“雙碳”目標,需要進一步完善用能權交易、碳排放權交易、儲能調峰、電力輔助市場、需求側管理等制度機制,加快體制機制改革。
實現碳達峰目標現已成為各省市當前和未來的一項重點工作,各地正在陸續(xù)開啟“碳排放峰值及達峰路徑研究”項目。截至目前,已有80 多個低碳試點城市研究提出了碳達峰目標,其中,提出在2025年前碳達峰的有42 個城市。各省市針對各自區(qū)域的局勢差異以及當地能源結構特點,分別制定了如下措施來推動綠色低碳發(fā)展。
其一,以碳排放強度為抓手,制定碳達峰行動方案。上海、福建、海南、青海等地提出在全國碳達峰之前率先碳達峰。天津、河北等17 個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)提出2021年將制定實施碳達峰、碳中和行動方案,控制能源消費總量,調整能源及產業(yè)結構,完善“雙控”制度。具體而言,一是要重點關注工業(yè),能源、建筑、交通等4 個高碳排放領域。北京、重慶、浙江和湖北等省市提出進行高耗能企業(yè)綠色化改造,構建綠色制造體系,發(fā)展綠色建筑,優(yōu)化能源結構,提倡綠色出行,高耗能行業(yè)領域爭取率先實現碳達峰。二是要做到措施、階段安排有所差異。上海、貴州在公共領域全面推廣新能源汽車,推進充電樁、換電站、加氫站建設,倡導低碳綠色出行;黑龍江、江西等地以碳市場建設助力碳達峰、碳中和;山西推動煤礦綠色智能開采,推動煤炭分質分級梯級利用;浙江開展低碳園區(qū)建設和“零碳”體系試點;天津加快建設能源互聯網,推動構建以電為中心的現代能源體系等。
其二,電力及新型基礎設施項目有所增加。在電源方面,水電、核電項目紛紛“出鏡”。江西提到建成華能瑞金水電廠二期,開工建設唐新余水電廠二期,加快豐城水電廠三期擴建;廣東提出開工建設陸豐、廉江核電項目;福建提出統籌推進漳州核電項目等。在電網方面,多地提到推動、謀劃跨省跨區(qū)送受電通道項目。重慶推進“疆電入渝”工程;甘肅啟動酒泉至湖南特高壓直流輸電工程配套200 萬千瓦風電項目建設;新疆提到推進“疆電外送”第三通道建設;吉林推動“吉電南送”特高壓通道建設。在新型基礎設施建設方面,數字化轉型仍是多省區(qū)產業(yè)的發(fā)展重點,廣東、山東、甘肅、內蒙古、吉林、遼寧等地還提出推進包括燃料電池汽車在內的氫能產業(yè)發(fā)展。
目前,“五大四小”發(fā)電集團中已有7 家發(fā)布了“十四五”新能源規(guī)劃,提出圍繞“非化石能源占一次能源消費總量50%”“實現碳達峰”等目標,未來5年將大幅提高清潔能源裝機比例。2021年3月1日,國家電網公司在眾多央企中率先發(fā)布碳達峰、碳中和行動方案,針對下階段行動提出了6 個方面18 項工作,核心是加快推進能源供給多元化清潔化低碳化、能源消費高效化減量化電氣化。
在能源供給側,構建多元化清潔能源供應體系。一是大力發(fā)展清潔能源,堅持集中開發(fā)與分布式并舉,積極推動海上風電開發(fā);大力發(fā)展水電,加快推進西南水電開發(fā);安全高效推進沿海核電建設。二是加快煤電靈活性改造,更多承擔系統調節(jié)功能,由電量供應主體向電力供應主體轉變,提升電力系統應急備用和調峰能力。三是加強系統調節(jié)能力建設,大力推進抽水蓄能電站和調峰氣電建設,推廣應用大規(guī)模儲能裝置,提高系統調節(jié)能力。四是加快能源技術創(chuàng)新,提高新能源發(fā)電機組涉網性能,加快光熱發(fā)電技術推廣應用,推動氫能利用以及碳捕集、利用和封存等技術研發(fā)。
在能源消費側,全面推進電氣化和節(jié)能提效。一是強化能耗雙控,把節(jié)能指標納入生態(tài)文明、綠色發(fā)展等績效評價體系,合理控制能源消費總量,重點控制化石能源消費。二是加強能效管理,推動風光水火儲多能融合互補、電氣冷熱多元聚合互動,提高整體能效。三是加快電能替代,圍繞工業(yè)、建筑、交通等行業(yè)重點發(fā)力,持續(xù)推進鄉(xiāng)村電氣化,推動電制氫技術應用。四是挖掘需求側響應潛力,構建可中斷、可調節(jié)多元負荷資源,完善相關政策和價格機制,引導各類電力市場主體挖掘調峰資源,主動參與需求響應。
首先,上海碳排放集中在工業(yè)、交通和建筑三大領域。2019年,上海全市工業(yè)、交通運輸業(yè)、建筑業(yè)二氧化碳排放量合計超過碳排放總量的97%。其次,上海的化石能源比重居高不下。按照電熱當量方法計算,2019年,上海煤炭消費占全市能源消費總量的29.95%,油品消費占全市能源消費總量的48.25%。再次,上海本地非化石能源開發(fā)受限。在光伏資源方面,集中式光伏電廠受限于土地資源,分布式光伏開發(fā)受制于屋頂產權問題。在風能資源方面,遠海風電受生態(tài)環(huán)保要求、技術發(fā)展、建設運營成本、跨省協調機制等方面的影響,陸上風電開發(fā)面臨風資源利用率低和設備技術不成熟的問題。本地非化石能源實際最大開發(fā)規(guī)模非常受限,同時需要控制外來非化石能源過多對本地能源安全供應造成的威脅。
此外,上海能源體制改革面臨諸多難題:新能源規(guī)模尚小,補貼政策退坡,市場投資積極性不高;環(huán)境要素市場尚未形成(主要指碳資產價格沒有形成市場化機制),碳交易相關機制有待完善。要實現“雙碳”目標,需要進一步完善用能權交易、碳排放權交易、儲能調峰、電力輔助市場、需求側管理等制度機制,加快體制機制改革。