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新能源的大时代“先立后破”:“破”的是化石能源 “立”住的是什么?

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这是3月5日,习近平总书记在内蒙古代表团参加审议时讲的一个故事。故事讲完后,习近平补充了一句:“这就是竹篮打水一场空,所以减碳一定要把握好先立后破这个原则。”

2021年毫无疑问是中国的“双碳”元年,蓝冠平台官网也是转型激烈的一年。但是“运动式减碳”、“碳冲锋”、严控能耗与煤炭产能、消费造成了煤炭供应不足、煤炭价格飙升、火电企业亏损、多地拉闸限电……等一系列危机。

(来源:能源杂志 微信号:energymagazin 作者:武魏楠)

“双碳”战略的纠偏也成为2021年最重要的内容之一。2021年5月27日,碳达峰碳中和工作领导小组召开第一次全体会议,会议提出要尊重规律,坚持实事求是,一切从实际出发,科学把握工作节奏。7月30日,中央政治局会议提出,坚持全国一盘棋,纠正运动式“减碳”。“先立后破”也在此次会议上被提出。12月中央经济工作会议提出,要正确认识和把握碳达峰碳中和,实现碳达峰碳中和不可能毕其功于一役,要坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则。

“破”的是化石能源,“立”住的是什么?

2021年这场为时不久的“运动式减碳”带来的破坏力是巨大的。表面上看,在9月末、10月初的一段时间内,全国多个地区出现时间长、范围广、频率高的拉闸限电,其中包括了许多经济发达地区和大量民生用电,这直接影响了经济发展。

其次,为了保障能源供给、恢复煤炭产能,部分地区的“减煤”行动暂缓了。从碳中和与经济学的角度来说,煤炭是一个逐步退出的过程,首先应该退出高成本和低效率的煤矿、发展低成本和高效率的煤矿。但是“减煤”的暂缓可能造成一种政策惯性和对高成本低效率煤矿的保护,不利于煤炭的逐步退出。

所谓先立后破,即“传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上”。此为立足以煤为主的基本国情做出的决策,强调能源结构调整优化要稳妥有序,实现能源低碳转型平稳过渡,确保能源安全保供。

“先立后破”绝不意味着对化石能源的保护。如果说要“破”的化石能源,那么要“立”住的就是新能源。

全国人大代表、远景科技集团CEO张雷认为,双碳转型“先立后破”的关键是先立。“先立就是要立得充分,立得全面,立得高效。建设大规模风光基地,加强电网对可再生能源的消纳是立得充分;立的全面是指不仅要实施大规模西电东送,也要在西部大力发展零碳产业园,促进绿电本地消纳,培育发展新工业体系,实现区域平衡发展;要用抓煤炭保供一样的力度,抓可再生能源的建设,这是立得高效。”

经历了2021年的能源供给波动,煤炭的战略地位得到了肯定。2021年9月13日,习近平总书记在陕西榆林考察时强调,煤炭作为我国主体能源,要按照绿色低碳的发展方向,对标实现碳达峰、碳中和目标任务,立足国情、控制总量、兜住底线,有序减量替代,推进煤炭消费转型升级。

兜底是为了保障安全的底线,而要实现“双碳”目标,新能源的更大规模发展则是基础。这也是中央经济工作会议特别强调“要立足以煤为主的基本国情,抓好煤炭清洁高效利用,增加新能源消纳能力,推动煤炭和新能源优化组合。”的原因。

对于新能源行业而言,“增加消纳能力”是电力系统的新使命。从近20年前新能源开始在中国大地上蓬勃发展开始,消纳就是一直笼罩在新能源头顶上的一片阴云。从技术障碍、政策障碍到市场障碍,新能源消纳逐步迎来新的机遇。

零碳产业园:新能源消纳的新打法

从某种意义上说,2021年遭遇的能源供给危机(或者说电力危机)证明了一点:新能源的建设规模,以及现有体制机制和技术条件下新能源消纳方式很难满足“双碳”目标。

“先立的迫切性非常关键,我们需要加大力度把风电光伏看作是新的煤炭,把氢能和动力电池看作是新的石油,把智能物联网运用作新的电网,通过零碳产业园的新基建形式加大供给侧绿色新能源的释放。”张雷说,“不能仅仅依赖于通过特高压把西部的绿色电力转移到东部的这种形式,通过把东部的产业园转移到西部来作为一种综合补充的手段来大力发展新能源。”

远景把新能源消纳新思路的实践放在了“煤海”鄂尔多斯——基于鄂尔多斯当地丰富的可再生能源资源和智能电网系统,建设了全球首个零碳产业园——鄂尔多斯零碳产业园,实现高比例、低成本、充足的可再生能源生产与使用,并围绕新能源+汽车形成上下游完整产业链。

依靠“风光储氢”的绿色能源供应体系,远景在鄂尔多斯的零碳产业园可以实现80%的清洁能源直接来自于风电、光伏和储能,另外20%的能源将会通过在绿电生产过剩时出售给电网,需要时从电网取回的合作模式来获取。最终实现100%的零碳能源供给。

“尽管目前国内的碳约束还没有十分细致的划分或者指标。但是企业和地方政府已经越来越多的感受到了减碳的压力。”远景科技集团零碳产品首席科学家邱林博士说,“零碳产业园对企业和政府的吸引力是巨大的。”

如果仅仅是依靠碳约束的吸引,零碳产业园的意义就大打折扣了。实际上,依托西北地区丰富的可再生能源资源,零碳产业园已经具备了极强的经济竞争力。

“目前三北地区的风光电成本已在0.2元/度以下,到2023年将实现0.1元/度。”张雷说,“再加上储能度电成本也将降到0.1元/度,风电配上储能也可以实现对煤电标杆电价的更优的经济性。”

据了解,目前鄂尔多斯零碳产业园的绿电用电成本相比于燃煤发电已经有了很强的竞争优势。廉价清洁能源不仅能够成为零碳产业园吸引企业、不断扩张的基础,也会让产业转型和降碳降本有更强的原动力。鄂尔多斯零碳产业园未来要帮助鄂尔多斯市区用电动重卡替换33万辆重型的柴油卡车。“按照现在的电价计算,我们预估节约下来的碳成本可以达到15亿元。”邱林说。

低价的电力和100%的清洁能源是零碳产业园带来的最直接效用。实际上,鄂尔多斯——或者说西北地区——丰富的可再生能源资源是稀有的资源,至少在中部和东部地区难以实现这样的条件。

此外,更加精细化的减碳技术创新,尤其是对于数字化技术的充分应用,则成为了零碳产业园的另一层意义。

在鄂尔多斯“远景零碳产业园”,远景并不是简单地计算出整体能耗,并匹配相应的清洁能源电力;实际上,通过远景方舟能碳管理系统,零碳产业园可以精确的监测和测算入驻企业的碳排放和能耗。

“在此基础上,我们会对产品实施碳足迹的核算。”邱林说,“这样可以帮助企业在每一个生产环节都提升减碳的潜力,而且所有生产出来的产品都可以进行符合国际标准的碳认证。”

新一轮工业革命,从中国西部开始

在零碳产业园落地之前,鄂尔多斯的经济发展单一到只需要一个“煤”字就可以概括。但是和那些资源枯竭后忧心发展的城市不同,鄂尔多斯在煤炭资源消耗殆尽之前要面临的是不断强化的碳约束。零碳产业园模式给鄂尔多斯,乃至整个中国西部地区一个全新的选择。

以传统的眼光来看,经济发展以来的无非是“资源、市场、交通、人才……”。中国东西部经济发展的不均衡就表现为:东部聚集了人才、市场、资金,西部发展依赖资源(以煤、油气等化石能源为主)。在“双碳”时代,东西部的经济发展模式势必都要被碳约束影响。谁拥有着更多的可再生能源资源,谁就掌握了“双碳”时代经济发展的前置条件。

聚集在鄂尔多斯零碳产业园内的不再是原本鄂尔多斯的优势产业——煤炭开采、煤电、煤化工,绕动力电池与储能、电动重卡、电池材料、绿色制氢等绿色产业的上下游产业链才是产业园中的主力军。

如果没有“碳约束”和零碳产业园的低电价,这些企业大多都会选择靠近市场的发达地区,鄂尔多斯或许不会是首选。但是现在,鄂尔多斯不仅打破了围绕煤炭建立起的产业格局,甚至可能拓展更多地产业机遇:动力电池与储能会带来新能源汽车与风光制造、绿氢会吸引低碳钢铁工业……

长期以来,中国的经济和人口重心80%在东部沿海和中部地区,大量的重工业也在这个区域,而可再生能源却富集在西部地区。曾经我们只能依靠长距离的特高压输电线路来解决可再生能源生产与消纳的错位问题,却很难依靠产业转移来实现资源使用的最大效率。

“重新谋划产业布局,就地发展绿色工业体系,在西部地区将可再生能源生产与可再生能源消费结合。不仅是提高资源利用率的手段,更是平衡区域发展,发展绿色工业革命、实现共同富裕的重要抓手。”张雷说。

正如前文所述,零碳工业园的意义不止于新能源消纳,还包含了数字化减碳技术的应用,和随之而来的产业园标准化、产品化的可能。这就让零碳工业园的可复制性大大加强了。毕竟在中东部地区,依靠可再生能源资源很难在保障经济性的前提下实现零碳目标。但是数字化减碳技术的创新和进步却是不受地域条件限制的。

或许在不久的将来,西部地区就可以依托丰富的可再生能源资源,成为高能耗产业的聚集地;而东部地区将依托西部零碳产业园的零碳能源输出和技术创新经验,实现零碳发展。而这正与“东数西算”的国家战略不谋而合。

实现“双碳”目标注定是一场需要付出成本的持久战,如果在西部基于绿色能源,构建绿色新工业体系,这场绿色工业革命或许是一个解决中国东部与西部、南方与北方经济发展差距,避免西北区域在脱碳降碳转型和产业升级中掉队的绝佳方案。


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