【申万宏源2021碳中和大会】余潇潇：实现碳达峰和碳中和对各行各业是千载难逢的机遇_新浪财经

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　　2021年5月11日下午，申万宏源2021碳中和大会暨上市公司见面会水风光储论坛，全球能源互联网发展合作组织研究院专家余潇潇作主题演讲。

　　【嘉宾简介】余潇潇，现任职全球能源互联网发展合作组织，余女士曾担任北京电力公司经济技术研究院规划室主任，新加坡科技局智能电网研究中心博士后研究员，全球能源互联网发展合作组织研究院专家，今天的演讲主题是可再生能源消纳与全球能源互联网建设。

　　全文如下：

　　我先简单介绍一下我们组织，全球能源互联网发展合作组织其实有两块牌子，另外一块牌子是全球能源互联网集团有限公司，组织是归民政部管，集团公司归国网公司管，我们合作组织的主席是刘振亚先生，他曾经是国网公司董事长。

　　今天我主要讲三个方面，首先介绍一下双碳目标的要求及实现路径。

　　截止到目前，习总书记关于碳达峰、碳中和一共发表九次重要讲话，这可以说碳达峰碳中和是我国各行各业当前最重要的发展战略。

　　我国实现碳达峰、碳中和的挑战主要有三个方面。

　　一个是排放总量大，二是减排时间紧，第三是制约因素多。

　　碳达峰、碳中和需要统筹考虑能源安全，经济增长，社会民生，成本投入等诸多因素，这对我国能源转型和经济高质量发展提出更高要求。实现碳达峰和碳中和对我们各行各业来说是千载难逢的机遇，它不仅开启了绿色低碳发展的新时代，也创造出产业转型升级和技术创新发展的新机遇。未来新兴产业进一步快速发展，像新能源、信息通信，新材料，智能汽车等高端制造业形成全球领先的产业集群，传统企业转型升级，我国西部可以依托资源优势转化为产业、经济优势。

　　借机宣传一下我们合作组织的研究成果。今年3月18日，合作组织发布了碳达峰碳中和的三本报告，对我国加快碳减排提供了全面系统高效的综合解决方案，这三本报告的PPT也可以在我们组织官网进行下载。很多趋势判断方面我们跟申万宏源的报告有相似性。

　　简要介绍一下经济增长与碳排放的关系。减排来说可以从调整产业结构，调整能源结构，节能及提升能效多方面入手，经济发展与能源消费，能源消费与碳排放，存在比较强的耦合关系，经济发展与能源消费增长，驱动我国碳排放持续增长。所以降低碳排放是比较困难的，我国三高一低产业占比高，经济低碳转型难度大。

　　减排的重点、主要方向是能源结构调整，我国能源活动碳排放占全社会总量超过80%，其中电力生产碳排放比重42%。这就是全国一体化的碳市场，目前纳入了电力行业，根据我的了解，未来像钢铁、化工等高碳排放的行业，也都将纳入到全国性碳市场当中。

　　转变以化石能源为主体的能源结构是减排的主要方向，尤其是转变以煤电为主的电源结构。1亿吨标煤碳排放是2.9亿吨，1亿千瓦的煤电装机年二氧化碳排放约4亿吨，降低全社会碳排放，就要从煤炭上下工夫。

　　实现碳中和需要统筹“源”和“汇”，综合考虑我国碳汇资源潜力以及碳捕集经济成本，我国实现碳中和根本性措施是实现能源生产清洁化和能源消费电气化，像森林碳汇，碳捕集的量比较小，1吨煤对应2.9吨二氧化碳，没有几亿吨煤就达到碳中和的瓶颈，我们能源结构中煤炭占据非常重要的地位，所以未来实现碳达峰碳中和压力巨大。

　　根据我们的研究，我国社会及能源活动碳排放将在2028年达峰，煤炭目前是处在峰值平台期，我们预估到2028年，煤炭的消费量是27亿吨标煤，石油预估在2030年左右达峰，天然气2035年达峰，达到5000亿立方米。

　　我国实现全社会碳中和总体可分为尽早达峰、快速减排、全面中和三个阶段。尽早达峰是在2028年左右，峰值控制在109亿吨。快速减排阶段是2030到2050年，到2050年电力系统率先实现净零排放，全社会的碳排放是14亿吨，全面中和阶段是2050到2060年。

　　分领域来看主要分为四个方面，一是能源活动的碳排放，要把目前超过100亿吨的碳排放减到零以下，首先能源活动减排有85亿吨，工业生产过程减排有7.4亿吨，土地利用变化和林业碳汇增汇4.6亿吨，碳移除8.7亿吨。

　　下面介绍一下我国能源电力的发展展望。

　　首先是关于能源的展望，一次能源需求短期内还将持续增长，我们预估是在2035年前达峰，终端能源消费达峰要早于一次能源，电气化水平逐年上升，一次能源需求峰值我们判断是在61亿吨左右，终端能源消费增长逐年放缓，在2030年进入平台期，电能在终端能源比重在2030年33%，2050年达到37%，2060年达到66%左右。化石能源消费是在2028年达峰，到2060年化石能源消费总量下降不足7亿吨标煤，下降速度非常快。

　　关于电力需求，近期主要是终端能源电气化，未来电力需求增长可以有几方面因素，一个是电池芯，包括电力汽车大规模增长，像5G，还有能源互联网，工业互联网的发展，人工智能的发展需求都会带动电力需求持续增长。东中部地区仍然是用电中心，但是它的用电比重会有所下降。我们预估到2025年全国用电量将从当前的7.5万亿千瓦时，增长至9.2万亿千瓦时，到2050年增长到16万亿千瓦时。

　　装机方面，2025年清洁能源装机成为主导电源，远期清洁能源装机占比超过90%，2025年风光装机分别达到5.4亿、5.6亿千瓦。未来五年每年风光的新增装机都将超过1亿千瓦。2025到2030年，新增的电力需求全部由清洁能源满足。到2050年风光装机将成为电源装机的主体，风电、太阳能装机占比超过75%。

　　我们对不同种类电源在新型电力系统中的定位分析，首先煤电是转变功能布局，逐步有序退出，2030年前是控制总量，转变定位，优化布局，2030年后主要是加快转型，逐步退出。碳达峰碳中和战略对风电光伏按下了快进键，未来风电和光伏都将快速发展，风电一方面是陆上风电，另一方面是海上风电，陆上风电发展重点是西部北部大型风电基地，海上风电主要是东南沿海，广东、江苏、福建、浙江、山东、辽宁和广西沿海地区的海上风电。

　　太阳能主要是两个方面，西部北部大型太阳能发电基地以及东中部分布式光伏建设。在山东，分布式光伏发展已经对整个电网运行安全构成了一定的威胁，分布式光伏在运行上有一个问题，调度人员对于它们运行实际状况不掌握，一旦这个量装多以后，突发一些极端天气，就会对整个系统运行带来极强的风险，我们电网应急预判很关键，如果你的分布式光伏量非常大以后，对整个系统有非常大的影响。储能未来会发挥非常大的作用，我相信储能不光是集中式储能，应对分散式光伏，分散式储能未来也是比较大的投资。

　　水电主要还是发挥它的基础保障作用，主要是推进三江流域，大型水电基地建设，我们预计抽水蓄能电站在2050年、2060年抽水蓄能装机分别达到1.7亿、1.8亿千瓦。

　　对于核电发展我们持相对谨慎的态度，核电发展受国际环境影响很大，比如说日本的福岛核泄漏事故对中国核电建设也有比较大的影响。对于国核，他们之前做十三五规划的时候，到2020年，核电装机到七八千万的水平，根据能源局统计，到2020年底，核电装机不到5000万，建设周期的滞后受到了国际大环境影响。湖南去年冬天由于极端天气发生了缺电的情况，但在湖南发展内陆核电，一旦发生泄漏，不仅仅影响湖南，周边的江西、湖北等很多省份都要受到永久性污染，对于中国中南部地区，人口密集型的地区，发展内陆核电，我个人认为风险非常高。

　　气电，主要承担调峰作用，燃气机组启停快、运行灵活，我们燃气发展要立足于我们的国情和资源禀赋，综合考虑气源、发电成本、碳排放约束，新增的燃气机组主要在气源有保证，电价承受力较高的东中部地区。以北京电网为例，本地的气电成本大概在6毛5左右，外来电4毛多一点，所以北京市政府之前，一直讲要压减燃气发电。压减北京电网本地燃气发电，不仅仅满足环保的要求，还带来了综合用电成本的下降。未来燃气机组发展，我个人觉得是要综合考虑，但是燃气在当今到之后很长一段时间，它都是我们构建新型电力系统，不可替代的调节型电源。

　　另外未来燃氢机组，也可作为季节性电源。大家知道氢分为灰氢、蓝氢和绿氢，我国96%以上都是灰氢，蓝氢是灰氢+CCS，绿氢主要是质子交换膜技术生产出来的氢，质子交换膜成本非常高，我国商用属于起步阶段，每千瓦装机质子交换膜技术制绿氢，造价约一万人民币，我们煤电一千瓦装机在新疆这种地方是3000元左右，你用质子交换膜生产出氢，再从氢生产出电，单位造价要到1.3万元，那一度电成本至少1.2元左右。

　　我国电力需求分布还有电源的禀赋就决定未来西电东送，北电南供电力流格局不变，另外跨省跨区域电力交换规模不断扩大。为了支撑跨区跨省的电力交换，我们合作组织提出以特高压电网为引领，加快构建中国能源互联网，中国能源互联网是清洁能源在全国范围大规模开发、输送和使用的基础平台，是清洁主导的电网。

　　2025年前，加快形成“三华”特高压同步电网和川渝特高压交流环网，统筹推进特高压直流通道建设。华北，华东、华中电网馈入直流密集，电网一旦发生交流故障，存在大面积停电风险，到2025年，三华地区建成五横四纵特高压交流主网架。

　　西部，成渝城市群一体化发展提速，带动电力需求快速增长。到2025年，西部加快形成川渝两横一环网特高压交流主网架。

　　直流工程，四川雅中、江西南昌，陕北榆林到湖北武汉，白鹤摊到江苏、浙江、甘肃到山东，新疆到重庆，金沙江上游到湖北，正负800千伏、800万千瓦。特高压投资很大，±800千伏两个换流站造价约120亿人民币左右，还要建大概1500到3000公里的输电线路， 1500公里±800千伏特高压输电线路造价大概100亿人民币，所以说未来我们建设特高压有非常巨大的投资，建了特高压以后，送到某个区域，比如说华东、华中，这个区域电网要承接，有配套的交流电网，整个电网，在十四五期间，甚至中长期投资规模非常巨大，到2050年、2060年，未来特高压工程，比到十四五末要翻倍，未来电网投资，一定是能源互联网投资的重点。

　　下面探讨一下，构建新型电力系统过程中面临的挑战以及应对策略。

　　未来电力系统的特征主要是三高双峰，三高主要是高比例新能源发电、高度电力电子化和高送受电占比。双峰，就是夏季高峰和冬季高峰。

　　面对三高双峰的特点，未来高比例清洁能源电力系统，它的充裕性、安全性和经济性都会带来比较大的挑战，下面就这三个方面分别进行解读。

　　首先是充裕性的问题，过去我们化石能源发电，充裕性问题很好解决，比如冬季预估可能会比较寒冷，安排电煤，或者需要的燃气多少，可以提前安排好。但是风光不一样，光伏突然间雾霾天气来了，突然间连续的阴雨，像江浙地区连续的阴雨天气，光伏出力非常小。再比如风电，每一天的出力变化都非常大，光伏的日出力曲线虽然变化不大，但是它在夜间的出力是零。未来我们有了以风光为主的电力系统，充裕性必然面临挑战。所以需要系统配置更多的灵活性调节资源，来应对充裕性的挑战。

　　提升充裕性的措施，也是从源网荷储四个方面。比如我们现在西北送光伏送风电，过去叫风光火打捆，为什么打捆呢？就是把火电作为调节型资源，作为备用电源，电网通过跨区互联，比如你通过大量互联以后，湖南发生极端天气，青海甘肃送电支援它，负荷侧就是需求相应，储能就是增加氢储能等长期性的储能资源。

　　根据我们测算，投资的年费用里面，需求响应它是最便宜的，最贵的倒不是建跨区电网或长期性的储能，反而是增加火电备用。根据我们研究成果，我们对未来灵活性资源进行规划，在2025年煤电还是主要的灵活性调节资源，到未来2050年、2060年，调节型资源就呈现多类型均衡的发展态势。虽然说需求侧响应，它的成本最低，但是在一个电网里面，需求侧响应的资源有限，比如说以湖南极端天气为例，在极端天气情况下，居民生活用电必然高，不可能强迫这个时候不要电采暖，不要做饭，这是不现实的，我们必须采用多种手段。

　　新能源电力系统的安全性问题，可以理解成绳网结构，这些点是保证绳网结构比较稳固的关键，你构建电网，这些点就是同步机，一旦拿走，这个网就散了，我们面临这张网散了怎么办，没有惯性支撑情况下，网就散了，我们要提升网的坚固能力。有三个方面可以做，一个是电源侧，保持一定规模同步机组，适当发展燃气、燃氢光热发电，能够提供惯量电源。配置同步调相机。提升新能源发电设备的电网支撑能力。同步调相机，国内外有很多应用，澳大利亚南澳洲电网为例，他们风电渗透率超过45%，由于风电渗透率过高，导致它整个电网电压稳定性非常差，所以他们配置了同步调相机很好解决了这个问题。电网测，一个是交流网架，配置柔性交流输电设备，推进柔性直流技术应用。柔性并网设备必不可少，负荷侧发挥需求侧响应作用，一个是合理配置电化学储能。

　　最后分享一下，关于综合用电成本研究。现在大家都在提新能源发电成本在不断降低，就是我们所说的风电光伏的LCOE不断下降。

　　刚才有专家讲到了，包括发改委能源所专家讲到，新能源未来成本还是会进一步下降，但是我们要看到，灵活性的投资要大幅度增加，另外电网接入和补强的投资要大幅度增长，还有电网安全性投资也会增加。灵活性投资，像氢储能，电化学储能，这个在当前来说非常昂贵，以及抽水蓄能，未来电网接入和补强，远距离大规模特高压送电之后，到本地电网，本地电网承接这么大的电力，需要加强电网。根据我们的预测，未来综合用电成本，总体平稳略有上升，目前2020年，全国综合用电成本，大概是5毛8左右，我们判断到2025年综合用电成本是6毛2到6毛3的水平，这个上升幅度比较大，主要原因是十四五期间投资非常大，不管是输配电网投资，灵活性的投资。到2030年之后，由于我们整个系统的网架结构比较坚强，它的灵活性资源相对充足，在后期尽管我们可再生能源发电比重在逐步上升，我们整体综合用电成本保持小幅度增长，逐渐平稳的水平。

　　最后总结一下，碳达峰碳中和目标是党中央做出的重大战略决策，对我国经济社会、能源环境发展提出了更高要求。

　　实现碳中和目标应该按照尽早达峰、快速减排、全面中和三个阶段统筹部署和实施。能源领域减排在全社会实现碳中和过程中发挥最关键作用。

　　碳达峰碳中和目标对能源行业提出更高要求，清洁低碳转型将是能源企业发展的必然方向。能源企业和相关投资方应当顺应大势，结合自身实际，提前布局，果断行动、赢得主动。

　　在清洁能源产业、氢能产业、综合能源服务产业、电化工产业、绿色化工产业、碳循环-利用产业，等重点突破深入挖掘发展潜力，积极响应国家政策与把握能源转型的主动权。