
近日,中國宏觀經濟研究院能源研究所發(fā)布了《中國能源轉型展望2023》COP27特別報告——面對國際國內新形勢新挑戰(zhàn)堅定走向凈零排放能源轉型目標(以下簡稱“報告”)。
報告在氫能方面指出:
限制全球變暖需要能源部門進行重大轉型。這將涉及大幅減少化石燃料的使用、廣泛推廣電氣化、提高能源效率以及使用替代燃料(如氫能)。
工業(yè)部門約占全球排放量的四分之一。實現(xiàn)凈零排放將非常困難,需要新的生產工藝、低排放和零排放的電力、氫能,必要時還需要進行碳捕獲與封存。
盡管近兩年能源市場的動蕩加劇,但發(fā)達國家大多把加快新能源發(fā)展、早日實現(xiàn)能源轉型視為保障能源安全、有效應對全球氣候變化的根本途徑,力爭實現(xiàn)碳中和的共識進一步增強。歐盟預計,到2025年其風電和光伏裝機容量將翻倍,2030年達到目前的三倍,即新增4.8億千瓦的風電裝機和4.2億千瓦的光伏裝機,到2030年將替代1700億立方米的天然氣需求。同時,歐盟還計劃到2030年,生物質天然氣產量達到350億立方米,氫能替代250億到500億立方米的天然氣。德國將本國的碳中和目標年從過去的2050年提前到2045年,同時,為確保實現(xiàn)2045年碳中和目標,要求2022年底前出臺全部轉型所需的法律、法規(guī)和配套措施。德國新一屆政府還在考慮將淘汰煤炭時間從過去的2038年提前到2030年,并在2030年前將可再生能源電量占全部發(fā)電量的比重提高到80%,力爭早日實現(xiàn)能源獨立和碳中和。
依托一體化發(fā)展布局,長三角推動特高壓、配電網、氫能等區(qū)域間能源電力新型基礎設施互聯(lián)互通。長三角已在全國率先建成了特高壓骨干電網結構。2020年9月,嘉善到青浦10千伏電力聯(lián)絡線工程竣工投運,青浦到吳江10千伏互聯(lián)工程也正式建成貫通,實現(xiàn)了上海與浙江、江蘇的配電網跨省互聯(lián)互通,使跨區(qū)域電力融合發(fā)展進入了一個新的階段7。2020年6月,長三角三省一市的四家能源企業(yè)共同簽署《長三角能源基礎設施一體化合作框架協(xié)議》,擬建立長三角能源企業(yè)合作機制,推進區(qū)域間能源基礎設施互聯(lián)互通,打造長三角氫能物流示范線路。近年來,長三角地區(qū)“互聯(lián)網+”智慧能源、儲能、區(qū)塊鏈、綜合能源服務等一大批能源新技術新模式新業(yè)態(tài)蓬勃興起,推動建立集成優(yōu)化、區(qū)域聯(lián)動、智能調控、物理信息融合的能源系統(tǒng),推動區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展。
2022年10月,位于滬蘇浙交界處的長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)發(fā)布了《長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)碳達峰碳中和工作的實施方案》和《水鄉(xiāng)客廳近零碳專項規(guī)劃》。提出到2025年,力爭示范區(qū)能耗強度較2020年降低15%左右,碳排放強度較2020年下降20%以上。文件提出,積極推動綠色低碳先進技術的先行先試,大力推廣應用分布式光伏、地(水)源熱泵、氫能、生物質能、近零碳建筑等技術設施。“三園”(江南圩田、?;~塘、水鄉(xiāng)濕地)建設聚焦近零碳建筑、低碳循環(huán)立體農業(yè)等方式,大力實施增濕擴綠,持續(xù)提升碳匯能力,著力打造長三角低碳發(fā)展樣本。
報告設計了三個情景,包括參考情景(BLS)、碳中和情景1(CNS1)和碳中和情景2(CNS2)。CNS1:在用的煤電機組逐步降低年運行小時數(shù),實施自然退役措施,最長壽命煤電機組運行到2055年左右;中長期適度部署負碳技術,隨著新型儲能技術、電動汽車儲能(V2G)、綠氫等新技術的發(fā)展,能源系統(tǒng)能夠在2055年左右實現(xiàn)凈零碳排放。CNS2:以更大的力度加速部署新能源發(fā)展,尤其是風電、光伏的發(fā)展要進一步加快,從而可以加速替代存量煤電;與此同時,新型儲能技術、電動汽車儲能(V2G)、綠氫(包括儲存暨運輸)等新技術的商業(yè)化應用以更快的速度擴張,新商業(yè)模式、新發(fā)展業(yè)態(tài)的配套措施更有力,能源系統(tǒng)能夠在2055年前實現(xiàn)凈零碳排放。
非化石能源(包括氫能)在一次能源總量中的比重將繼續(xù)上升,2040-2045年非化石能源將成為我國主要能源。在CNS2情景下,預計非化石能源占比到2035年將達到40%左右;到2060年達到95%以上。其中,可再生能源將占一次能源消費的90%以上。
終端能源結構不斷優(yōu)化,建筑、工業(yè)、交通等領域用電、用氫占比逐步提升。
工業(yè)領域是終端能源消費脫碳的關鍵領域。鋼鐵和水泥行業(yè)落后產能的淘汰和煤化工業(yè)的有序發(fā)展,將帶動煤炭消費量穩(wěn)步下降,工業(yè)能源消費趨于穩(wěn)定,預計在2030年左右達到峰值。在CNS2情景下,得益于能源效率的顯著提高、新技術的引入、設備的轉移以及電力和綠色氫能的大規(guī)模應用,到2060年工業(yè)領域在終端能源消耗中的份額將低于50%。
在交通領域,2035年后碳排放量將開始下降。電動汽車保有量快速增長,到2060年乘用車幾乎全部為電動或氫燃料電池汽車。氫燃料電池汽車的發(fā)展主要面向重型商用車和公共汽車。到2030年,鐵路電氣化率進一步提高到80%以上,到2050年達到100%。生物燃料和電力多元化轉換(Power-to-X,PtX)在航空業(yè)的大規(guī)模利用也將在交通運輸業(yè)的低碳發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
氫能成為一種重要的能源載體,基于充足經濟的綠電制氫,為難以減排的終端部門提供綠色能源。綠氫與碳捕獲相結合,可以為較難減排的部門創(chuàng)造燃料,如重型運輸、航運和航空。
此外,由于相關基礎設施預計將被直接部署在能源島或陸上停放區(qū)內,因此能源島預計將在開發(fā)PtX解決方案方面發(fā)揮重要作用。預計將在風能和太陽能發(fā)電的基礎上生產氫氣,然后可能將所生產的氫氣輸送到丹麥參與的未來歐洲氫骨干網(EHB)基礎設施中,或直接用于生產合成燃料。
關于電力多元化轉換技術,已確立的目標是到2030年達到400~600萬千瓦的電解槽容量。但相較化石燃料和生物燃料,這種技術在市場上還缺乏競爭力。丹麥已經啟動了一系列措施,以促進PtX價值鏈的發(fā)展:針對PtX和氫氣項目領域投資,實施競爭性國家援助分配方案。預計將在2023年進行一輪國家援助招標,以支持PtX應用的產業(yè)化和規(guī)模擴大。
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