——從極端事件對(duì)能源格局的影響看上海應(yīng)變之道"/>
張瀚舟
上海市發(fā)展改革研究院
極端事件具有出現(xiàn)概率小,但后果嚴(yán)重的特征,近年來(lái)頻繁發(fā)生的黑天鵝事件就是其中的代表且更加難以預(yù)測(cè)。當(dāng)前,全球能源在世界各主要經(jīng)濟(jì)體積極應(yīng)對(duì)氣候變化的大背景下,進(jìn)入了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,化石能源與非化石能源、傳統(tǒng)能源與新能源、高碳能源與低碳能源面臨新一輪的平衡,而極端事件的發(fā)生不僅打亂了能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的節(jié)奏,部分時(shí)段、部分區(qū)域還出現(xiàn)了逆向選擇。本文以2022年發(fā)生的俄烏沖突和極端天氣兩個(gè)標(biāo)志性事件為切入點(diǎn),通過(guò)分析事件造成的影響,觀察各方的應(yīng)對(duì)舉措,基于“能源安全在己不在人”的基本判斷,研究提出上海推動(dòng)能源發(fā)展要在堅(jiān)持綠色低碳原則的同時(shí),從安全穩(wěn)妥的角度靈活用好清潔煤電,以更好地應(yīng)對(duì)極端事件的考驗(yàn)。
德國(guó)是歐洲國(guó)家中的環(huán)保先鋒,早在20世紀(jì)80年代就率先提出了“能源轉(zhuǎn)型”概念。在政策和市場(chǎng)的共同發(fā)力下,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展,德國(guó)可再生能源發(fā)電量在電能消費(fèi)中的占比從2000年的6%上升到2022年上半年的超過(guò)50%。盡管具有間歇性和不確定性的可再生能源發(fā)電比例一直在上升,但俄烏沖突前的德國(guó)始終是世界上電力供應(yīng)最可靠的國(guó)家之一。通過(guò)復(fù)盤(pán)德國(guó)能源轉(zhuǎn)型歷程,可以明顯地看到可再生能源與天然氣這兩條主線構(gòu)筑起了歐洲能源低碳發(fā)展的攻守之道。
1)以可再生能源為主攻方向,凝聚發(fā)展清潔能源的共識(shí)
1991年德國(guó)出臺(tái)了《可再生能源電力上網(wǎng)法》,首次以法律形式保障了可再生能源供應(yīng)商的最低收入。2000年更新為《可再生能源法》,引入優(yōu)先原則和均衡補(bǔ)償機(jī)制,實(shí)施差異化、可長(zhǎng)期執(zhí)行和定期調(diào)整的固定電價(jià)政策,通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段從源頭減少對(duì)化石能源的依賴。隨后的20多年里,根據(jù)歐盟框架和國(guó)內(nèi)社會(huì)變化,德國(guó)對(duì)《可再生能源法》先后開(kāi)展了六次修訂,力度持續(xù)加大的同時(shí)不斷調(diào)整發(fā)展目標(biāo),2021年更是取消了部分可再生能源附加費(fèi),發(fā)展目標(biāo)直指2050年前實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)和終端消費(fèi)的碳中和。制定法律的同時(shí),德國(guó)還通過(guò)上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策要求公共事業(yè)部門以高價(jià)從發(fā)電商購(gòu)買綠電,然后將成本分?jǐn)偟诫娰M(fèi)中。政策加速了風(fēng)電和光伏的建設(shè),并被西班牙和意大利等國(guó)效仿,由于歐洲電力市場(chǎng)去中心化特征的加持,在多國(guó)的共同助力下,一個(gè)蓬勃的歐洲綠電市場(chǎng)不斷發(fā)展壯大。
2)以天然氣守低碳轉(zhuǎn)型底線,清退煤炭及核能的同時(shí)為可再生能源提供調(diào)節(jié)保障
煤炭和核能曾是德國(guó)的優(yōu)勢(shì),煤炭方面德國(guó)可采儲(chǔ)量約361億t,占世界總量的3.4%,排名全球第六位,但由于以褐煤為主,度電CO2排放高達(dá)1 170 g(天然氣度電排放約250 g)。核能方面作為原子能技術(shù)最重要的發(fā)源地之一,德國(guó)在巔峰時(shí)期共建有17座核電站,貢獻(xiàn)了全國(guó)發(fā)電總量的1/4,但在能源轉(zhuǎn)型和環(huán)保組織外部施壓的共同作用下,德國(guó)在2011年福島核泄漏發(fā)生的2個(gè)多月后關(guān)閉了境內(nèi)一半的核電站。2019年德國(guó)煤炭委員會(huì)宣布,最晚將在2038年底停運(yùn)全部84座煤電廠,2021年德國(guó)再次將淘汰煤電的時(shí)間提前到2030年。煤炭、核能的減少和可再生能源波動(dòng)性的增加需要有成熟穩(wěn)定且具備經(jīng)濟(jì)性的能源品種頂上,在此背景下,天然氣幾乎成了唯一的選擇。由于地理?xiàng)l件和資源稟賦優(yōu)勢(shì),俄羅斯是歐洲最大的天然氣來(lái)源國(guó),2021年俄羅斯通過(guò)連接歐洲的5條管道,將全年55%的天然氣產(chǎn)量供給了歐洲市場(chǎng),德國(guó)對(duì)俄羅斯天然氣的依存度也達(dá)到了55%,雙方形成高度綁定關(guān)系。歐洲在獲得廉價(jià)天然氣的同時(shí),將能源的飯碗放在了別人的手上。
俄烏沖突自2022年2月爆發(fā)至今已持續(xù)超過(guò)了8個(gè)月的時(shí)間,隨著地區(qū)軍事行動(dòng)的不斷升級(jí),能源大宗商品被開(kāi)辟成了“第二戰(zhàn)場(chǎng)”,后一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)卷入的國(guó)家更多,產(chǎn)生的影響也更為深遠(yuǎn)。天然氣作為歐洲多國(guó)和俄羅斯關(guān)系的壓艙石,其間的表現(xiàn)牽動(dòng)著各方緊繃的神經(jīng),曾經(jīng)的歐洲能源轉(zhuǎn)型依托現(xiàn)在反而成了投鼠忌器的“七寸”之地。
1.2.1 消失的天然氣新增資源給能源轉(zhuǎn)型按下了暫停鍵
2022年2月,在俄羅斯承認(rèn)烏克蘭東部的兩個(gè)“共和國(guó)”后,德國(guó)宣布暫停已全面建成但尚未投運(yùn)的“北溪二號(hào)”天然氣管道項(xiàng)目。該項(xiàng)目年設(shè)計(jì)輸送天然氣550億m3,并且和2011年通氣的“北溪一號(hào)”構(gòu)成海底雙通道,可極大地提升安全供氣能力,但“北溪二號(hào)”項(xiàng)目的暫停直接導(dǎo)致歐洲增量氣源的損失,能源轉(zhuǎn)型陷入停滯。
1.2.2 減少的天然氣協(xié)議供應(yīng)量給能源安全敲響了警鐘
2022年3月,俄羅斯遭到美歐“核彈級(jí)”制裁后發(fā)布盧布結(jié)算法令,被視為“不友好國(guó)家”的歐洲各國(guó)若拒絕使用盧布支付能源賬單,將被斷供油氣資源。4月,由于波蘭拒絕使用盧布支付天然氣費(fèi)用,俄羅斯停止了亞馬爾—?dú)W洲管道對(duì)波蘭的天然氣供應(yīng)。5月,保加利亞、芬蘭、荷蘭、丹麥等國(guó)均因拒絕盧布支付被完全斷供。6月,俄羅斯將“北溪一號(hào)”的供氣量降至40%,并在7月進(jìn)一步降至20%,8月停止供氣。9月,“北溪一號(hào)”及“北溪二號(hào)”管線發(fā)生爆炸,恢復(fù)供氣遙遙無(wú)期。受此影響,當(dāng)前歐盟自俄羅斯進(jìn)口的天然氣份額已降至7.5%,IEA預(yù)計(jì)如果情況持續(xù),到2023年2-3月,歐洲天然氣儲(chǔ)備或下降至25%至30%的水平,全部耗盡也不足以支撐淡季的月均需求,能源安全岌岌可危。
牽能源一發(fā)而動(dòng)歐洲政治經(jīng)濟(jì)的全身。
1)歐洲天然氣供應(yīng)無(wú)法繞開(kāi)俄羅斯自善其身
從對(duì)俄依存度數(shù)據(jù)看,芬蘭和保加利亞為100%、希臘96.4%、斯洛伐克84.1%、拉脫維亞76.5%、奧地利70.1%、德國(guó)61.9%,匈牙利、丹麥、波蘭、捷克等國(guó)家也都超過(guò)50%。從英國(guó)石油公司發(fā)布的2021年數(shù)據(jù)來(lái)看,俄羅斯天然氣在歐洲進(jìn)口總量中占比高達(dá)45%。
2)高企的天然氣價(jià)格掀翻了友誼的小船
作為歐洲天然氣的價(jià)格基準(zhǔn),荷蘭TTF指數(shù)從2022年2月不到80歐元/MWh,在俄烏沖突的影響下一路上漲到9月的最高超過(guò)320歐元/MWh,漲幅超過(guò)400%。10月5日,德國(guó)副總理哈貝克批評(píng)美國(guó)天然氣供應(yīng)商:“一些國(guó)家甚至是友好國(guó)家也哄抬價(jià)格?!?0月6日,法國(guó)總統(tǒng)馬克龍對(duì)美國(guó)喊話:“你們(將油氣)原價(jià)賣給本國(guó)企業(yè),我們卻要支付4倍于此的價(jià)格,我們可不認(rèn)為這象征著友誼?!泵绹?guó)和歐洲的利益沖突正在逐步加劇。
3)生產(chǎn)制造業(yè)遭受重創(chuàng)
2022年三季度以來(lái),因?yàn)闊o(wú)法承受高昂的能源成本,歐洲不少鋁冶煉廠、鋼鐵廠、化肥廠和大型農(nóng)場(chǎng)已經(jīng)陸續(xù)關(guān)閉。標(biāo)普全球的研究報(bào)告顯示,在最糟糕情況下,到2023年底,歐洲能源危機(jī)或使其汽車產(chǎn)量平均每季度減少近40%,即超過(guò)100萬(wàn)輛。報(bào)告還指出,已經(jīng)受到疫情和烏克蘭局勢(shì)影響的汽車行業(yè)供應(yīng)鏈可能面臨能源成本飆升甚至停電的“巨大壓力”,某些車企面臨無(wú)法保持生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。2022年5月德國(guó)更是出現(xiàn)了30多年來(lái)的首次貿(mào)易逆差。
為了應(yīng)對(duì)油氣供應(yīng)短缺及價(jià)格飆升引發(fā)的能源危機(jī),歐洲多國(guó)短期內(nèi)積極尋找能源替代方案以解燃眉之急,并采取多種節(jié)能措施大幅壓減國(guó)內(nèi)能源需求,長(zhǎng)期繼續(xù)大力推進(jìn)可再生能源的建設(shè),并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整氣候治理目標(biāo)。雖然從眼下的各項(xiàng)權(quán)宜之計(jì)看,歐洲多國(guó)在氣候治理方面是開(kāi)了倒車,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,歐洲正在通過(guò)加強(qiáng)能源的自主可控能力,努力把能源的飯碗重新抓回到自己的手上。
在俄烏沖突爆發(fā)前,歐盟和絕大多數(shù)歐洲國(guó)家已明確能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳中和的目標(biāo),但由于能源安全問(wèn)題日漸嚴(yán)重,多個(gè)國(guó)家對(duì)目標(biāo)作出調(diào)整,并紛紛宣布重啟燃煤發(fā)電或推遲退煤退核進(jìn)程。荷蘭計(jì)劃取消燃煤能源生產(chǎn)上限,允許燃煤發(fā)電廠滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)到2024年;德國(guó)將原定2022年年底關(guān)閉的三座核電站運(yùn)轉(zhuǎn)至2023年4月,并放棄到2035年電網(wǎng)中“接近100%可再生能源”的目標(biāo);英國(guó)延長(zhǎng)了4臺(tái)燃煤發(fā)電機(jī)組的使用壽命;丹麥宣布暫時(shí)放棄2025年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
為在冬季到來(lái)前盡可能多地儲(chǔ)備天然氣資源,歐洲多國(guó)推行了強(qiáng)制節(jié)能措施。意大利出臺(tái)冬季節(jié)能法令,將2022年至2023年的中央供暖天數(shù)減少15天,一些地區(qū)的住宅暖氣溫度將下調(diào)1℃。法國(guó)公布2022年冬季節(jié)能計(jì)劃,住宅、教育機(jī)構(gòu)、辦公室和對(duì)公眾開(kāi)放場(chǎng)所的冬季供暖溫度不得高于19℃,一些公共設(shè)施將不提供熱水。該計(jì)劃還呼吁法國(guó)人減少熱水淋浴時(shí)間,夜間徹底關(guān)閉處于待機(jī)狀態(tài)的電子設(shè)備。西班牙的節(jié)能新政,同樣要求在冬季,企業(yè)、餐館、博物館等場(chǎng)所的暖氣或空調(diào)溫度不得高于19℃,在開(kāi)空調(diào)或暖氣時(shí)應(yīng)關(guān)閉門窗,而商店櫥窗的照明在晚上22:00后必須關(guān)閉。德國(guó)已經(jīng)停止了對(duì)公共紀(jì)念碑和建筑的景觀照明,并可能會(huì)關(guān)閉公共建筑入口、走廊和門廳的暖氣。歐盟則通過(guò)要求成員國(guó)強(qiáng)制性減少高峰時(shí)段用電需求5%的方式降低整體電力需求,目標(biāo)是在2023年3月31日前,實(shí)現(xiàn)歐洲電力需求總體減少10%。
1)對(duì)超邊際電力供應(yīng)商采取收入上限
歐盟計(jì)劃對(duì)非天然氣發(fā)電的企業(yè)設(shè)定180歐元/MWh的上限,超出上限的收入將被歐盟成員國(guó)收集用來(lái)補(bǔ)貼消費(fèi)者,以削減后者的能源賬單。這項(xiàng)措施覆蓋了現(xiàn)貨市場(chǎng)、期貨市場(chǎng)、電力購(gòu)買協(xié)議、免稅進(jìn)口電力以及其它雙邊電力購(gòu)銷協(xié)議,當(dāng)電力交易達(dá)成時(shí)目標(biāo)收入就會(huì)被確定和收集,預(yù)計(jì)可以幫助歐盟獲得1 170億歐元用于再分配。
2)針對(duì)原油、天然氣、煤炭和煉制行業(yè)化石能源發(fā)電企業(yè)臨時(shí)征收額外利潤(rùn)稅
這些部門的收入不會(huì)被超邊際業(yè)務(wù)的收入上限措施所限制,如果這些企業(yè)的利潤(rùn)超過(guò)2018年以來(lái)過(guò)去3年平均利潤(rùn)的20%,那么超額部分將會(huì)被征收33%的額外利潤(rùn)稅。這項(xiàng)措施估計(jì)可以為歐盟國(guó)家收集到220億歐元。
智庫(kù)E3G和Ember的研究顯示,在2022年3月至9月期間,清潔能源覆蓋了歐盟24%的能源需求,為歷年同期的最高水平。在這6個(gè)月的時(shí)間里,風(fēng)能和光伏產(chǎn)生的電力相當(dāng)于減少了80億m3的天然氣,折合減少了110億歐元的天然氣成本,這讓歐洲各國(guó)在部署短期應(yīng)急措施的同時(shí),重新堅(jiān)定了長(zhǎng)期發(fā)展可再生能源的目標(biāo)。2022年5月,歐盟在制定“REPower EU”能源計(jì)劃時(shí),曾希望2030年可再生能源占比可以達(dá)到45%,但由于各方的信心不足目標(biāo)設(shè)定在了40%。而到了7月,高票通過(guò)的歐盟可再生能源法修正案,將2030年可再生能源目標(biāo)確定為45%。同時(shí),修正案還要求成員國(guó)跨境可再生能源發(fā)電項(xiàng)目翻倍(每個(gè)成員國(guó)增加至2個(gè)),以及2025年至2035年期間,創(chuàng)新型可再生能源技術(shù)(如波浪能和潮汐能)要占新增可再生能源裝機(jī)至少5%的目標(biāo)。
2022年夏季,受異常強(qiáng)大的北半球副熱帶高壓影響,長(zhǎng)江流域遭遇了極端高溫和干旱。據(jù)國(guó)家氣候中心報(bào)道,區(qū)域性高溫事件綜合強(qiáng)度已達(dá)1961年有完整氣象記錄以來(lái)最強(qiáng),主要特征表現(xiàn)為“范圍廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、極端性強(qiáng)、影響面大”。四川作為我國(guó)傳統(tǒng)的水電大省和能源送出端,受極端天氣造成的汛期枯水、電力需求猛增等因素影響,用電高峰期不僅無(wú)法向下游提供電量支持,甚至連自身的供應(yīng)都難以保障。
2.1.1 現(xiàn)象:“三最”疊加引發(fā)的一級(jí)應(yīng)急響應(yīng)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)造成了無(wú)差別打擊
從2022年8月7日開(kāi)始,四川迎來(lái)最嚴(yán)峻的高溫干旱災(zāi)害性天氣,部分地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)性的40℃以上高溫。受到歷史同期最高的極端高溫、最少的降水量、最高的電力負(fù)荷等“三最”疊加效應(yīng)影響,全省電力供需形勢(shì)由7月的高峰電力“緊缺”,惡化為全天電力電量“雙缺”的嚴(yán)峻局面,對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦恼I钤斐闪藝?yán)重的影響。8月21日,為全力保障重要的公共設(shè)施及民生用能,四川首次啟動(dòng)了最高級(jí)別的突發(fā)事件能源供應(yīng)保障一級(jí)應(yīng)急響應(yīng),四川電網(wǎng)有序用電方案中所有工業(yè)電力用戶(含白名單重點(diǎn)保障企業(yè))實(shí)施生產(chǎn)全停,放高溫假,讓電于民。四川是光伏和半導(dǎo)體硅片第二大產(chǎn)能地,占全國(guó)產(chǎn)能14%。由于有序用電方案未將白名單重點(diǎn)保障企業(yè)排除在外,限電造成省內(nèi)硅料、硅片及電池片企業(yè)出現(xiàn)大面積的停工停產(chǎn),分布全國(guó)的產(chǎn)業(yè)鏈下游企業(yè)遭受連帶影響。此外,四川還是國(guó)內(nèi)鋰電上下游產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),鋰鹽、正極材料、負(fù)極材料在全國(guó)均占據(jù)較大份額,其間也受到了不同程度的影響。
2.1.2 本質(zhì):可靠能源占比低,用不穩(wěn)定電源應(yīng)對(duì)不穩(wěn)定氣候放大了風(fēng)險(xiǎn)敞口
四川電力系統(tǒng)在極端事件沖擊下表現(xiàn)出的脆弱性主要源自四個(gè)方面:
1)電力供給過(guò)于倚重水電,難以保證極端情況下的穩(wěn)定性
2021年末四川水力發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)8 947萬(wàn)kW,水力發(fā)電量3 531.4億kWh,占全省發(fā)電量的81.6%,2022年夏季高溫干旱導(dǎo)致水電由上年同期約9億kWh,腰斬至4.5億kWh。
2)常規(guī)火電容量偏小,極端情形下難以充分發(fā)揮電力安全穩(wěn)定的“頂梁柱”作用
四川火電機(jī)組裝機(jī)量不到2 000萬(wàn)kWh,僅占全省裝機(jī)總量的18%,對(duì)用電量的貢獻(xiàn)更是只有16%,即便滿發(fā)也無(wú)法彌補(bǔ)水電不足產(chǎn)生的巨量缺口。
3)可再生能源貢獻(xiàn)甚微,充分體現(xiàn)不穩(wěn)定的根本屬性
新能源出力的隨機(jī)性、波動(dòng)性、不確定性強(qiáng),具有“極熱無(wú)風(fēng)、晚峰無(wú)光”等反調(diào)峰特性,高溫不僅導(dǎo)致風(fēng)電整體出力不足,也嚴(yán)重影響了光伏的發(fā)電效率。四川全省723萬(wàn)kWh的新能源裝機(jī)實(shí)際出力水平不足300萬(wàn)kWh。
4)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)“大而不強(qiáng)、大而不優(yōu)”,制約受電規(guī)模
由于四川電力送出省的定位,入川輸電容量相較外送能力明顯偏弱,區(qū)域電力互濟(jì)互保水平十分有限,即便高溫季國(guó)家電網(wǎng)公司動(dòng)員了13個(gè)省市馳援四川,但在四川500 KV主網(wǎng)已達(dá)承載極限的情況下,電力也僅能達(dá)到600萬(wàn)kWh,瓶頸問(wèn)題嚴(yán)重。
地處長(zhǎng)江下游的上海和四川一樣遭遇了極端高溫天氣的影響,2022年夏季累計(jì)出現(xiàn)了48個(gè)高溫日,其中7天氣溫超過(guò)40℃,最高溫度40.9℃更是平了歷史極值。受持續(xù)高溫影響,上海夏季的用電負(fù)荷先后六次創(chuàng)歷史新高,8月16日最高負(fù)荷更是達(dá)到了3 807萬(wàn)kW,比歷史極值3 353萬(wàn)kW高出13.5%?;仡櫳虾D茉雌椒€(wěn)應(yīng)對(duì)高溫月的舉措,其中既有上海各方的積極應(yīng)對(duì)和相對(duì)穩(wěn)健的能源結(jié)構(gòu)提供支撐,也有一定的運(yùn)氣成分。
1)從結(jié)構(gòu)看保障
支撐上海電力最大負(fù)荷3 807萬(wàn)kW的供應(yīng)能力中,上海市內(nèi)機(jī)組為2 030萬(wàn)kW,占比54%,其中超過(guò)一半是煤電。上海市外來(lái)電為1 777萬(wàn)kW,占比46%,其中煤電接近1/5。本文認(rèn)為,從自主可調(diào)節(jié)的角度看,占比超過(guò)一半的本地電源是上海能源保供的基本盤(pán);從穩(wěn)定供應(yīng)的角度看,上海市內(nèi)外煤電的頂峰出力是上海能源平穩(wěn)運(yùn)行的壓艙石?;痣姍C(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行,直接決定了能否有效保障全市民生和重點(diǎn)用戶的用能需求。
2)從運(yùn)氣看不足
由于8月上海尚處在疫后恢復(fù)階段,雖然用電量隨著全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)快速增長(zhǎng),但與往年同期相比,制造業(yè)和商業(yè)的用電量并沒(méi)有恢復(fù)到高峰值。此外,高峰日上海開(kāi)展的需求側(cè)響應(yīng)也降低了用電負(fù)荷。與此同時(shí)據(jù)測(cè)算,上海2022年夏季的理論最大供電能力約為3 930萬(wàn)kW,理論富余能力十分有限,再考慮到外來(lái)電的不確定性和電網(wǎng)備用率的要求,如果沒(méi)有用電量的被動(dòng)減少和需求側(cè)的主動(dòng)響應(yīng),2022年夏季極端高溫日上海可能已經(jīng)出現(xiàn)電力硬缺口。
俄烏沖突和2022年夏季高溫兩個(gè)極端事件產(chǎn)生的原因雖各有不同,對(duì)能源安全和發(fā)展造成的影響也千差萬(wàn)別,但共同的特征是都發(fā)生在所在區(qū)域能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期,即新能源已大規(guī)模“扶上馬”但尚未成為能源保障的主力軍,相反還需要傳統(tǒng)能源再為其“送一程”,而傳統(tǒng)能源卻因?yàn)檎吆褪袌?chǎng)等原因發(fā)展停滯甚至倒退,不僅無(wú)法為新能源保駕護(hù)航,甚至自保都困難。本文認(rèn)為,基于新型能源系統(tǒng)發(fā)展的自身規(guī)律,新舊轉(zhuǎn)換的影響將在碳達(dá)峰后迎來(lái)高峰,為提前布局、穩(wěn)妥應(yīng)對(duì),需要遠(yuǎn)處著眼、近處著手。
判斷一:“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下,以新能源為主導(dǎo)的新型能源體系將分三個(gè)階段完成
在部分歐洲國(guó)家下調(diào)碳中和目標(biāo)的背景下,習(xí)近平總書(shū)記在黨的二十大報(bào)告中再次明確中國(guó)將積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和工作。報(bào)告還在2021年中央財(cái)經(jīng)委首提構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系,積極參與應(yīng)對(duì)氣候變化全球治理。本文認(rèn)為,新型能源體系是“雙碳”戰(zhàn)略在能源領(lǐng)域的具體表現(xiàn),也是一項(xiàng)長(zhǎng)期、龐大且復(fù)雜的系統(tǒng)工程,規(guī)劃建設(shè)將分為三個(gè)階段:
一是擴(kuò)張階段,這個(gè)階段的特征是新能源的裝機(jī)規(guī)模迅速擴(kuò)大,直至裝機(jī)占比達(dá)到50%成為主力能源之一,該階段最大的問(wèn)題是新能源的波動(dòng)性容易使整個(gè)系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
二是成熟階段,這個(gè)階段的特征是新能源的發(fā)電規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,直至發(fā)電量占比達(dá)到50%成為主體能源,該階段也被認(rèn)為新型電力系統(tǒng)基本建成,系統(tǒng)的穩(wěn)定性大幅提升但僅依靠自身來(lái)應(yīng)對(duì)極端事件的能力依然不足。
三是穩(wěn)定階段,這個(gè)階段的特征是與新能源發(fā)電相匹配的低碳零碳支撐系統(tǒng)建設(shè)完成,新能源在貢獻(xiàn)80%以上電力和電量的基礎(chǔ)上,具備依托支撐系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)的能力,可以應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的變化,該階段被認(rèn)為新型能源體系全面建成。
判斷二:安全優(yōu)先目標(biāo)下,清潔煤電將深度嵌入新型能源體系的不同階段
在過(guò)去的近10年里,隨著我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn),各方對(duì)煤炭的定位及發(fā)展路徑有著涇渭分明的意見(jiàn),2020年9月“雙碳”目標(biāo)提出后更是將煤炭的“破、立”之爭(zhēng)推向了白熱化。黨的二十大報(bào)告明確提出立足我國(guó)能源資源稟賦,堅(jiān)持先立后破,以及加強(qiáng)煤炭清潔高效利用等具體要求可謂一錘定音。如果全面建成新型能源體系后的新能源是上海未來(lái)能源的飯碗,那么轉(zhuǎn)型過(guò)程中以煤炭為代表的傳統(tǒng)能源就是上海當(dāng)下能源的飯碗。
上海的一次能源幾乎全部來(lái)自外部調(diào)入,其中煤炭在資源規(guī)模、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等方面都具備優(yōu)勢(shì),能否基于當(dāng)前階段特征靈活用好清潔煤電資源考量著上海能源安全保障的能力和水平。對(duì)應(yīng)新型能源體系的三個(gè)發(fā)展階段,擴(kuò)張階段要解決的主要矛盾是傳統(tǒng)能源和新能源的關(guān)系,傳統(tǒng)能源需要作為保障性電源幫助新能源平抑波動(dòng)并提供峰谷支撐,從而更好地支持新能源的持續(xù)規(guī)模化發(fā)展。這個(gè)階段清潔煤電與新能源之間是一個(gè)協(xié)同發(fā)展的伴生關(guān)系;成熟階段的新型電力系統(tǒng)通過(guò)包括智能調(diào)度、儲(chǔ)能等軟、硬件手段,基本實(shí)現(xiàn)常態(tài)下的自我平衡,要解決的主要矛盾是主體能源和應(yīng)急能源的關(guān)系,清潔煤電因其穩(wěn)定可靠和響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),雖然規(guī)模不再增長(zhǎng)但將是應(yīng)急能源的重要組成,可以更好地防范和應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件對(duì)能源安全產(chǎn)生的影響;穩(wěn)定階段將在碳中和前后實(shí)現(xiàn),屆時(shí)今天的新能源已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥?lái)的傳統(tǒng)能源,隨著新科技的繼續(xù)涌現(xiàn),主要矛盾將是如何實(shí)現(xiàn)新一輪的能源升級(jí),包括煤炭在內(nèi)的化石能源和當(dāng)下的部分新能源都將在那個(gè)階段退場(chǎng),為新發(fā)展留出空間。
建議一:海陸并舉,打開(kāi)新能源的發(fā)展空間
上海市域范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)新能源項(xiàng)目的場(chǎng)址非常有限,建議在挖潛市內(nèi)各類光伏和風(fēng)電資源的同時(shí)盡快把目光投向遠(yuǎn)處,一方面依托上海的臨海優(yōu)勢(shì),分階段部署推進(jìn)海洋能利用。近期重點(diǎn)開(kāi)發(fā)近海風(fēng)電,集中力量突破大功率海上風(fēng)機(jī)等核心技術(shù)裝備。中遠(yuǎn)期向國(guó)管海域要空間,推動(dòng)長(zhǎng)三角合作開(kāi)發(fā)大規(guī)模深遠(yuǎn)海域風(fēng)電,持續(xù)提升海洋能開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)性,推動(dòng)潮汐能、潮流能、海島核電、海洋氫能等規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用試點(diǎn)示范。另一方面積極參與“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃布局的大型清潔能源基地建設(shè),全力爭(zhēng)取市外清潔電源。加快在內(nèi)蒙、甘肅、青海等風(fēng)光資源豐富的地區(qū)選址建設(shè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)光基地,并爭(zhēng)取沿途各省的支持同步規(guī)劃建設(shè)專送上海的特高壓直流通道,確保清潔能源穩(wěn)妥入滬。新型能源體系在擴(kuò)張過(guò)程中必然伴隨著大波動(dòng),但在原則既定、方向明確的情況下,只有早日推動(dòng)體系進(jìn)入成熟階段才能有效縮短能源轉(zhuǎn)型的陣痛期。
建議二:客觀評(píng)判,用好煤電“壓艙石”
考慮到當(dāng)前至新型能源體系全面建成還有數(shù)十年的時(shí)間,其間有必要依據(jù)客觀條件變化有序發(fā)展、更新、保留清潔高效煤電機(jī)組。從安全角度看,可以更有效地應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型階段可能發(fā)生的各種極端事件對(duì)上海能源保供造成的影響。從環(huán)保角度看,可以更高比例地支持新能源的規(guī)?;l(fā)展,單位排放水平將持續(xù)下降。從穩(wěn)定角度看,基于資源稟賦和發(fā)電特性,可以讓上海真正實(shí)現(xiàn)將能源的飯碗端在自己手上的目標(biāo)。規(guī)模上,建議近期新增煤電裝機(jī)以避免“測(cè)算缺口”變?yōu)椤坝踩笨凇?,并且直到新能源擴(kuò)張階段完成,煤電裝機(jī)量都不應(yīng)低于上?;久裆娏ω?fù)荷的需求量,即在出現(xiàn)風(fēng)光全停、外電大比例減供等最極端情況下,以煤電為主的火電出力仍能保障城市全體人民的基礎(chǔ)用電。布局上,建議利用現(xiàn)有的煤電基地進(jìn)行內(nèi)部?jī)?yōu)化和擴(kuò)建,確保煤炭物流運(yùn)輸?shù)耐〞澈蜐M足20天以上的儲(chǔ)煤能力,同時(shí)結(jié)合電廠用地適當(dāng)布局儲(chǔ)能并預(yù)留碳捕集裝置,進(jìn)一步增強(qiáng)煤電的清潔水平和調(diào)節(jié)能力。措施上,考慮到能源發(fā)展是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,煤電作為保障性電源要依據(jù)新能源的發(fā)展情況和全社會(huì)用能結(jié)構(gòu)適時(shí)調(diào)整,建議加強(qiáng)對(duì)“市內(nèi)市外、傳統(tǒng)清潔”兩個(gè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題的持續(xù)跟蹤研究,及時(shí)調(diào)整建設(shè)規(guī)劃、安排機(jī)組更新、確定備用規(guī)模。