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中国能源转型幅度领跑全球,如何实现可再生能源的供电替代?

2020-11-05 09:03

中国能源转型幅度领跑全球,如何实现可再生能源的供电替代?

化石能源可谓全球气候变化的元凶,个中危害早就人尽皆知。但关键问题是,被视作气候变化解决方案的可再生能源,能否不足以替补前者在全球电力供应上的角色。近日,在一场主题为替代能源:驱动未来的创造力对话活动上,阿尔伯塔大学校长杜文彬(DavidH.Turpin)在会后拒绝接受第一财经记者采访时传达了相近担忧:我指出全球所有国家都面对着同一种挑战,即如何在符合公众能源需求的同时做可持续发展。国际能源署预测,到2035年前中国人均能源消耗量将多达欧盟,到2040年前中国家庭的平均值用电量将超过目前的两倍。可再生能源能否符合极大的全天候供电市场需求?清洁能源是大势所趋根据研究公司彭博新能源财经的报告,尽管转型速率有所不同,但全球各地区都在向清洁能源的方向发展。从2010年以来,全球可再生能源的容量刷了两番超过1650吉瓦,比美国的所有发电厂特一起还多。到2050年,欧洲发电能源来源中92%都将为清洁能源,化石能源完全不见踪影,而印度与中国两大金砖国家的这一占比将分别为63%和62%,美国则只有43%。不过,发展中国家往往仍必须碳密集型投资或项目以增加贫穷。这一客观发展规律意味著,还处在工业化进程中的国家碳排放还并未到顶,也并会自然而然地上升。在世界的发展中地区,煤炭依然占到能源消费主导地位,未来25年预计印度尼西亚燃煤发电量将减少将近一倍。好在全球对可再生能源的持续投资不利于加快挽回这一局面。根据彭博新能源财经、联合国环境署和法兰克福财经管理大学的报告,仅有2018年的这一投资就超过了近2730亿美元,是燃煤和天然气发电预计支出的三倍。在大力前进下,中国与印度的煤电发电量将分别在2027年和2028年超过顶峰,到2050年,太阳能、风能和水力发电在这两国的市场份额将多达60%。清华大学低碳能源实验室主任、教授李政早已话题对第一财经记者回应:发展中国家依然处在较低的生活标准下,因此发展不应是其优先点。老实说道,你无法期望它们从一开始就几乎用于可再生能源,因为这不有可能奏效。他们可以从一些可分担的经济自由选择开始,而这在初始阶段不能是碳密集的。不过,我们可以未来发展的未来图景是,当它们充份发展之后,大部分能源体系都是绿色低碳的,这是我们可以执着的方向。杜文彬补足讲解称之为:(国际能源署)至2040年的预测指出,能源强度(每单位GDP所消耗能源量)在中国的减少速度为全球最慢。

中国能源转型幅度领跑全球,如何实现可再生能源的供电替代?

接下来几年内,中国的太阳能光伏项目成本将迅速高于现有和新的燃气发电站。2030年前,中国的太阳能将比新的燃煤发电站更加低廉。全天候供电的关键是更加灵活性的电网系统那么,什么样的能源消费结构才是理想的,哪种可再生能源不应优先被自由选择?以风能和太阳能为事例,经过数十年的配额、增税和网际网路电价补贴等希望,这两种能源已在全球普遍部署并渐渐提高效率。彭博数据表明,自2010年以来,风电成本增加大约50%,太阳能成本则大幅度削减了85%,这使它们比世界近70%的新建燃煤及天然气发电厂都实惠。不过,专家们普遍认为,以更为单一的解决方案问替代能源全天候供电的简单问题是不是非的。据彭博新能源金融调查,到2025年,可再生能源发电站的数量将大大多达非可再生能源发电站的数量,但前者比起后者的发电量却仍不可同日而语。杜文彬告诉他第一财经记者:这其中牵涉到十分多的考虑到因素,事实上,有所不同种类的能源应当被联系一起。比如说,我们往往谈到太阳能,但有时候天会白,我们还不会驳回风能,但有时候风并不刮起(这意味著供电供能就并不平稳),这样的例子还有很多。所以我指出,下一代的能源重点是牵涉到各种能源并能符合供应市场需求的简单电网系统。阿尔伯塔大学工程学院电气与计算机工程教授李运帷明确提出,没对所有人都限于的能源。他回应:大家都期望尽早构建能源转型,但这实际各不相同可再生能源供电的渗透率(实际功率与总的负荷功率的比)现在究竟有多大。譬如说,尽管风能或太阳能这样早已不存在上千年的能源可以变成本地化方案,但目前这两种能源发电仅有占到全球供电比例的7%。李运帷回应:如果必须更进一步发展,我们依然必须更加多技术创新与基础设施建设。比如,现在许多可再生能源发电产生的是直流电或更加较低频率赫兹的电,这与现存的电网规格并不兼容,未来我们要做到更加多直流电和交流电的切换,才能不断扩大可再生能源的发电规模。此外,我们也必须更加智能的电网,对替代能源产生的电能展开调控。李运帷对第一财经记者回应:对于强化电网灵活性,也没单一的解决问题方法。最重要的是,在未来我们的能源转型重点之一,是构建从中心化发电到分散化发电,在当地产电在当地消耗。这样可以增加运输途中的能源浪费和消耗,让能源显得更加有效率。杜文彬补足称之为:每一种能源都有自己的缺点,所有这些能源都有相当大代价。我们的挑战是看社会如何减慢以及最小化这些成本,而这也是我们正在做到的。更加低成本的储能电池投资将更为火热在全天候供电的问题上,如果可再生能源产生的电量无法合理储存,如果电池的成本太高以至于发电厂不不愿一次储存几小时的发电量可用,清洁能源就很难替代化石能源。在这样的背景下,今年的诺贝尔化学奖颁发了古迪纳夫(JohnB.Goodenough)、威廷汉(StanleyWhittingham)以及吉野彰(AkiraYoshino)三位科学家,嘉奖他们在锂离子电池方面的研究贡献。这种电池可以储存太阳能和风能,让无化石燃料的世界沦为有可能。

中国能源转型幅度领跑全球,如何实现可再生能源的供电替代?

杜文彬告诉他第一财经记者:这是能源转型辩论中很最重要的一点,因为我们现在面对的众多挑战就是如何储存能源,而电池储存技术的发展不会是新的最重要迈向。根据彭博新能源财经报告,在过去将近十年的时间中,电池价格早已上升了84%,为储能市场需求的急速快速增长获取解决方案。据该机构预测,全球储能装置从2018年到2040年将快速增长122倍,这期间的规模横跨将必须大量投资才能以求构建。好在越来越低的电池成本将鼓舞投资者对公用规模电池的投放。彭博预测,到2030年每千瓦时锂离子电池的成本将更进一步减少一半。这样一来,到2050年,公用规模电池接管的投资预计将约5210亿美元,而小规模电池相比之下则只有3220亿美元。此外,以吉瓦做到单位取决于,将近四分之三的全球储能装置市场正由10个国家占有。到2040年,中国和美国将遥遥领先,而目前的主要市场韩国将丧失其地位。其余最重要市场还包括印度、德国、拉丁美洲、东南亚、法国、澳大利亚和英国等。李运帷也对第一财经记者补足道:有许多种能源可以用锂电池的技术跟上,比如甲醇燃料电池,这是一种电力储能的解决问题方式。但除此之外,你必需用一种聪慧的方式掌控负载量,让负载量是可调节的。总而言之,这里没单一的解决问题方式,必需综合一起用于。