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“双碳”下我国电力系统的今天与明天

—国家电网、三峡、正泰等做客央视《对话》

来源:央视《对话》  撰稿人:  发布时间:2021年08月10日 浏览:
摘要:

  《对话》 20210807 新型电力系统进行时】269年前,本杰明·富兰克林冒着生命危险从天上接引下一股雷电,从此,工业社会进入日新月异的新时代。在中国经济高质量发展的当下,以新能源为主体的新型电力系统作为先行者编织未来之“网”,擘画实现“双碳目标”的美好愿景。

  住房和城乡建设部原部长、国家气候变化专家委员会委员仇保兴,三峡能源党委书记、董事长王武斌,全国工商联副主席、正泰集团董事长南存辉,上海交通大学副校长、教授奚立峰,国家电网公司副总信息师王继业等嘉宾,共同描绘碳达峰、碳中和背景下,我国电力系统的今天与明天。

  为新型电力系统“画个像”

  新型电力系统 发电侧减碳就够了?

  新型电力系统能否完全满足电力需求?

  新型电力系统会成为下一个风口吗?

  新能源催生“150万亿”大蛋糕?

  新能源发电降成本需突破体制瓶颈

  火电资源丰富的地区有转型动力吗?

  以下为发言实录:

  269年前,当富兰克林从空中接下雷电开始, 人类就和电结下了不解之缘。电的发现,也让人类的工业社会发展进入到了一个日新月异的新时代。时至今日,无论是生产或我们的生活,方方面面的我们都被这样的一张巨大的网所包围。生活当中简单的照明也好,您收看的电视也好,您使用的智能手机也好,等等,都需要从这样的一张巨大的网当中来接续能量。在今年3月召开的中央财经委员会第9次会议上提出了一个新的概念,那就是要构建以新能源为主体的全新电力系统,对很多的观众来说一定很期待知道这张全新的电力系统网络会是什么样的样子。

  今天的现场我们邀请到了几位嘉宾和我们共同来对话,每人贡献一个关键词,跟我们分享一下,你们觉得这是什么样的一张全新的网络?

  住房和城乡建设部原副部长 国家气候变化专家委员会会员 仇保兴:低碳

  上海交通大学副校长 教授 奚立峰:变革

  全国工商联副主席 正泰集团股份有限公司董事长 南存辉:更安全、更清洁、更便宜、更环保,“四更”。

  国家电网公司副总信息师 王继业:智能

  三峡能源党委书记 董事长 王武斌:系统

  主持人:它对我们曾经熟悉和了解过的整个的电力系统和网络来讲,又会带来什么样的一些改变?

  王继业:过去我们的电网是一种单向传输,按层级由发电厂传输之后进入到用户,那么在新兴电力系统之后,这个可能就发生了一些变化了。电网的功能形态它已经发生变化,由过去的单向可能下一步要成为双向。比如说我们的住宅,如果住宅我们增加了一个光伏发电,那么这样家庭用户他既可以使用电力,他也可以通过光伏发电向电网输送电力,所以这样的话变成双向。

  南存辉:过去的集中式的大型的发电厂,是电从远方来,然后现在就是变成从身边来了,边发边用,自己的周边都可以了。

  王武斌:既是消费者也是生产者,这是一个源头的变化。

  王继业:电网大的形态也由过去的集中向这个分布式来发展,总的形态发生变化。

  主持人:我们看到了好几组的改变,从单向到双向,从集中到分布,从消费者到生产者,他们也汇聚成了我们今天双碳目标当中的重要组成。

  主持人:我们今天节目现场就特别选取了来自公众的几大需要。解决的难题,来看看大家关注的第一个问题是什么?新型电力系统发电侧减碳就够了吗?

  仇保兴:这个观点实际上是一个糊涂的观点,就是认为我们双碳目标电网公司跟那些发电厂把就可以把这个事情干掉了,这实际上是一个很糟糕的,会带来的坏的样板。

  美国的德州,它的绿地比例很高,风电太阳能比例非常高,你用了绿电你就是低碳了,结果他们把所有的其他的传统的炉灶全取消了,就是一个电炉,其他炉都找不到了。突然的冷潮来了,来了以后天然气发电也停了,风力发电也停了,太阳能板上面盖满了雪了,这一下子停了,停了以后就零下20度,结果这一场大的风暴把依赖供应侧解决问题,结果造成了170多个人被冻死,200万人流离失所。

  任何一个韧性的系统,它都应该是多样化的。那么多样化的它就要靠供应侧跟需求侧双方来建立一个多样化韧性的体系,社会本身就是复杂的,你要把它处理成很简单,你就吃苦头了。

  王继业:就这个问题我也想简单的说几句,双碳目标的达到能源行业确实是主战场,从现在来看,二氧化碳排放的88%集中在能源行业。但是不仅仅能源,其他的工业领域,交通,甚至于包括消费的老百姓实际上都有任务,电力行业又是碳减排的主力军,这一点也没问题。在电力行业不仅仅是供给侧,我觉得更重要的是消费侧,现在消费端我们电能的消费实际上现在占比是不高的,中国的电能消费目前是27%,我们这个数字和国际上一些发达国家比是很低的,所以说我觉得下一步应该提高消费端的电力的消费比重。如果提高了,那么消费侧的减碳的任务目标也容易达到,所以碳减排发电侧、电网侧、消费侧大家都要做,缺一不可。

  仇保兴:电网它本来就是分层次的,最主要的就是输配电一定要分离,配电这一块成为一个独立的单元,屋顶上的光伏风电,物质发电,这些小的发电都可以接入你有多余的电卖给电网,不够向电网买电。我们讲到蓄电池,我们首先还要考虑电动车,一辆电动车它能够跑出500公里,就相当于它可以储50度电。如果你把电动车忽视掉,明明家里有这么大一个储能,我们去买储能电池,储能电池贵的不得了,贵到什么程度?储能电池它储一度电按照现在价格他就要5毛钱,那么远景做到2毛钱是可以的,但是一公斤的电池现在只储0.2度电,未来能够做到0.4、0.5(度),估计要10年的奋斗。电动车不用白不用的,我觉得一定要放到我们这个储能体系中间,摆到很重要的位置,它储能量是非常大的。到了2030年,我们全国估计有一亿辆电动车,可以把现有电网的能量的1/5存在这里面。

  晚上11:00到第二天的8:00,这是我们用电低谷,这个时候国家出台非常便宜的电价,两毛钱一度电,那么这个时候所有的小区里面的智能开关打开给这些电动车充电高峰的时候,我们这个小区把它电动车里的电反馈一部分出来,反馈给电网,这时候我们整个电网由于分层亿博体育直播,所以它就变得灵活,就变得智能。

  王武斌:实际上它跟我们的社会经济生活的方方面面都有关系,跟我们每一个人的生产、生活方式,甚至我们的行为、思维习惯的改变都有关系。

  好比我们现在要不要开什么车的问题,这就是一个减碳的选择,我们在家里面的电器的使用习惯,包括我们的烹饪的方式,如果要是说把每一个人的积极性调动起来,这个系统工程它能够更协调的有序的达到我们想要的这样两个目标。

  主持人:我觉得呼吁非常的必要,也非常的及时,我们不能仅仅坐等其他人来完成一个双碳的目标,我们再来享受美好的明天。其实每一个我们每一个个体都是实现双碳目标,当中不可或缺的重要组成。

  南存辉:报一个数据给大家,可能这个概念了。假如有6亿农村人口,每12个人在屋顶可以用太阳能光伏,装20千瓦的话,那就是1000个GW,相当于46个三峡电站。这么大的一个规模,多样化的、分布式的、电从身边来、即发即用的这个业态一旦形成,对于构建这一种安全的,生态化的电网就会形成了。

  主持人:在过往的生活和生产当中,我们有过这样的经历,错峰用电或者是限电使用等等。

  所以当我们都在谈新能源新型电力系统的时候,我们内心自然而然就涌现出了这样的一个愿望,它能够完全满足我们的需求该多好,永远都不断电。

  第二个关注:新型电力系统能不能完全满足电力需求?

  王武斌:这个是需要一个过程的,它为什么中央设定的一个碳打分和碳综合的这样的一个时间点。因为它确实不是一个一蹴而就的,因为我们现在的电力系统煤电的占比还是很重的,我们降碳的这种过程,形成以新能源为主体的电力系统,它一定是一个逐步的过程,要一步一步的来。假设因为风电和光伏大比例取代煤电的时候,电网系统是有很大的压力的。因为煤电它具有调节功能,它可以调风可以调频,风电和光伏它具有间歇性的一个特点,这是它与生俱来的一个缺点,有风的时候有电,白天照太阳的时候有电,晚上就没电了,你怎么去调节它?

  去年我们开工了一个乌兰察布310万(千瓦)的源网荷储,这是全球最大的源网荷储项目,170万千瓦的风电,30万千瓦的光伏,加上110万千瓦时的储能装置。电网直接把它作为自己的一个调蓄池,这是一个完全新型的模式。

  王继业:新型电力系统对电网来讲很复杂,要做的工作也非常多,比如说选定青●!⑽鞑氐鹊冉星褰嗄茉瓷贤囊恍┦缘恪

  另外对于像抽水蓄能,作为一种新型储能,对于新能源云,云平台的建立我们也进一步加大,像现在国家电网建设新能源云已经连接了200多万个新能源主体。就是200多万个新能源的场站已经进入到云平台上来,通过这个平台进行一些公共的服务。

  仇保兴:其实新型的电力系统它本身是一个进行时,因为我们到现在为止还没有给新型的电力系统加以定义,现在我们描述新型的电力系统,实际上我们的图景还不是很清晰的,但是什么叫好的电力系统?

  我们有判据,第一个它是安全的、韧性的,经得起我们的极端气候或者灾害,甚至是局部的袭击。第二,成本可承担的,而且成本是随着时间的推移是趋降的。第三它采用的各种各样的技术的组合,它是可靠性越来越高的。第四它是灰色系统的绿色系统能够平稳、快速、顺利的转换的,不能说我今天用了灰色系统,明天灰色系统都不用了,马上转化到绿色系统,它还是需要一个过渡,它能够平稳的切换。第五,实现进口替代,把世界上最大的天然气进口大国,世界上最大的石油进口大国这个帽子摘掉,这样的话能源是掌握在自己手里,命运掌握在自己手里。如果符合这五个判据,人民群众有满意,我们的双碳目标又能够实现,那么这样的电力系统是一个好的系统。

  奚立峰:实际上我们作为科研工作者,我们也在适应这种变化,我们都在寻找替代的方式,不用这个化石能源。现在目前我们在汽车这些动力方面做的就是氢燃料电池,用燃料电池这个方式。实际上全国现在90%以上的燃料电池的双极板都是由我们这些转化的科研团队来提供的,主要还是在矿山的集卡,港口的集卡等等这些用。我想一方面要引导大家思想上也要变革,另外我们技术上要提供这种可能性。

  主持人:新能源的研究和利用,毫无疑问是不可阻挡的大潮。但是对于使用者而言,我们还是回到刚才这个问题的核心,就是新能源到底能不能完全满足我们的用电需求。

  仇保兴:理论上和其他国家的实践上都已经证明,新型的电力系统,哪怕它可再生能源利用到70%。75%,电网也是很稳定很可靠的。前段时间跟欧盟的专家交流,他说你们中国搞了那么多智慧城市,很多东西很先进,但是我们德国的智慧城市,我们很多城市一个目标,使我们城市的电网能够容纳75%以上的风电和光电,它的起伏很大,但是我电网也能够调动。

  丹麦、挪威它可再生能源比例是世界上是第一的,它70%就已经是风电跟太阳能了。我们从这些先行者的角度来看,完全可以构建非常安全,非常稳定,经得起冲击的新型电力系统。

  主持人:确实像您说的新能源的使用占比,它决定着我们新型电力系统的落地和它是否能够真正的实现,但是我有一个这样的担忧,在一些矿产资源禀赋比较好的地方。人们会不会更容易有一种对于使用火电的向往,就他不一定有这么强烈的动力要去使用新能源。

  仇保兴:这个是存在的,所以我们叫做资源的魔咒。谁的是某一种资源这个非常丰富,他发展的思路就锁定了,但是有一个很巧妙的事情,就是说我们前段时间帮助山西、内蒙古来制定双碳这个蓝图的时候,我们就发现越是这样的地方,越是有空旷、的沙漠、戈壁、盐碱地,这些沙漠、戈壁、盐碱地是长不出一棵草来的,但是你要是给他种太阳能,那是绝好的,他们那边的一块太阳能板比我们这里发电要多1/3。

  我们通过实践发现有三大好处,第一大好处太阳能组件在那些地方,因为昼夜的温差很大,那么它就会结露。一旦太阳能板结露滴下来,沙漠里边水是从空气中间来的,牧草就长得非常好。

  第二个太阳能板一盖它的蒸发量减少了,原来那些水分它也能够保住,我们实际上测算,森林哪怕说现在脱碳能力如何强,但是森林对阳光能的转换,其实如果把阳光能够通过叶绿素的作用转化成能够固碳的木质纤维素,它的转化率是1%。但是我随便拿一块太阳能板,20%是很容易达到的,所以一个20%,一个是1%,种一亩地的太阳能板,相当于它的脱碳效果相当于20亩的森林。

  所以在他们那个地方种树是肯定不行的,种树基本上是高碳的行为。所以国务院办公厅刚刚发的文件,年降雨量400毫米以下的地方,你们就不要种树了,种树是得不偿失。

  主持人:所以这个非常清晰的经济账一算,我相信在那个地方人们自然而然会对新能源有更多的好感,更多的向往,

  王武斌:实际上他们现在的压力是很大的。中央提出的双碳目标之后,要求各地各个行业各个层面都要采取行动的。

  那么它对碳很重的这种城市这些地区的压力是非常大的,他通过一个什么样的方式能够把重碳的行业能够替代出来。

  包括现在我们建设美丽中国的过程中,它原来采矿形成的一些采矿区,一些塌陷区,一些废弃矿坑,它实际上跟新能源跟风电跟光伏,特别是跟光伏能够结合起来的话,生态修复我们有很多成功的案例。我们在安徽淮南2017年的时候建了一个15万的项目。那是长江中下游地区小100年的这样的一个采矿区,塌陷之后那些村庄都搬走了,真是满目苍夷,平原地区下雨之后它形成水坑,不断的往下沉,环境也很差。

  我们做了水面漂浮的光伏之后,把这个地方用起来了,可以发电,同时把周边的环境我们治理了,治理完之后水的生态也慢慢变好了,现在就可以养鱼,现在成立一个旅游区了。

  在吉林的双辽我们做了20万千瓦一个牧光互补项目,实测数据没建之前和建之后的木草的生长量一年下来是1:3的关系,原来只能割一公斤草的地方,现在可以搁三公斤了。

  南存辉:这个里面的创新所带来的变化是我们意想不到的,我们在温州做成一个550兆瓦级的渔光互补,下面养鱼一点不影响,上面发电。在江山衢州废弃的山坡上面,他的下面种菜种水果。过去没有转换思维的时候,大家基本觉得不可能,我认为我们以后要支持多样化的新型的能源业态的形成,因为在双创目标下我们是没有回头路的。

  碳达峰到碳中和只有30年时间,发达国家用了70多年,所以我们任务很重,时间很紧,抱着这种侥幸心态拖一拖等一等?等不起拖不得●!

  主持人:像您说的驱动我们选择新能源的理由有很多,有国家的目标,有政策的导向,当然对于企业来说可能还有一个指标也非常的重要,它是不是能够更便宜。

  南存辉:十年以前谁想得到啊,太阳能怎么会比火电都便宜了,将来会越来越便宜。现在我们在南欧地区阳光好的地方上网电价9分钱一度电,将来可能变成7分、5分甚至更低、这个时候的话欧盟它已经在南欧地区用海水制氢,直接送过去。也有一类用海水直接制成甲醇,运输起来就方便了,甲醇和水一勾兑那就是氢。我们用大量的这种创新技术、创新思维、创新理念、创新方法延伸,全方位的多元化的、专业化的来落地肯定会好。

  奚立峰:这个也是没有止境的,开始10年前像光电是一块多,我们现在实际上也是今年我们国家一个国有企业,实际上它的项目发出来的电就是报的不到1毛5分钱,但是在我们海外阿布扎比、阿联酋,我想当然它接近沙漠地区了,它的发电的成本最新的就是1.4美分,实际上就不到1毛钱。

  仇保兴:12年来太阳能的成本降了10倍,那么陆上的风电降了一半,海上的风电降了37%,这样都在下降,就是光电下降的最快,这是技术上突破了。原来我们很多都是进口的,你像硅单晶都进口的,最贵的时候是400美金一公斤,到了我们国家能生产变成多少,变成最便宜的是20块人民币一公斤,整个成本就急剧下降,所以这个是技术上突破的。现在我们遇到了体制的瓶颈了,我们在阿布扎比我们做的太阳能一毛人民币都不到,还用的是中国的太阳能。中国的公司,中国的技术人员,他的电发出来为什么比我们国内还便宜?原因是什么?因为我们许多的地方安装太阳能,条件太复杂了,一会儿说你安装的这些地方要改成建设用地。

  第二,你每一平方米我收耕地使用费,我们国家的土地法规定是每一个平方米每年1块钱到20块钱,他如果收你5块钱你就倒霉了,对不对?干不下去了。所以说它有一个体制上的瓶颈,原来你这个是戈壁滩一毛不长的,现在你要去干太阳能,它突然就变成耕地了,所以我们有些地方政府太急功近利了,要把这些体制上的障碍进一步的突破,这样的话使我们的新能源发展的更顺利。

  三、新型电力会成为下一个投资风口吗?

  南存辉:从太阳能制造端来看,现在我们中国的制造供应了全世界90%以上的产能加盟,包括美国,包括日本很多发达国家地区,其实很多发展中国家也是一样,都在加入我们双创目标的大的行动里去,130个国家都在响应。那么做这件事情的话其实大势所趋。

  主持人:风口可能也意味着是一种风险。以光伏为例,我们看到那么多的地方政府曾经如此在追逐着这个行业的发展,一个又一个的首富的诞生,到一个又一个的首富消失在公众的视野。

  仇保兴:改革开放这40年来,我们有一个非常明确的轨迹,这个轨迹就哪一个产业你就要取消管制,让民营企业可以百分百的参加的时候。这个产业所造成的风口它很快就会调节,所以说你看去产能过去要去50个产能,到了前几年去产能,只要去钢铁、煤炭、化工,因为钢铁、煤炭、化工。凡是民企参与的,他都不需要去产能。他在这个过程中间虽然破产了一批民营企业家,但是这个过程中间,我们也诞生出一批新型的民营企业家,就是前浪去后浪。不需要国家花大力气去产能。所以这个就是改革开放了体制改革所获得的成果。无论是新能源也好,还是我们任何一个高新技术也好,只要是民营企业广泛参与的,它的风险是良性的,不会是恶性的,因为它不可能造成刮风对不对?所以就相当于什么?相当于每一个民营企业参与的时候,每个人对自己的投资负责的时候,他都知道我什么时候加速,什么时候踩刹车,能够自动各自踩刹车的形成的风口,并不危险。

  主持人:其实除了风险这样的一个关键的问题之外,大家还关注的另外一个观点,关键点是不是能够充分的竞争和公平的竞争?电力系统跟我们大家熟悉的互联网领域一样,似乎很多的优势都集中在一些巨头的身上,当他们存在的时候,其实那些新入局者或者中小型的发展者来说,面临着很大的考验和挑战了。

  仇保兴:我们是非常密切关注公平竞争这个问题。就像最近国家能源局出台政策,就是整县整市的推进。太阳能屋顶,我们许多的省份都错误地理解了这个政策,他错误的理解什么程度,既然是整线推进,那么我们分散的民企全部先停下来。

  等到我们县统一招标,有哪一个大企业,哪一个央企,哪一个大国企,或者我自己组建一个大国企通吃。实际上这是对这个文件的错误理解,你不能停止备案,不能停止审批,终止民营企业投资。民营企业建光伏顶,所以我们希望就更多的省份通过这个节目,更多的省份正确的整县推进这个含义,要调动所有的积极性来解决这一类问题。

  南存辉:像太阳能光伏电站的话,它其实是个重资产的业态,一般的民企假如在重资产的情况下不是我的优势,所以我之前我们做了大概两三百亿的电站资产规模以后,我们也主动的邀请央企,让渡控股权,我们把很好的资产把控股权让出来,我就跟着央企给我洗过混合所有制,这样的话就老大哥带着小弟一起干,这种方式来解决原来的市场竞争,合作起来一起干。所以这样的话我们提倡的民营企业最好是做什么的,做最好是我们给自己的定位是高科技,轻资产转的快,轻资产平台化、服务型、互联网化做服务,所以这样的话我们比较好的发挥了自己的优势,作为大央企的一个补充。

  主持人:其实南董也非常好的合作者的心态,在和央企开展着各种各样的合作,但是我特别想问一问王总,在央企的心里像这样的崛起的力量,你们更愿意把它看成是合作者还是一个挑战者?

  王继业:肯定应该是合作者了,因为从电网这个角度来看,它实际上电网从过去的一个电网平台进一步已经发展成为能源互联网的平台或者是一个枢纽,它要把它的上下游,包括设备制造商,包括发电发电商。包括消费侧,也包括一些新型的一些储能,还有一些新型的用户都把它连起来了,所以这样的话更实际上构建成一个生态。那么在生态里面大家互利互惠,共建共赢。我们觉得这个也是国家电网现在要成为一个能源互联网企业的最根本的宗旨。

  奚立峰:所以我想你们都是跨界的,没有分工很明确,大家也是在相互在渗透的,大家都想不单就是一个生产者,或者说我就是个消费者,或者我只是个电力的输送端,大家都想打造一个平台。就像汽车一样的,汽车有传统的车企,大家也知道有新势力在造车,那么现在还有互联网企业在造车,所以我觉得这个市场足够大,使大家都能在这个领域找到自己可控的地方。

  仇保兴:那么从共生的角度来讲,我们国家在建立新的新能源的体系或者是双碳的战略过程中间,每一个城市都靠自己的力量来实现碳中和是有困难的,特别像温州人多地少,你不可能把所有的地拿出来搞成太阳能风能的,随着电力的消费的提高,将来也是很困难的。怎么办?其实温州的在四川的对口支援单位,恰恰是太阳能可风能最好的地方叫阿巴,阿坝这个地区是跟温州是对口支援扶贫的。

  那么它这个地区面积实际上是那么大,10万平方公里平均海拔是3500米,太阳能它是一类太阳能地区,同样一块板装在我们温州市,跟装在阿坝发电量相差接近一倍。

  这样的话,我们应该在阿坝地区搞一个温州的太阳能的这么一个园区,如果说我们在阿坝地区10万平方公里,我们取一小块就300平方公里,我们就发出一个三峡的电量,一个三峡的电量给我们温州市来讲,不仅是现在未来都是绰绰有余。这个时候我们就要通过国家可靠的电网来输送到这里来,你发出来的电算在温州国家电网大通道里面,如果多种所有制的电力,多样化的电力对电网的共存是有利的,那么对壮大我们国家电网也是有利的。

  王继业:现在搞的西电东送实际上就是这个道理,就是把西部集中的比较好的风力资源,太阳太阳能资源集中起来集中发电,然后送到我们东部的消费核心地区。

  王武斌:目前大家积极性都很高,各个政策也在频繁的出台。坦率的讲,我们国家的财政策现在可能是在新能源行业财政政策可能是最密集的。我们一波又一波的降电价,我们在业内的人大家都经历过这样的一种情况,刚才谈到的是包括投资能不能有一个长久的稳健的渐进化的这样的一种发展的过程,这是我们特别期待的,这样的一种过程,也需要我们产业链上的同志们、同行们要同心协力,要营造一个可持续的、健康发展的一个格局。

  仇保兴:从经济的总量来讲,我们预计到了2060年,需要在新能源方面的投资是150多万亿。2008年金融危机是我们政府出台了4万亿,真正到现在没有停止,但是现在的是150万亿投资机会,这样一个投资机会它是一个财富的重新分配,这时候你的敏感性越强,你学习知识越快,捕捉到150万亿的那种能力强一点,如果每个人都做到学无止境,可丰富自己的知识体系的得适合,这个社会也进步了,新时代也会到来。

责任编辑:上游
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