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作者:an888    发布于:2024-09-21 04:37    文字:【】【】【

  9月7日,2024能源绿色发展大会在粤港澳大湾区河套深港科技创新合作区深圳园区举办。王恺强 摄

  在我国大西北,昔日的茫茫戈壁,变成了发展绿色能源的“风水宝地”,广阔的蓝天之下,光伏板和风力发电机星罗棋布;在“一带一路”共建国家和地区,中国提供的清洁、可靠、安全的能源供应解决方案深受欢迎。

  全国人大常委会副委员长、民革中央主席郑建邦在2024能源绿色发展大会开幕式上分享了自己调研时的所见所闻。“这一幕幕的画面,是我国能源绿色发展的真实写照,也预示着中国能源发展的光明前景。”郑建邦说。

  能源是人类文明进步的重要物质基础和动力,关系到国计民生和国家安全。随着新一轮科技革命和产业变革的加速推进,能源绿色发展已经驶入快车道。面对当前气候变化的严峻挑战,能源绿色转型已成为当前全球最受关注的共同议题之一,也是我国高质量发展面临的重大机遇和挑战。基于这一判断,9月7日,由民革中央、中国科学院指导,中国能源研究会、中国节能协会、中国电力企业联合会、民革中央经济委员会主办的2024能源绿色发展大会在粤港澳大湾区河套深港科技创新合作区深圳园区举办。

  大会围绕“能源绿色发展国际合作”这一主题,会聚200多位专家学者和产业人士,为能源领域交流合作搭建了重要平台。与会嘉宾分享了前沿研究成果和深刻独到见解,引发参会者、观会者对未来能源绿色发展的新期待和新思考,为中国式现代化建设注入更多绿色动能,为共建清洁美丽的世界贡献智慧力量。

  近年来,我国坚定不移走绿色低碳的能源转型之路,取得了明显成效。从国务院新闻办公室日前发布的《中国的能源转型白皮书》可以看到:2013-2023年,煤电度电煤耗从321克降至303克标准煤,单位国内生产总值能耗下降超过26%,全国燃煤锅炉减少80%以上,PM2.5平均浓度累计下降54%,重污染天数下降了83%;风电、光伏发电装机规模增长了10倍,清洁能源消费量占能源消费总量的比重从15.5%提高到26.4%,建成风电、光伏全产业链研发、设计和制造体系,全面掌握大型三代压水堆和高温气冷堆第四代核电技术……

  我国在新能源领域已经取得巨大成就,建立了坚实的产业和科研基础,但能源转型本身仍是复杂、长期的系统工程,充满了困难与挑战。

  力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,是我国明确提出的战略目标。“碳排放总量是单位GDP的碳排放量与GDP的乘积,那么,碳达峰的时间也就是单位GDP碳排放量的下降速度与GDP的增长速度达到平衡的时间,这需要供给侧能源绿色转型和用能侧能效提升的共同作用。从长期看,碳中和则意味着碳排放总量要等于或小于生态系统所吸收的碳量,即碳汇。”中国工程院院士、清华大学建筑节能研究中心主任江亿阐释。

  在江亿看来,由于碳汇指标总量有限,而有些基础工业需要燃烧过程,碳排放不可避免。因此对其他大多数用能部门来说,等同于需要尽可能零碳排放以实现碳中和。“零碳排放的长期目标也就要求能源系统必须转向以非化石能源、清洁能源为主导的能源结构,逐渐实现风、光、水、核等非化石能源对煤、油、气等化石能源的替代。”他说。

  在供给侧,风、光、水、核等非化石能源利用的主要途径是发电,一次能源的清洁化也就相当于二次能源的电气化。在用能侧,则需要不断提高能效,节约能源。华为技术有限公司高级副总裁、华为数字能源技术有限公司全球营销服体系总裁杨友桂将“双碳”目标的实现路径总结为:发电低碳化、用能电气化、用电高效化。

  电气化意味着在终端能源消费环节,使用电能替代散烧煤、燃油、天然气的能源消费方式。据中电联发布的《中国电力行业年度发展报告2024》显示,2023年,我国电能占终端能源消费比重达28.1%,随着能源绿色低碳转型加快推进,终端用能的电气化趋势将会继续推进。

  “非化石能源利用的主要途径是发电,通过电能替代不断提高电气化水平,有助于改善能源消费结构、提升终端能源利用效率。在终端用能的三大主要部门:工业、建筑及交通领域,我国都有较大的电气化提升条件和潜力。”国网能源研究院有限公司副总经理单葆国表示。

  他进一步举例说明,比如在工业领域,工业电锅炉、电窑炉等相关技术已具备较高成熟度;在建筑领域,空气源热泵、蓄热电锅炉、电炊具等相关技术成熟度较高;在交通领域,电动汽车、电气化铁路及电气化桥载设备产业链完备、技术自主化程度较高、经济性较强,已具备大规模应用条件,渗透率快速提升。单葆国预计,2030年、2060年我国全社会用电量将分别达到13.0万亿~13.7万亿、19.8万亿~23.9万亿千瓦时,终端用能电气化率将分别达到35%~37%、67%~73%。

  能源转型的核心焦点是新型电力系统的构建。2023年7月,中央深改委第二次会议对新型电力系统提出清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的系统要求。如何按照中央的战略规划构建新型电力系统,也成为与会专家学者的中心议题。

  风电、光电是清洁能源的主力,但它们都是波动性能源,风机和光伏发电出力依赖于自然条件,无法与用电负荷完全匹配,新能源加入电力系统必然使电力供需产生越来越大的调节问题。要从发电侧平滑掉新能源的波动性,多能互补是必然选择,这包括了风电光电互补、光伏光热互补、水电光电互补。但在当前,最核心也最重要的调节性电源,仍然是以煤电为主体的火力发电。

  基于新能源的波动性特点,新型电力系统的构建必须从整体角度予以系统性考虑。中国工程院院士、新能源电力系统全国重点实验室主任刘吉臻指出,新型电力系统的本质特征是能够适应新能源的间歇性、波动性特性。在他看来,新技术的应用以及新技术路线的选择要以“清洁低碳、安全充裕、经济高效”为前提,在今后一段时间内传统化石能源尤其是煤电仍将是兜底保供和灵活性调节最可靠、最有效的手段。而煤电作为调节电源,必然导致其出力小时数、设备利用率下降,成本上升,这需要通过完善电力交易系统予以消化。

  “在发展新型电力系统的过程中,必须深刻领会中央的战略布局和思路,不只是‘大干快上’多装机、多发电就可以,而是要特别强调统筹,要统筹好新能源发展和国家能源安全,坚持规划先行,加强顶层设计,处理好新能源与传统能源、全局与局部、政府与市场、能源开发和节约利用等关系,才能推动能源高质量发展。”刘吉臻特别强调道。

  关于煤炭的特殊地位,中国工程院院士、民革中央原副主席谢克昌也分享了他的观点。“2023年中国能源消费量57.2亿吨标准煤,其中煤炭占55.3%,全年煤产量47.1亿吨,创造历史最高水平。基于我国的资源禀赋和既有的能源结构,在发展新能源的同时还必须继续深入推动煤炭的清洁高效利用,这仍将是保障国家能源供应安全的重要基石。”他说。

  基于煤炭在较长时间内难以完全替代的重要地位,谢克昌认为需要继续加强煤炭资源的清洁化利用,包括对煤炭智能绿色开采、煤电深度调节技术、煤炭清洁高效转化以及CCUS技术(碳捕集、利用与封存)的开发。

  煤炭在能源绿色发展中的作用不能单纯从其自身来看待,必须放在电力系统整体的角度来看。中国工程院院士、华北电力大学校长杨勇平指出,进入新世纪以后,我国经过多年来的持续努力,大部分的机组都完成了超低排放的改造,现在煤电的排放水平已经达到了气电的排放水平,发电效率、输电效率、度电煤耗都已达到国际先进水平。“与此同时,能源绿色转型的目标在于整体的电力系统平均碳排放水平的降低,煤炭本身是高碳能源,但是作为调节电源的价值十分重要。”杨勇平说。他还提出煤炭和火电还需要继续提高灵活性,持续发展快速启停、深度调节的能力;在一些经济发达地区,应继续大力发展灵活性比煤电更好,更能适应多能互补、与新能源优化组合的气电等建议。

  从广义的能量转化流转的角度看,化石能源是通过生物圈转化沉淀在地质环境中的太阳能,其本质上也是储能介质。作为一种储能介质,化石能源能够灵活转化、稳定适配需求是其天然优势,基于化石能源的传统电力系统由源、网、荷三部分组成。而能源绿色发展要求使用清洁能源逐步取代化石能源,则必须构建源、网、荷、储一体化的新型电力系统,那么大力发展储能产业和技术,也是必然要求,更是核心挑战。

  当前,储能产业和技术处于多线并进的状态。中国科学院院士、南方科技大学碳中和能源研究院院长赵天寿分析了各个技术路线的优势和问题:抽水蓄能规模大,寿命长,转化效率比较高,但高度依赖地理环境,选址不够灵活,总量受限;压缩空气储能效率相对抽蓄较低,能量密度较低,需要很大的空间,选址也不够灵活;锂电池,主要是磷酸铁锂电池,其优势在于成本低、能量密度高、响应快,其缺陷在于安全性和锂资源供给问题;液流电池技术,使用电解液材料,可以根据需求设计,具有较高灵活性,且寿命较长,目前的瓶颈在于成本,也存在钒的资源问题,处于产业形成初期。

  “目前多条储能技术路线,在安全、储能时长、电站选址等方面还存在重要挑战,未来还需要多种技术并行,储能技术同样需要维持多元互补的格局。”赵天寿说。

  储能的核心价值在于平滑风光新能源的出力曲线,除了以抽水蓄能、压缩空气蓄能和各类型的电化学储能方式之外,氢能也是非常重要的储能方式。“要实现可再生能源成为能源主体的转型,必然需要解决过程性能源能存储、能即时便捷使用等问题,只依靠电力作为二次能源无法解决这一问题。”中国科学院院士、西安交通大学教授、动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦认为,氢能是把过程性能源转化为载能性能源的主要选择,在目前技术条件下,也是最高效的能源载体。在他看来,氢能应该被作为与电并重,甚至比电更重要的二次能源。“氢能产业的发展是全产业链的变革,要从源头上解决大规模、低成本、绿色地制取氢气和电的技术,氢能发展在制、储、输各环节都有关键瓶颈,一定要打破瓶颈,以此构建新的产业链。”郭烈锦说道。

  但因氢能本身的物理性质,在储存、运输上都存在一定困难。“氢能的储运问题,可能通过绿氢二次转化为绿氨、绿色甲醇的路径加以解决。”澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学清洁能源研究院院长刘科高度重视甲醇的制取和应用。他认为,从第一性原理出发,液体是最佳的能源载体。原因有二,一是体积能量密度最高,二是运输成本低且可以长期储存。绿色甲醇是广义的氢能,并且克服了氢能难以储运的关键缺陷。

  “甲醇由碳氢氧组成,以绿氢制备甲醇时,如果其中的碳来自生物质、城市垃圾或者碳捕集,则减碳100%,可惜成本很高;但如果能使用一些煤炭,效果仍然比单纯的煤制甲醇减碳82%,成本也可大幅降低,同样是可行的减碳路线。”刘科的分享为探索更多实践碳中和的路径提供参考。

  “在沙特,一个旅游城市红海新城提出了一个疯狂的概念——‘100%依靠太阳能’,要求用400MW的光伏,1.3GGh储能单独构建一个电网。此前全球绝大多数相关公司都去尝试过,但效果不佳。”杨友桂介绍,2021年8月,华为接手红海项目后,投入了大量科研力量,花费一个月时间完成仿真,通过将数字技术、电力电子技术等相融合,打造出全球领先的构网技术,为红海新城的能源系统提供了强大支持。

  早在10年前,习总书记就创造性提出推动能源消费革命、供给革命、技术革命、体制革命和全方位加强国际合作的“四个革命、一个合作”的能源安全新战略,为新时代能源发展指明了前进方向,提供了根本遵循。其中,“一个合作”指明了能源绿色发展作为一项全球性公共事务,必须坚持国际合作,承担国际责任,寻求互利共赢。

  事实上,不断建立新的国际合作,强化既有国际合作,充分利用国际贸易分工,摊薄研发和转型成本,也是我国加快能源绿色转型步伐的必由之路。基于此,深化能源绿色发展国际合作也成为与会院士、学者和产业人士的一致共识。

  “我们生活的这个星球是人类共同的家园,我们头顶同一片蓝天,同呼吸,共命运,积极发展清洁能源,推动经济社会绿色低碳转型是国际社会应对全球气候变化的普遍共识,能源绿色发展国际合作势在必行,有了合作,大家才能共赢。”郑建邦指出,能源绿色发展要坚持以合作为路径,以高质量共建“一带一路”为引领,讲好中国清洁能源开发利用等绿色发展的故事,加强先进能源技术解决方案的务实合作,深化能源合作伙伴关系,坚持更大范围、更宽领域、更深层次的对外开放,为美丽中国建设夯实绿色基础,为全球的生态文明建设提供发展经验。

  国家发展改革委副秘书长张世昕在致辞中指出,要深化能源绿色发展国际合作,推动建立公平合理、合作共赢的全球能源治理体系。

  “要坚持自主创新,攻克关键的卡点,包括技术、装备等。”谢克昌表示,不论是煤化工、智慧发电还是电网等领域,都需要通过足够的自主创新技术,获得更多国际上的发言权,强化能源绿色发展的国际话语权,从而在合作中掌握更多的主动权。天富测速网址!首页/天九注册软件/首页

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