2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論會上發表重要講話時提出，中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現中和。時隔一年，在9月21日舉行的聯合國大會上，國家主席習近平承諾中國“不再新建境外煤電項目”。這是中國為應對全球氣候變化做出的又一重大標志性努力。近些年來，中國的境外煤電投資規模已呈下降趨勢，此舉更是在推動全球能源轉型進程中，踐行大國的責任擔當。

 

碳達峰、碳中和的本質是實現更經濟、更清潔、更安全的能源結構。這是一場壓力重重，但同時廣泛而深刻的經濟社會系統性變革。這一年來，從國家、地方到企業，都掀起了一場綠色變革。

 

在碳中和的過程中，碳排放量占比最高的能源行業首當其沖。我國能源結構以高碳的化石能源為主，化石能源占比約85%，其中一半以上來源是煤炭。作為排放的主要來源，推動碳減排就必須推動以化石能源為主的能源結構轉型，在碳達峰、碳中和目標提出后，這一轉型正在提速。

 

過去一年間，傳統能源巨頭紛紛對外宣布了轉型戰略，制定了碳達峰、碳中和的時間表，在積極對傳統業務進行轉型同時，加大新能源投資布局。新能源行業更是迎來又一個新的歷史發展時機。

 

在碳中和的愿景下，構建一個凈零碳排放的能源系統，是整個能源行業自上而下共同努力的目標；建設一個以新能源為主體的清潔、安全、可靠的新型電力系統，是能源行業未來幾十年所面臨的最嚴峻的考驗，是機遇更是挑戰。

 

轉型正當時

 

國際環保組織綠色和平8月發布的簡報《2021年上半年中國煤電項目最新進展研究》稱，根據中國各省級項目審批部門的公開數據，2021年上半年通過各省級發改委核準的燃煤發電機組裝機容量共計5.2GW，多為熱電聯產項目，總量比去年同期減少78.8%。當前全國能源規劃整體反映出各省落實中央“嚴控煤電項目”要求的決心，但中央政府仍需要警惕富煤省份大規模推進煤電項目的潛在趨勢。

 

綠色和平國內低碳發展政策研究項目經理李丹青對《能源》雜志表示，從2021年上半年煤電項目的核準情況來看，對國內煤電項目的管控愈加嚴格。

 

華北電力大學經濟與管理學院袁家海教授表示：“在低碳發展目標下，特別是在習主席提出‘嚴控煤電’要求以后，地方在審批大型煤電項目上已非常慎重。目前批復核準的項目主要是滿足‘十四五’有剛性電力不足的本地需求、以及作為配套電源保障國家電力發展戰略的考量。實際上從滿足‘十四五’需求的角度來說，‘十三五’批復在建的項目，已可基本保證‘十四五’的需求，因此目前個別地方批復的少量項目主要發揮補足功能。”

 

也就是說，未來煤電發展的空間將日益縮小，通過大力發展低碳能源來替代傳統化石能源，已成為能源企業轉型的必由之路。對于傳統電力、石油企業而言，轉型無疑是巨大的挑戰，企業更是要從發展思路、經營戰略、公司架構等各個方面進行轉型調整。

 

中國能源研究會副理事長周大地認為，能源系統轉型對實現碳達峰、碳中和目標至關重要。全社會2060年前碳中和，能源系統需要更早實現零碳。電力系統甚至2040年-2045年就要實現零碳。

 

我國高達 51% 碳排放來自于發電和熱力，電力脫碳與零碳化是實現碳中和目標的關鍵。在“雙碳”目標提出后，電力行業中以五大發電集團為代表的主要發電企業紛紛響應，明確碳達峰、碳中和時間表和相關具體目標，并已著手行動。

 

國家電投集團是第一個宣布碳達峰時間表的發電集團，它們計劃提前7年——即2023年實現碳達峰，其他四大發電集團都是預計提前5年碳達峰。根據規劃，到2025年，國家電投電力裝機將達到2.2億千瓦，清潔能源裝機比重提升到60％；到2035年，電力裝機達2.7億千瓦，清潔能源裝機比重提升到75％。國家能源集團計劃力爭到“十四五”末，可再生能源新增裝機達到7000—8000萬千瓦。華能集團明確，到2025年新增新能源裝機8000萬千瓦以上，確保清潔能源裝機占比50%以上，到2035年清潔能源裝機占比75%以上。大唐集團提出，將加快推進裝備和管理升級，有序推進新能源替代。華電集團力爭“十四五”期間新增新能源裝機7500萬千瓦，非煤裝機（清潔能源）占比接近60%。

 

此外，發電集團也都在積極進行碳達峰、碳中和的戰略研究、發行綠色債券、參與碳市場等圍繞碳中和目標開展多方面的工作。國家能源集團智庫與國家發展和改革委員會能源研究所、清華大學低碳能源實驗室、中國科學院數學與系統科學研究院（預測科學研究中心）、中國社科院工業經濟研究所等四家單位簽訂戰略合作意向書，將共同研究國家能源集團率先引領能源煤炭電力行業碳達峰、碳中和的戰略路徑。華能集團成立華能碳中和研究所，開展碳中和戰略方向、演進規律和科技創新等方面基礎研究，重點研究碳中和對國家能源體系、能源市場、供需關系等產生的影響，再電氣化對實現碳中和目標的關鍵作用，中國華能實現碳中和目標的路徑和關鍵技術選擇等。華電集團與清華大學開展在“碳達峰、碳中和戰略路徑及技術支撐研究”方面的研究與合作。國家電投發行國家電力投資集團有限公司2021年度第一期綠色中期票據（碳中和債)，成為首批銀行間市場“碳中和”債券發行人。

 

除了電力行業在積極進行轉型，作為傳統化石能源，石油和天然氣一向是碳排放“大戶”。國際能源署（IEA）統計數據顯示，2019年全球二氧化碳排放量為330億噸，主要源于煤、石油和天然氣等一次能源的使用，其中石油和天然氣的碳排放量達到182億噸，占比55%。油氣行業全價值鏈從開采、運輸、儲存到終端應用都會產生大量碳排放，全產業鏈溫室氣體排放量達到全球總量的40%以上——其中生產階段的排放占20%，使用階段的排放占80%。要實現碳中和目標，油氣行業勢必成為減排主體。

 

過去一年，“三桶油”對綠色低碳方面的重視前所未有，布局重點包括風電、光伏等新能源綜合領域。中石油表示，新能源業務提升到與油氣業務同等重要的水平。中石化表示，氫能全產業鏈業務是公司新能源業務的核心。中海油承諾，未來將其年度資本支出的3%—5%用于海上風電開發。三大石油公司將發展新能源和替代能源視為推動綠色低碳轉型發展的新動能。風電、氫能和碳中和是三大石油公司2020年重點布局方向，同時積極推進光伏、生物燃料、充（換）電站等新能源和替代能源技術即業務的有序發展。

 

新能源發展提速

 

一方面，傳統能源公司正在積極轉型，尋找新的投資機會和發展方向；另一方面，新能源公司又迎來爆發增長的新機遇。周大地認為，能源低碳化意味著從供應方到消費方，全部都要進行系統性轉變，這一轉型過程中有大量創新需求，對于中國的能源企業是一個新機遇，能源行業要大膽參與低碳能源的生產發展、技術研發、市場推廣等。

 

風電作為可再生能源最重要的組成部分，未來也將迎來更大的發展。在北京召開的“2020北京風能大會”上，400多家風電企業史上首度發起聯合宣言，確定了2060年之前風電發展的“路線圖”。宣言保證，將年均新增風電裝機5000萬千瓦以上。2025年后，中國風電年均新增裝機容量應不低于6000萬千瓦，到2030年至少達到8億千瓦，到2060年至少達到30億千瓦。

 

隨著風機大型化快速推進以及風電成本快速下降，風電進入平價上網階段，無疑未來將更大促進風電的投資。光伏自然也不例外。就像協鑫集團董事長朱共山說的那樣，碳中和正在催生一場硅基能源取代碳基能源的清潔替代革命。

 

據統計，2013年至2020年，我國光伏累計裝機容量從17GW增長至253GW，2020年增長近24％。2020年新增光伏裝機規模48GW，較上年同比增長60％。從發電量來看，2020年全國光伏發電量2605億千瓦時，同比增長16.2％，全年光伏發電量占總發電量比重達3.5％。

 

在經歷過去十年爆發式增長后，“我國光伏產業的生產制造、產業規模、技術水平和企業實力，均達到全球第一的水平。”談到我國光伏產業發展在國際上的地位時，中國光伏行業協會名譽理事長王勃華如此總結道。

 

從下面的數據也不難得出這樣的結論：新增裝機量全球占比增長到40%以上，連續6年第一；累計光伏裝機量的全球占比增長到30%以上，連續4年第一；多晶硅在全球產量的占比76%，連續10年第一；電池組件產量在全球占比76.1%，連續14年第一。伴隨著光伏技術不斷更迭、度電成本的不斷下降，推動光伏在中國的蓬勃發展。

 

毫無疑問，未來建立的將是以新能源為主體的新型能源結構。“將來光伏、風電除了發電以外還可以制造綠氫，特別是海上制綠氫。完全可以支持我們在未來幾十年很好地實現碳達峰，而且用這樣一個產業可以去吸引我們更多的傳統能源產業去進行改造、進行轉產。”原國務院參事、中國可再生能源學會原理事長石定寰在近期舉行的清華五道口“碳中和經濟”論壇上演講稱。

 

因為雙碳目標的設計，更多的資本向綠色低碳產業大規模流動。清華大學氣候變化與可持續發展研究院在《中國長期低碳發展戰略與轉型路徑研究》中大致測算了四種場景下實現碳中和所需要的投資規模，其中實現1.5攝氏度目標的轉型路徑需要累計新增投資138萬億人民幣。朱共山在近日舉辦“2021中國清潔能源科技資本峰會”上談到，截至目前，國內投向綠色環保、清潔技術和新能源方向的綠色產業基金超1000只，僅今年上半年，全國就設立了50多只綠色基金，且多數為百億元級基金。

 

挑戰與未來

 

顯而易見，過去一年來，新能源迎來了最好的發展時機，但同時也催生一些新的問題。比如市場長期向好與短期供應鏈失衡的矛盾。王勃華認為，一方面，市場長期向好，光伏產品價格長期仍是下行預期，大家對更進一步的低價上網充滿期待。另一方面，受疫情、供應鏈不匹配、大宗商品/化學品價格上漲等影響，供應鏈產品價格出現階段性上漲。

 

如何真正實現行業理性可持續發展，加強產業鏈供應鏈管理，避免周期性盲目擴產引起的行業周期性振蕩，避免惡性競爭導致的大而不強的尷尬局面，是未來新能源發展的關鍵因素之一。

 

此外，要加大對新能源的應用。“要把再生能源這些產能更好地跟工業、跟建筑、跟交通緊密的結合起來，要讓更多的工廠、建筑、鐵路、公路，包括廣大農村，能夠更多的依靠可再生能源發電來滿足能源的需求。這就是“光伏+”、“風電+”這樣一些工程，而儲能技術又是其中的關鍵。”石定寰稱。

 

2030年，中國承諾非化石能源占比要達到25%，比現在增長了9.1%。非化石能源增長9.1%，也就意味著，煤炭的占比則應該再降低10%，從國情出發，這將是一個艱巨的，但是必須完成的任務。煤炭逐漸退出歷史舞臺，必然會帶來一場腥風血雨的改革。

 

以煤電為主的中國發電行業脫碳壓力巨大，與水電、光伏、風電等非化石能源及新能源相比，煤電在保證電力系統安全性、維護電網運行穩定性方面，具有不可替代的能力和優勢。雖然中央及各省正陸續出臺逐步淘汰燃煤電廠的政策，但落地過程中不僅面臨著供電穩定性挑戰，也一定程度影響了煤炭高度依賴區域的短期經濟增長。電力能源結構亟待向清潔能源轉型，退出補貼機制、人員安置以及未來煤電在電力系統的作用等都是未來轉型過程中面臨的一系列問題。

 

加快中國電力行業深度減排，推動傳統燃煤電廠從能源系統中有序退出是可行的，但可能需要有較為明晰的時間表，并從完善的技術經濟角度來考慮，包括退煤成本的核算、燃煤電廠的退出順序等。在李丹青看來，未來煤電發展的核心，應該是挖掘現有機組的容量價值，發揮煤電機組的靈活性電源價值。

 

在未來，煤炭的角色正在發生轉變。從主力能源角色向保障性能源角色轉變，在新能源逐步成為主力能源的時候，平衡新能源發電的波動性和靈活性。

 

此外，新能源比例的不斷提高，煤電下降，無疑給電網的穩定運行帶來頗多挑戰。今年3月，國家電網發布“碳達峰、碳中和”行動方案，未來國家電網將繼續加快構建智能電網，推動電網向能源互聯網升級，同時通過加大跨區輸送清潔能源力度、保障清潔能源及時同步并網等措施著力打造清潔能源優化配置平臺；加強“大云物移智鏈”等技術在能源電力領域的融合創新和應用，加快信息采集、感知、處理、應用等環節建設，推進各能源品種的數據共享和價值挖掘。“十四五”期間，國家電網規劃建成7回特高壓直流，新增輸電能力5600萬千瓦。到2025年，公司經營區跨省跨區輸電能力達到3.0億千瓦，輸送清潔能源占比達到50%。

 

新型電力系統的建設與高比例接入可再生能源裝機相匹配。新能源的大規模并入具有隨機性、間歇性和波動性的特點，它會對電力系統實時平衡帶來更為復雜的局面，甚至會造成一些地區短時缺電的嚴重后果。

 

“新能源并網后，不能出現大量棄風棄光問題，也不能出現缺電問題，要保障供電安全，把波動性、間歇性的新能源特點，通過系統的靈活調節變成友好的、確保用戶供應的新型系統。”國家能源局電力司司長黃學農此前接受采訪時稱。

 

在“雙碳”目標下，國家提出構建清潔低碳安全高效的能源體系，控制化石能源總量，實施可再生能源替代行動，構建以新能源為主體的新型電力系統。未來，清潔主導、電為中心、互聯互通的現代能源體系將在碳中和進程中發揮重要作用。在“2030年風電、光伏發電累計裝機要達到12億千瓦以上”的背景下，電力系統接下來將更多地以風電、光伏為主導增量，源網荷儲一體化和風光儲充氫多能互補將成為標準配置，以大規模儲能支撐高比例可再生能源電力系統安全。

 

“風光儲是未來在能源體系很重要的方向。綜合的能源系統沒有人工智能，沒有大數據、互聯網是不可能實現的。未來數字化要緊密地和能源轉型結合，這又是很重要的基礎創新的方向。”石定寰強調道。

 

面對碳中和的能源轉型，肯定會出現一系列顛覆性的能源技術作為支撐。另一方面，匹配新型電力結構的碳市場與電力市場也頗為關鍵。這些使用零排放燃料和技術所增加的成本，被稱為“綠色溢價”。

 

德勤建議，通過市場和“綠色溢價”淘汰落后產能：將碳排放引入資本市場，企業由此必須考慮環境成本；通過“綠色溢價”，高排放產能將因高成本被逐步擠出市場。碳市場為企業應對風險提供緩沖：企業可衡量自身脫碳成本，決定其是實施脫碳項目，還是外購碳排放配額；碳配額交易緩釋了企業在“碳中和”背景下轉型發展的風險。

 

隨著可再生能源平價上網和“強制綠證”的推進，未來發電、電網、售電、用戶等執行主體均有獲取綠證的需求，將大幅拉升整體需求量；綠證價格和碳價如形成聯動，也有助于價格機制的進一步完善。對于可再生能源企業來講，綠證或將成為增加項目收益的重要途徑。

 

“很關鍵的是推進電力市場建設和體制機制創新，構建新型電力系統的市場體系。通過電力市場機制、運行機制、價格機制的不斷完善，發揮好市場配置資源的決定性作用和更好地發揮政府作用，加快建設適應新能源快速發展的統一開放、競爭有序電力市場體系。”黃學農說。

 

也就是說，面向碳中和的能源轉型，不會一蹴而就，還是一個系統性的、復雜的、循序漸進的過程。