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智能電網技術將成為推進可再生能源大規模應用的主要方向之一

2019-01-28

  全球能源格局處于發展的“十字路口”,能源轉型加快、綠色低碳發展成為必然選擇。面對低價化石能源、政策不確定風險加大、投資增長趨緩等嚴峻考驗,如何推進可再生能源高質量、可持續發展,成為擺在國際社會面前的難題。

  1月11日至1月13日,國際可再生能源署(IRENA)第九次全體大會在阿聯酋阿布扎比召開,與會代表分別介紹了各自國家和地區的可再生能源發展規劃、政策,明確了可再生能源發展的方向目標。

  正如國際清潔能源論壇副理事長周杰在《國際清潔能源產業發展報告》中所呼吁:“能源轉型綠色發展勢在必行,各國政府應對清潔能源與節能環保給予更多關注和支持。”

  智能電網技術將成為推進可再生能源大規模應用的主要方向之一

  綠色轉型之核:技術創新

  人類漫長的歷史從學會使用火開始,經過石器、鐵器時代,直到近代工業化革命,是技術發明使得人類文明到達了前所未有的高度。

  巴黎氣候大會上,有196個締約方做出了承諾,使全球氣候治理開啟了新的篇章,全球能源的發展進程、戰略導向出現了深刻的轉變。世界主要能源國家競相制定發展計劃,以期通過技術突破帶動產業發展。

  2015年,歐盟公布了以可再生能源、智慧能源系統、能效和可持續交通為核心的《歐盟戰略能源技術計劃》。2017年美國發布的《美國優先能源計劃》強調了保持可再生能源產業和技術的世界領先地位。日本在新的《能源基本計劃》中提出要推進節能和可再生能源技術的發展,大力發展先進儲能技術。我國在《能源技術革命創新計劃(2016-2030)》中對可再生能源、先進儲能、智能電網等技術都制定了發展路線圖。

  降低可再生能源投資和運維成本成為創新重點。通過技術進步推動成本快速下降,是可再生能源快速發展的重要原因。與化石能源相比,可再生能源整體經濟性仍存在差距,因此需要更深入的研究高效、低成本、環境適應性強的先進可再生能源利用技術,提升綜合競爭力,實現經濟發展和綠色低碳發展的有機統一。

  智能電網技術成為推進可再生能源大規模應用的主要方向之一。隨著分布式能源和電動汽車的興起,對配電網提出了新的要求,要大力提高配電網的自愈能力,適應新型發電方式、負荷發展需求,滿足用戶的雙向互動要求。目前主要發達國家基本完成或即將完成智能電表的升級,發展中國家市場也逐漸興起,為電力消費新模式、節能等智能用電提供了重要技術。

  總之,突破并擁有一批關鍵核心技術是重中之重。無論是確定氫能或是地熱能還是其它發展方向,都應當將目標聚焦在突破一批關鍵核心技術上,在技術上不受制于人。從基礎研究發力,我國應激勵原始創新和核心技術研發,引導人才投身到關鍵核心技術研發中。掌握核心技術絕非朝夕之事,既要有巨大的勇氣,也需要“十年磨一劍”的毅力。

  構建清潔低碳、安全高效的綠色能源體系是我國能源結構調整、推動能源生產和消費革命的目標和方向,也符合世界能源發展的總體趨勢。

  專家預測2050年可再生能源將成為能源系統核心,終端和一次能源消費結構根本逆轉,推動形成綠色現代經濟體系。

  我國的能源轉型已經取得了長足的進步,未來仍將需要進一步加強科學技術在能源領域的落地應用,以及在市場中的轉化能力,為我國綠色轉型提供技術保障的同時,搶占科技創新的制高點,引領全球行業發展。

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  綠色轉型之源:發展趨勢推動

  截至2017年年底,全球有179個國家制定了可再生能源規劃目標,57個國家提出100%可再生能源電力供應。在多重因素的影響下,可再生能源正處于快速發展期。

  可再生能源屬“朝陽產業”,在全球能源消費結構中占比依然很低,發展還不充分。全球能源消費曾經有十年保持年均1.7%的增速,這一期間可再生能源同處于高速增長階段,但在總量中的實際占比僅提高了3個百分點,能源低碳轉型之路、可再生能源發展之路任重道遠。

  據相關機構預測,到2040年全球GDP總值將增加一倍,能源需求增長1/3,人口總量將達到92億。能源在世界經濟增長中發揮的基礎作用將更加重要,發達國家能源需求總量逐步平穩,發展中國家將成為能源需求增長的主要推動力量。

  隨著全球風能、太陽能和生物能等非可再生能源補貼普遍削減,行業發展速度放緩,并導致全球可再生能源投資大幅度下降。2017年,美國可再生能源投資增長僅1%,印度降低了20%,日本降低了16%,德國降低26%,而我國則保持了30%的增速,成為全球可再生能源市場為數不多的亮點。

  眾多國家將可再生能源作為國家的戰略新興產業,通過多種方式推動產業發展。但是各國資源稟賦、經濟結構、政策體系、市場環境、行業發展千差萬別,可再生能源應結合國情,以合理布局為前提,提升可再生能源綜合利用效率,從而降低用能成本。

  開展能源合作有利于共同維護全球能源市場安全穩定。可再生能源合作不僅包括技術合作,還包括資本、機制、標準等全方位合作。這些合作有利于產業鏈在全球的高效配置,降低成本,加快商業化進程,利于發展中國家能源轉型,建立綠色、低碳、高效的全球能源體系。

  同時,可再生能源行業創造了大量的就業機會,預計到2050年前將創造多達2800萬個就業機會,將為全球經濟發展做出重要貢獻。

  經過多年的探索實踐,德國等國家的綠色轉型戰略已逐漸成形,并在解決能源安全、打造綠色產業、拉動經濟增長與就業、擴大國際影響力等方面發揮重要作用。

  中國作為綠色轉型的后來者,需要審慎地認識與思考他國轉型背后的經驗與教訓,把握節奏形成多種“能源組合”,平穩過渡綠色發展,并應穩妥推動可再生能源參與市場競爭,優化發展規模和結構,提升補貼資金使用效率,減輕公眾的消費負擔。

  綠色轉型之困:發展不平衡

  綠色轉型軌跡并非如出一轍,不同國家都依據本國自身情況調整能源結構的力度、方式都不相同。

  美國是較早通過稅收推動可再生能源發展的國家,建立起比較完善的法律、稅收體系,貫穿研發、投資、生產和交易等各個環節。特別是美國的可再生能源發電稅收抵免政策在推動發展中起到了重要作用。

  德國可再生能源的發展過程可稱為全球可再生能源政策發展的代表,開始是以固定電價和保障收購為核心,激發投資熱情。從2017年開始,該國全面鋪開以“市場電價+固定溢價補貼”為核心的競爭上網模式,要求新建可再生能源進入電力市場,與傳統電源同臺競爭,通過競爭決定市場價值之外的溢價補貼。

  英國可再生能源政策發展可分為“可再生能源配置額+綠證”和“差價合約”兩個階段。前者與美國的可再生能源配額制類似,滿足條件的向監管機構申報可再生能源發電量,獲得對應數量的綠證。低碳能源差價合約階段則與德國的競價政策類似。

  日本政策借鑒了歐洲的發展模式,從固定電價轉變為“市場電價+固定溢價補貼”的競價模式,進而推動風電和光伏產業的可持續發展。日本大力推進“氫能社會”,希望加快實現氫能在電力、家庭、工業甚至全社會的廣泛應用,進而保障能源供應體系安全。

  當談可再生能源時,我們很容易忽略,世界上仍有相當大一部分人根本無法獲得能源,能源供應不可靠或價格昂貴使數億人用能可望而不可即,可再生能源發展在不同地區極不平衡。

  歐洲大力推動風力發電、光伏發電、生物質發展,可再生能源占其能源消費總量的15%,其中挪威等部分北歐國家已超過60%;中南美洲地區因其水力資源充沛,水電占其能源總消費的22.4%;亞洲地區可再生能源占比相對偏低,但增長速度全球領先;中東地區石油、天然氣約占其能源消費量的98.2%,可再生能源忽略不計;非洲除南非和埃及等少數國家外,可再生能源開發尚屬起步階段。

  可再生能源在不同用能行業發展情況也不平衡。例如,供熱制冷、交通和電力三大領域中,供熱制冷能耗最大,其可再生能源滲透率已達到27%,但主要以薪柴、秸稈等傳統生物質為主,而現代可再生能源供熱制冷因區域資源稟賦、經濟性等原因發展仍顯滯后。

  交通行業是全球能源消費增長最快的領域,但可再生能源占比僅3%,是全球可再生能源替代、節能減排的難點部門。

  電力領域則取得了較大的發展,保持了相對穩定的增長態勢。

  從現實角度出發,可再生能源發展要經歷“喂養、斷奶、自食其力”的過程后,才能逐步成長起來。享受國家政策扶持和特殊補貼,起初是必須和必要的,但是長此下去,就會因為無法獨立存活而走向絕境。解決發展不平衡問題需要因地制宜。


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