2021年是未来五年中国国家能源战略定调之年。能源政策制定的首要议题是落实习近平主席2020年9月在联大会议上做出的“碳达峰、碳中和”郑重承诺。而很多人可能还没有意识到的是，今年3月15日召开的中央财经委员会第九次会议，已经为我国能源电力行业的下一步发展奠定了基调，指明了方向，即：5Dfesmc
“构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。”
很显然，中央给出的最新定调——“构建以新能源为主体的新型电力系统”，与能源电力行业包括国家能源局此前对“新一代电力系统”的定义——“构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统”在表述上有着明显差异。5Dfesmc
这意味着，低碳发展战略已经成为了一项国家战略。以风电、光伏、水电、新型储能技术为代表的新能源电力体系将很快上升为主体，传统煤电要从电力系统的主体位置上离开，我国传统电力能源结构比例将发生彻底改变。5Dfesmc
什么是碳达峰、碳中和？
简单科普一下，碳达峰，就是指在某一个时间点，二氧化碳的排放达到峰值不再增长，之后逐步回落；碳中和，是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量。通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。5Dfesmc
在李克强总理今年两会所做的《政府工作报告》中，针对绿色低碳发展提出了清晰的发展目标和主要任务，具体而言，就是必须在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。5Dfesmc
国家能源局发展规划司司长李福龙在3月30日国新办举行的新闻发布会上表示，“十三五”时期，我国非化石能源消费比重从12.1%提高到15.9%，平均每年提高了0.76个百分点，到2030年非化石能源消费比重要达到25%左右。这意味着，“今后十年平均每年要提高0.9个百分点，相当于平均每年要增加非化石能源约7000万吨标准煤，任务确实非常艰巨。”5Dfesmc
“根据我们的理解，在污染防治和生态建设方面主要是巩固深化十三五期间取得的成果，坚持在此过程中不断摸索建立的新机制和好方法，并与时俱进地延伸和丰富环境保护和生态建设的新内容，以便实现经济高质量增长和生态环境高水平保护的和谐发展。”罗兰贝格全球合伙人张玮表示，能源领域应聚焦三大减排着力点：低碳电力、能效提升和净零技术，2021年也将成为针对上述议题形成顶层思路和路径设计的关键窗口期。5Dfesmc
根据罗兰贝格2020年制定的全球主要经济体国家低碳发展水平评价指数(Climate Combat Index)，中国的低碳发展处于中位数水平，在低碳发展意愿、发展基础和发展内容等多个方面尚存较大的发展空间。张玮指出，相比之下，2030年实现碳达峰的阶段性目标之后，2060年实现碳中和任务更为艰巨，需要具有超前意识的政府、行业协会和龙头企业一起研讨相关的策略和路径，企业自身也需要分阶段制定切实可行的“净零排放”目标。5Dfesmc
目前来看，除了使用清洁能源，提高能源效率、减少温室气体排放外，通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制的天然碳汇( natural carbon sinks)，以及将 CO2 从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔绝的碳捕获和碳封存技术(carbon capture and storage，CCS)，正成为各国政府和企业研究的重点。5Dfesmc
三大领域因此获益
2020年12月12日，习近平主席在气候雄心峰会上发表题为《继往开来，开启全球应对气候变化新征程》的重要讲话时表示，到2030年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右，森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。5Dfesmc
当前的数据表明，风电、光伏要累计完成12亿千瓦的目标，未来十年还需至少实现7.2亿千瓦的增长。据此测算，风电、光伏接下来每年的新增装机将不低于7200万千瓦。“十三五”期间，我国风电和光伏年均新增装机合计约为6263万千瓦，中国光伏行业协会预测，“十四五”期间，国内年均光伏新增装机规模一般预计是7000万千瓦，乐观预计是9000万千瓦。5Dfesmc
2020年，400余家风能企业代表联合发布的《风能北京宣言》提出，“十四五”期间，须保证风电年均新增装机5000万千瓦以上，2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于6000万千瓦，到2030年至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。5Dfesmc
根据国家能源局电力司司长黄学农的介绍，2018年起，国家能源局制定实施了清洁能源消纳三年行动计划，推进弃风弃光问题逐年好转，风电光伏利用率大幅度上升，到2020年风电利用率已经达到97%，光伏利用率达到98%。5Dfesmc
与风能、光伏发电同步倍增发展的另一个行业将是储能系统(ESS)。5Dfesmc
储能系统(ESS)相当于电能领域的油罐或煤炭仓库，通过捕获并储存可再生能源(如风能和太阳能)来保持现代电网稳定，这样就可以用“削峰填谷”的方式，随时向所有用户和应用供电，包括为电动汽车(EV)充电及为楼宇、医院和学校供电。ESS不仅可以支持高峰时段运行的电网，还可以保持现有电网基础设施，而不存在电网过载和崩溃的风险。5Dfesmc
5Dfesmc
5Dfesmc
可再生能源、储能系统和电动汽车充电基础设施的整合(图片来源：ADI)5Dfesmc
数据显示，在接下来的二十年里，全球对新储能的投资预计将猛增6200亿美元。2020年-2025年，储能市场将以24%的复合年增长率(CAGR)增长，住宅市场将占储能市场的最大份额。到2030年，预计新增存储容量的65%将用于将各种可再生能源接入电网，并提供各种电网服务，30%用于支持住宅、商业及工业设施，5%用于支持EV基础设施。5Dfesmc
而在电动汽车和其他电气化技术的推动下， 全球储能容量将从目前的650GWh扩大到31TWh，其中电池占最大份额。电动汽车的用电需求将从2017年的0.3PWh大幅提高到2050年的9.1PWh。5Dfesmc
具体到中国，根据国网能源研究院的预计，截至2019年，中国新型储能累积装机规模为2.1GW，2030年之后会迎来快速增长，2060年装机规模将达4.2亿千瓦(420GW)左右，飙升近200倍。5Dfesmc
第三个领域则是电力物联网与随之而来的能源互联网。5Dfesmc
作为一项集大数据与云计算、边缘计算技术、数据传输、人工智能、移动互联控制技术、现代化设备及管理技术等于一体的综合信息管理系统，电力物联网通常也被称为电网自动化系统，是通过实时连接能源生产、传输、消费各环节设备、客户、数据，全面承载电网运营、企业运营、客户服务、新型业态等全业务的新一代信息通信系统，具有终端泛在接入、平台开放共享、计算云雾协同、数据驱动业务、应用随需定制等特征，与智能电网深度融合，共同构成能源互联网。5Dfesmc
5Dfesmc
而电网正从集中式发电向分布式可再生能源发电转变的大趋势是无可争议的。在这一过程中，通过太阳能和风能等可再生能源的分布式发电，允许根据自身需求生产清洁电力的消费者将多余的电力送回电网，电网公司再通过能源互联网对可再生能源的接入和使用进行智能调控，从而实现清洁、低碳的目的。5Dfesmc
“源网荷储”多个环节发力
新型电力系统需要解决的问题很多，高比例新能源接入下系统不确定性(即随机性与波动性)与脆弱性问题便是其一。清华大学电机系主任、清华大学能源互联网创新研究院院长康重庆日前在新华能源沙龙上，就建议从“源网荷储”多个环节发力，打好“组合拳”，推动能源电力系统碳减排。5Dfesmc
例如在负荷侧，电能替代、电动汽车、清洁供暖、屋顶光伏、家用储能设备及智能家居的广泛应用，使用电负荷朝着多元化方向发展。在能源互联网背景下，既是消费者，又是生产者的全新模式改变着能源电力服务形态，绿色电力、定制化服务、优质供电、精准计量、电力大数据增值服务成为用户的新需求。这样，就需要我们改变电力负荷刚性增长方式，让负荷变得“有弹性”“可调节”，能源互联网能够以综合能源服务的形式满足用户的能源电力需求。5Dfesmc
再比如在能源互联网的信息层，就需要建设“安全芯片-终端认证-数据可信-网络加密-应用密钥”的主动式全域网络安全防护体系，打造全息全景感知、信息高效处理、数据数字安全、应用便捷灵活的开放安全物联网络，这其中就涉及智能传感、5G蜂窝网络、无线组网、能量采集、安全芯片、融合网关、大数据等多种技术。5Dfesmc
总之，未来新型电力系统结构形态将发生较大改变，其核心特征体现在新能源主体化、电网电力电子化和负荷多样化。未来，要实现碳达峰、碳中和战略目标，能源是主战场，电力是主力军，构建新型电力系统是实现“3060”目标的必然选择。5Dfesmc
扫码分享到好友
