北大能源研究院副院长杨雷:“双碳”目标的提出可与改革开放决策相当
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北大能源研究院副院长杨雷:“双碳”目标的提出可与改革开放决策相当

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今年10月24日,中共中央、国务院正式对外印发的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》,为中国的碳中和之路进行系统谋划、总体部署,给出了实现碳中和的具体路径、具体手段指引了方向。

毫无疑问,“双碳”目标的将会对中国的经济社会产生深远且彻底的变革。在“变革与挑战——2021凤凰网科技峰会”上,北京大学能源研究院副院长杨雷更是表示,“双碳”目标的历史地位要远超过中国加入WTO,其重要性甚至可与改革开放决策相当”。在他看来,碳中和将会对全球的贸易投资及能源格局进行重塑,中国也将面临新一轮的挑战与机遇。

杨雷指出,如果传统的能源结构是金字塔式的单向结构,国家电网、燃气公司、热力公司及大型的能源生产商聚在金字塔的顶端,能源是从上至下的单向流动,未来在新兴产业和能源变革的驱动下必然会不断地变成能源和信息都在双向流动的体系,甚至每个家庭都能够成为能源、生产和消费的基本单元。

北大能源研究院副院长杨雷:“双碳”目标的提出可与改革开放决策相当

可再生能源是实现能源转型的重要路径之一,但杨雷指出,单是以可再生能源为主的体系并不能帮助我们实现碳中和,能效才是第一能源。

虽然目前中国仍然是全球最大的碳排放国,但同时,中国也一直是清洁能源的引领者,是世界第一的光伏装机国、世界第一的电动汽车的保有国。杨雷表示,中国实实在在地用行动支持了全球能源转型,这也是中国最大的贡献。

以下是杨雷的演讲速记(略有删减)

尊敬的各位嘉宾、各位朋友,大家晚上好!非常高兴来参加“挑战与变革:凤凰网2021科技峰会”,和大家分享我对碳中和与能源革命的一些思考。我将从4个角度进行介绍:能源革命的背景情况、能源转型的形式、“能效是第一能源”以及碳中和的国际合作。

我们应对气候变化是一个共同的挑战,这首先是一个科学问题,也是一个没有争议的科学问题。它不仅是人类的责任,也是我们构建人类命运共同体的最大挑战。

今年我们对此更能感同身受,北京经历了前所未有的强降雨、其他地方洪水、山火和干旱越来越肆虐,气候变化正在给我们带来越来越大的挑战,这是一个不争的事实。

随着全球各国对碳中和的重视,未来的贸易格局也可能会加入碳关税的角色,对全球的贸易投资进行重塑,就像二十年前我们加入WTO带来了新一轮的红利,未来我们将会面临新的形势。

我们也经常和一些企业家、学者包括政府官员探讨,提出“双碳”的目标是否相当于中国加入WTO这么重要的历史节点?答案是肯定要超过的,会不会达到中国1978年改革开放这样的重大决策?大家的认识是差不多。所以党中央说碳达峰、碳中和是党中央、国务院深思熟虑做出的重大战略决策,事关中华民族的永续发展和构建人类命运共同体,这是一点也不夸张的。

低成本的高技术驱动了能源革命,以光伏为例,过去十年,光伏单位造价降低了80%-90%,目前已经是最便宜的发电方式。相关的储能、风电和电动汽车都进入了爆发式的增长阶段,可以说正是由于技术进步带来了这次能源革命和产业革命的最大动力。

能源转型将会是怎样的一个态势?过去的二十年里,经济的高速增长是以能源的高速消费增长为支撑,这个支撑主要来自化石能源,就是以煤炭为主的能源结构。近年来,我们的非化石能源正在开始起步,目前我国非化石能源占比仅有16%,而我们计划到2060年,我国非化石能源的占比将达到80%以上,能源结构将会以煤为主的化石能源变成可再生能源为主的结构,发生翻天覆地的变化。

说到这里,大家肯定都会非常熟悉一个名词——“新型电力系统”,这也是党中央、国务院提出的我们致力于能源转型的目标。新型电力系统最重要的特征就是以可再生能源为主体,更加灵活、柔性、安全、智能化的系统,最大的特点就是高比例的可再生能源。

但风电、光伏这样变动性的电力与火电不同,随着这些变动性电力的增加,需要我们付出额外的调动系统成本,这也就给我们提出了一个新的挑战,如何真正实现高比例的新型电力系统和能源系统?需要的是一个整体的、系统的变革,需要一个从量变到质变的过程,就是电源、电网、负荷、储能能够进行整体的升级,可以说是一个巨大的挑战。

在这个过程中,数字化将会发挥巨大的作用。通过人工智能的不断学习,能够越来越精确地预测未来风电和光伏等变动性能源的出力,通过这样的方式就能够更好地匹配将来的需求和整个系统灵活性的需要。

电动汽车也是目前的巨大风口,按照相关机构预测,未来到2030年,光是中国电动汽车的保有量会超过8000万辆乃至1亿辆,其电池所有的容量已经达到50亿kW·h。这是什么概念?中国目前所有的装机也只有22亿kW·h,也就是说这些装机全部启动,要满足把这些电动汽车的电都充满的话,都需要两个多小时。

当然,这种情境是不会发生的,但我们可以看到将来电动汽车,是一个多么巨大或者快速增长的负荷,未来电动汽车会改变整个能源需求侧的结构。

如果说,传统的能源结构是金字塔式的单向结构,国家电网、燃气公司、热力公司及大型的能源生产商聚在金字塔的顶端,能源是从上至下的单向流动,未来在新兴产业和能源变革的驱动下必然会不断地变成能源和信息都在双向流动的体系,也就是由原来集中式的能源结构变为越来越分散、越来越灵活、或者小规模的能源体系,甚至每个家庭都能够成为能源、生产和消费的基本单元,这已经不是梦想了,我们已经能看到越来越多的商业实践。

大家可能会说,好啊,有了这么多科学技术的进步,是不是我们就能够顺利实现高比例的可再生能源系统,就可以高枕无忧了?不是这样的,我们仍需要一个特别强大的体制机制的支撑。刚才我们举了很多例子,比如比如车网互联、系统灵活性、需求侧响应、氢能应用场景等等,大家想过没有,如果不能赚钱,谁会去做这些事情?

新的商业模式的构建,一个最重要的前提就是要有一个完善的市场化机制和体制,白天的电和晚上的电当然是不一样的,身边的电和远方的电也是不一样的,能不能提供调峰、调频这些附加的服务,都会是能源的不同属性。再强大的中央政府或者计划体系也没有办法知道,一片乌云什么时候来,能够减少我们的电力储能,那么这样的话,一个灵活的市场信号就特别重要。

目前,我们的中央政府已经提出了深化能源体制改革以及全面推进电力市场化改革的具体要求。我们需要这样一个完善的市场机制,也需要这样一个灵敏的价格信号真正驱动这些商业模式的建立,而这些商业模式的建立将真正能够推动能源向以可再生能源为主体转变,才能实现这样可持续的发展。

大家听到这里可能会觉得,可再生能源为主的体系,是不是能够帮助我们实现碳中和?是不是就是最大的抓手?No,我要和大家说仍然不是,最大的抓手其实是能效。

这是国际能源署所做的一个评估,如果实现《巴黎协定》的目标,贡献最大的不是可再生能源。可再生能源加起来发挥的贡献是32%,那么能效是37%,相比所有的可再生能源加总的贡献还要大。我们也可以看到另外一个著名的国际机构国际可再生能源署做出的评估,非常类似,也是说要实现碳中和、把300多亿吨的碳减为零,那都靠谁呢?第一是能效,第二是可再生能源,都是占到1/4。

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最后,我想给大家鼓鼓劲,中国其实一直是清洁能源的引领者。如图所示,图中红色的柱子是风电,蓝色的柱子是光伏。今年我国光伏的装机可能会超过风电,这也是得益于光伏成本的快速降低,每年几乎都以50%的增量在增加。

有关机构统计的数据显示,中国一个国家的装机,无论是陆上还是海上都超过了全球装机的一半,而且我们也有完整的产业链,中国生产了全球大概3/4的光伏组件,生产了差不多一半的风机,储能、动力电池也是将近一半的规模化产量在中国。这些有力地支撑了我们全球能源转型的需要,应该说,中国是实实在在地用行动支持了全球能源转型,这也是中国最大的贡献。

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