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摘要:在新冠肺炎疫情延續和“雙碳”目標等因素的驅動下,我國正面臨著能源供需局部失衡、能源治理格局改變、能源科技競爭激烈化、能源安全風險多元化和能源轉型成本持續增高等挑戰。為了應對這些問題,“十四五”時期,能源部門要開創能源發展新格局,做好助力“雙碳”目標的排頭兵,深化能源體制機制改革,堅持節能優先戰略,提高化石能源清潔利用水平,推動現代能源電力體系建設,確保區域能源協調發展,促進能源高水平的對外開放和國際合作。
關鍵詞:“十四五”時期;“雙碳”目標;能源發展;重點任務
“十四五”時期是實現碳達峰碳中和(簡稱“雙碳)目標的關鍵期、窗口期,由于能源行業的特殊性,能源行業要率先實現綠色低碳轉型,領先一步實現碳達峰。然而,“十四五”時期,我國能源發展面臨著諸多挑戰,既有外部新冠肺炎疫情沖擊、復雜多變的國際政治環境等外部風險因素的持續影響,也有確保國內能源供給安全條件下如何控制化石能源消費、加快能源綠色低碳轉型、實現“雙碳”目標等。為此,深入分析“十四五”時期我國能源發展面臨的主要問題、明晰這一階段能源發展的重要任務,無疑具有重大的現實意義。
一、“十四五”時期,我國能源發展面臨的主要問題
(一)經濟增長逐步恢復,但存在能源供需結構局部失衡
在全球經濟復蘇的驅動下,全球能源市場有望進入新的增長期。相比其他國家,我國經濟恢復預期良好,預計“十四五”時期能源需求將以年均2.5%的速度增長,能源供需總體上保持平衡,但局部地區季節性和階段性的失衡仍存在。2021年,受疫情沖擊后的供給不能快速滿足需求變化的影響,我國局部地區某些時段出現了用能用電緊張的狀況,其中湖南、四川、重慶等地區缺電問題較為顯著。“十四五”期間,這種局部地區的局部時段的電力短缺與全國電力裝機利用率將呈下降趨勢、煤炭有效產能不足等現象將會并存。
(二)國際能源科技競爭日益加劇,國內能源轉型存在技術短板
當今全球正面臨著百年未有之大變局,新一輪科技革命和產業變革向縱深發展,全球應對氣候變化和推動能源產業發展進入新一輪周期。為了在新一輪科技革命中爭奪主導權,大國之間技術層面的競爭更加激烈。就能源領域而言,能源科技競爭主要集中在綠色低碳能源技術、小型模塊化反應堆、能源區塊鏈技術、電池儲能技術、5G與能源深度融合技術等領域。
從發展現狀看,我國能源領域的一些核心設備和關鍵零部件仍主要依賴進口,相關技術主要掌握在美國、日本、德國等少數發達國家手中,在能源細分產業的多個環節仍存在“卡脖子”技術問題。從實現“雙碳”目標的要求看,我國在電力基礎設施網絡安全、智能電網、先進核電、智慧礦山、煤炭清潔利用和新能源核心技術研發等重點領域仍存在薄弱環節,在氫能產業鏈關鍵技術和裝備、天然氣上游勘探開發、現代煤化工(技術、裝備和催化劑)等方面需要加強技術攻關,解決技術短板問題。
(三)高碳能源占比較高,新型電力系統建設任務艱巨
當前,大多數發達國家提出碳中和目標時,經濟發展已越過能源消費與碳排放峰值,而我國是全球少數以煤炭為主要能源的國家之一,2021年,煤炭在一次能源消費中占比為56.8%,且是工業的主要用能品種。鑒于我國能源資源稟賦特征和當前電力系統仍不完善,“十四五”期間煤炭需求會繼續增長,碳減排壓力較大。因此,我國經濟發展仍處于能源需求和碳排放上升的階段,實現“雙碳”目標的難度遠遠高于其他國家。要如期完成碳達峰目標,我國需在“十四五”期間完成產業結構低碳化調整的同時,還要建立以清潔低碳、安全可控、靈活高效等為特征的新型電力系統。
“十四五”時期,我國新能源發電裝機規模將保持增長態勢,“三北”地區大規模風光基地、西南地區水電基地和東部沿海地區海上風電基地將大規模入網,迫切需要電力系統靈活性和智能性改造,加快儲能技術的發展與商業化應用,解決可再生能源發電入網對電力系統穩定性和安全性的問題。但目前我國新型電力系統的技術成熟度和商業運用成本面臨一些難題,涉及技術、體制機制等多方面因素。這是“十四五”期間構建新型電力系統需要著力解決的難題,也同時面臨著深化能源體制改革的挑戰。
(四)能源供需缺口不容忽視,安全風險呈現多樣化
“十三五”時期,我國能源供應與負荷需求呈現出明顯的逆向分布特征,煤電、水電、油氣資源大多分布在西部地區,風光等新能源都集中在“三北”地區,而能源需求主要集中在東部沿海和一些內陸省份。“十四五”時期,隨著我國能源生產力逐漸向優勢資源地高度集中,能源供需不匹配的格局將進一步顯現。如果不加以系統協調,在用能高峰季節,能源資源匱乏且負荷需求高的地區有可能出現缺煤缺電等問題,影響經濟社會的發展和企業正常運行。
“十四五”期間,油氣發展仍面臨對外依存度會有所升高、儲備和調峰能力仍不足等問題。目前,我國儲氣能力約為年消費量的5.7%,遠低于世界平均水平。“十三五”期間,天然氣管道建設的總里程與《中長期油氣管網規劃》中的規劃目標相比,仍存在一定差距。從目前的基礎和建設能力看,“十四五”期間實現規劃目標的難度仍然很大。“十四五”期間,煤炭、石油、天然氣仍是我國的主體能源,其中,石油、天然氣由于對外依存度較高而存在安全風險;由于風電和光伏發電的不穩定性和電力網絡性特征,有別于傳統能源安全的風險,且更具有不確定性和隱蔽性。風險的多樣性,使得我國能源安全面臨較大挑戰。
(五)原材料價格高啟,能源供應緊張,轉型成本加大
受新冠肺炎疫情影響,2020年全球經濟持續走低,疫情沖擊導致的供過于求加劇了供需短期失衡的矛盾,使得大宗商品價格暴跌。為了恢復經濟,主要發達經濟體實施了一系列大規模的財政和貨幣刺激措施,如美國拜登政府實施了2.3萬億美元的基礎設施投資計劃,全球寬松的貨幣流動性促進了煤炭、石油、鋼材、鐵礦石、銅礦石、硅、鈷、鋰、稀土等大宗商品和原材料價格快速上漲,加上經濟快速恢復出現的供不應求失衡的矛盾,使得大宗商品和原材料價格在短期內飆升。
在碳中和目標的政策導向下,全球正在加快推進能源低碳轉型,風能、太陽能等新能源需求大幅增長,統籌能源安全與能源轉型成為現實的挑戰,在中美貿易摩擦深化、新冠肺炎疫情延續以及俄烏沖突的疊加影響下,供應緊張的局面將會長期存在。受輸入性通脹和全球能源危機風險雙升高影響,煤炭和石油價格波動區間加大。在能源生產成本升高的情況下,能源行業發展的經濟效益有所下降。在能源轉型過程中,能源價格上漲趨勢較為明顯,加大了能源轉型的難度。對我國而言,在以煤炭為主體能源的基礎上推進能源低碳轉型,實現“雙碳”目標承諾,不僅需要承擔上漲的能源供應成本,還需要承擔可再生能源大規模上網帶來的技術成本、經濟成本和制度成本。
二、“十四五”時期我國能源發展的重點任務
(一)加快能源轉型,做好碳達峰、碳中和的排頭兵
化石能源消費是二氧化碳的主要排放源。實現“雙碳”目標,最根本的問題是能源結構的調整與優化。
一是要穩定煤炭生產與消費,控制增長速度。“十四五”期間,重點穩定煤炭生產與消費。在總量控制的前提下,堅持高質量發展,實施產能置換,加快淘汰落后產能。實施煤炭產業基礎再造工程,加快提升煤炭生產的綠色化、智能化水平,增加供給體系韌性,做好煤炭保底供應。推動煤炭上下游產業協同發展,做好煤炭生產總量與新增煤炭發電項目的同步控制。優化煤電布局規劃,做好煤電、水電、風電、光電協同運行,加快煤電機組節能減排改造,全面實施煤電機組靈活性改造,優先提升30萬千瓦級煤電機組深度調峰能力。逐步降低煤炭消費需求,重點抓好高耗煤行業的能源替代工作,大力推進節煤降耗,以清潔能源穩妥替代居民散燒煤。
二是推進清潔低碳能源發展,提高新能源裝機有效利用。加快建設清潔低碳能源項目,推動發展東中部分布式能源,有序發展海上風電,建設西南地區水電基地,穩步推進沿海核電建設,結合儲能、氫能等新技術,建設以風光水、風光火等多能互補一體化項目為主的大型清潔能源基地。與此同時,適應可再生能源發電的特點,改變傳統的電力生產供應方式,堅持集中式和分布式并舉,清潔電力外送與就地消納相結合,從供需兩端優化清潔能源發展布局和利用方式;積極推進分布式可再生電力、熱力、燃氣等在用戶側的直接就近利用,因地制宜推動發展生物質、地熱能、太陽能等非電利用方式,逐步降低終端煤炭和煤電比重。
三是推動源網荷儲系統化建設,增強電力系統的靈活性,提升可再生能源規模化消納能力。在電源側,通過市場機制引入靈活性電源,全面提升系統調峰能力。在電網側通過完善主網架,優化調度機制,提升電網輸送能力。在用戶側,重點提高電力需求側響應,鼓勵綜合能源服務等用能新模式新業態,充分挖掘系統可再生能源消納潛力,鼓勵智慧能源、多能互補等以智能化為特征的清潔能源新興業態加速成長。
(二)深化能源體制機制改革,加強低碳發展的制度保障
“十四五”時期,能源發展具有多重目標,需要以系統的思維深化能源體制改革。在市場機制方面,注重發揮價格稅收等經濟手段的功能,推進各能源行業的協調發展;在競爭性環節,市場主體能夠有效地進入、退出;在自然壟斷環節,政府部門能夠進行有效地管制和監督。
一是將完善能源價格作為能源體制改革的重點。要形成充分反映不同能源品種外部成本的能源價稅制度,形成有利于清潔低碳能源發展的價稅體系。定價水平要體現優質優價,以碳稅等手段實現外部成本內部化。要體現能源商品的基本屬性,可競爭的能源產品和能源服務由供需關系決定,加快構建全國統一市場體系,形成產銷儲運多環節的價格調節機制,正確引導能源資源的有效配置。形成“誰消費誰付費”的成本補償機制,逐步取消電力、天然氣等生產部門對生活消費的價格補貼,盡量少用能源價格作為宏觀調整的工具。以長期穩定的價格信號引導能源轉型和能源資源的節約利用。
二是以完善能源市場與行業監督作為新發展階段能源體制建設的重要內容。大數據、互聯網等新技術的廣泛應用,給能源市場監管和行業管理帶來許多新問題、新挑戰。適應產業發展新趨勢,構建能源市場監管與行業管理的新制度是“十四五”時期加快能源轉型與實現“雙碳”目標的重要保證,其中包括出臺新能源發電與火電公平競爭的監管辦法、完善壟斷環節成本監管制度、推動能源生產消費與價格信息統一和信息透明化等。
三是以法律手段捍衛改革的成果。加快推進能源領域法治建設,進一步提高能源立法質量和完善能源法律體系,完善綠色低碳生產標準評價體系、重點行業和重點產品的能耗與排放標準。統籌推進能源市場與碳交易市場建設,因地制宜完善能源市場監管準則,健全社會監督機制,搭建能源服務平臺,協同推進“放管服”三位一體工作。
(三)堅持節能優先戰略,提高能源利用效率
節能和提高能效一直被視為能源系統碳減排的最主要途徑。“十四五”時期是碳達峰的關鍵期,要把節約能源資源放在首位,全面實施節約提效舉措。
一是開展重點用能領域能效趕超行動。在工業領域,加快工業綠色低碳轉型升級,推動工業節能領先發展。以全球領先水平為標桿,推動工業能效水平不斷提升。提升工業原材料質量性能,促進工業集約循環發展。促進信息化、智能化與工業化的深度融合。在建筑領域,加強建筑全生命周期用能管理,加快建筑用能方式轉型。全面推廣超低能耗建筑,強化標準執行監管。強化城鄉建設規劃管理,引導新增建筑合理布局有序發展;同時,打破區域、產業和企業邊界,促進智慧城市、智能電網等與低碳多元能源體系融合發展。在交通運輸領域,加快構建節能交通運輸體系,推動節能與新能源汽車發展。構建以鐵路為主的節能型綜合交通運輸體系和智能低碳交通出行體系,并以互聯網等信息技術為依托構建服務平臺,鼓勵發展交通新業態。
二是開展工業園區系統節能行動。繼續推動工業園區產業和能源協同發展,工業園區實施能量梯級利用和能源系統整體優化改造,挖掘系統節能潛力,提高綜合能源效率。按照物質流和關聯度統籌產業布局,推進園區循環化改造,建設循環經濟園區,促進企業間、產業間耦合共生。工業園區循環經濟結合綜合能源服務等理念,發展綜合能源供應中樞、園區用電負荷管理等模式,實現園區用煤集約化、高效化。
三是大幅提高終端用能效率。在終端用能領域,通過推廣新能源汽車、熱泵、電窯爐等新型用能方式,實現電能替代,提高電氣化率。逐步在城市生活、工業燃料、發電、交通等領域推進天然氣等清潔能源利用。重點推進天然氣熱電冷聯供的供能方式,大力發展分布式能源,推行終端用能領域多能協同和能源綜合梯級利用,高度重視能效技術的研究與推廣應用。
四是開展5G和數據中心等新基建能效提升行動。加強新一代數字基礎設施能耗管理,推動已有和新建項目節能技改升級。對已有5G基站、數據中心等新基建進行節能改造,推廣高效低碳用能技術。推動人工智能參與基礎設施運營,以降低功耗。針對5G基站、數據中心等高耗能新基建的節能降碳,予以政策支持。
(四)提高化石能源清潔利用水平,保證轉型過程中的能源安全
在轉型過渡期,清潔低碳能源的供給能力不足,在相當程度上仍依賴于化石能源來保證能源安全。為了率先實現能源行業的碳達峰,提高化石能源的清潔利用水平十分關鍵。
首先,要推進煤炭安全智能綠色開發利用,著力構建集約、安全、高效、清潔的煤炭工業體系。堅持煤炭供給側結構性改革,注重淘汰落后產能,有序釋放優質產能。推進大型煤炭基地綠色化開采和改造,建成一批綠色礦山;大力發展礦區循環經濟。
其次,建議優化存量火電,有序淘汰煤電落后產能,堅持清潔高效原則發展火電。按照環保、能耗、安全、技術等法律法規標準和產業政策,結合當地保供形勢,制定計劃表路線圖,保障落后產能穩妥有序退出。積極開展碳捕捉、碳封存技術的研發與推廣應用,最大限度減少火電的碳排放。
第三,統籌發展煤電油氣多種能源輸運方式,構建互聯互通輸配網絡,打造穩定可靠的儲運調峰體系,提升應急保障能力。一是穩步推進跨省跨區輸電通道建設,完善區域電網主網架,加強省內電網能力建設;二是完善能源調峰體系,加快抽水蓄能電站建設,合理布局天然氣調峰電站,對燃煤發電機組分類靈活性改造,提高電力系統靈活性,不斷擴大清潔能源消納規模;三是健全能源儲備應急體系,大力推動構建國家儲備與企業儲備相結合、戰略儲備與商業儲備并舉的能源儲備體系,提高油氣資源儲備能力。
(五)以技術創新為驅動,推動現代能源電力體系建設
“十四五”期間,要抓住新一輪科技革命的機遇,加快建設現代能源電力體系,縮小與世界先進水平的差距,實現從“跟跑”到“領跑”。
首先,推動數字技術與能源系統的融合發展。圍繞工業互聯網、物聯網、網絡安全,重點推進能源新型基礎設施改造、升級、建設。推進油氣領域的數字化轉型,重點加強智能油氣田建設。加快電力行業智慧電廠建設。建設自動化、信息化和數字化電站,建立智慧安全管控系統,并重點開展智能決策支持、智能優化控制、智能設備狀態診斷等過程管控。同時,提升電網系統多元主體靈活便捷接入的兼容性和開放度,打造以互聯互通、多能互補、高效互動、智能開放為特征的智慧能源系統。此外,統籌大型綜合能源基地非化石能源和化石能源的資源組合利用,加快推進風光水火儲多能互補的系統建設。
其次,著力構建新一代能源技術標準體系。一是重點以綠色能源核心技術標準研制為布局和突破方向,持續推動標準試點示范建設;二是加強綠色能源核心技術標準化布局,重點聚焦能源互聯網標準體系、新能源交通標準體系、柔性直流輸配電標準化、LNG加注及LNG罐箱多式聯運標準化、綜合能源服務、氫能及儲能標準化等方向;三是加強科技成果的標準化試點示范應用,推動建設能源互聯網裝備、氫能、綜合能源服務等領域的標準化試點示范工程,形成可復制可推廣的標準化成果和技術成果。
第三,以建設清潔低碳、安全高效的能源系統的需求為導向,針對目前我國新能源、新興能源領域科技發展短板,組織開展以新能源為主、以高碳能源低碳化利用的科技攻關為輔。
(六)促進能源區域協調發展,支撐“雙循環”戰略部署
隨著我國“雙循環”發展戰略的推進以及區域協同發展戰略的實施,我國區域經濟結構將發生較大變化,促使能源消費的空間格局發生變化。優化能源生產布局是推動我國“雙循環”發展戰略及區域協同發展戰略的客觀要求。
一是能源總體布局要依托資源優勢。東部地區加快非化石能源發展速度,優先發展分布式能源,大力發展海上風電,加快去除散燒煤,實現清潔能源替代。開展火電機組的排污減碳改造。加強調峰電源建設和能源安全儲備設施建設。中部地區要加強能源輸送通道建設,積極調入其他地區富余能源,重點解決好中部地區部分省市能源供給不足的問題。充分利用好本地可再生能源和清潔能源開發,在缺電較為嚴重的局部地區適度建設高效火電。西北地區建設大型綜合能源基地,做好全國能源供應保障。大力開發西北地區大型水電、風電、光伏發電源基地,協同發展調峰外送煤電。
二是構建新的能源輸送大通道。以西北、西南等大型綜合能源基地為起點,以京津冀、長三角、粵港澳大灣區等未來區域經濟增長較快的地區為市場,科學規劃、合理布局、加快建設清潔能源外送大通道,保證我國區域經濟增長極的安全和低碳清潔,為“雙循環”戰略提供能源保障。
三是變革城市用能模式,提升鄉村用能服務,促進城鄉用能協調發展。城市能源供應要逐步由電“從遠方來”轉變為“從遠方來”與“從身邊來”并存,根據終端用電需求的變化,加強城市能源智慧體系建設;加強城市能源供應管網和熱力網建設,在有條件的地方實施熱電冷三聯供。把鄉村能源基礎設施建設與美麗鄉村建設結合起來,大力發展生物質能和農村小型水電站建設,加快邊遠貧困地區配電網建設,并增加城鄉能源用能管理與節能服務。
(七)推動能源高水平的對外開放,提高國際合作水平
“十四五”時期是我國能源安全保障體系轉型的關鍵時期,除了通過深化國內市場化改革提高資源利用效率外,還應充分利用國際能源市場,開展深度合作。
一是加強全方位的能源國際合作,積極參與全球能源治理。充分利用我國在風電、光伏發電領域已經形成的先進技術和強大的產業裝備制造能力,以“一帶一路”能源合作為契機,提供國際能源發展和低碳轉型的中國樣板、中國方案和系統技術支撐,建立互利共贏的低碳能源國際合作機制,推動形成新的更加公平的國際能源治理體系。
二是持續推動能源領域的對外開放。加快完善能源上游環節對外開放背景下的制度建設,逐步放開運輸、加工、銷售等環節的準入限制,擴大外資參與能源行業的范圍,建立符合市場規則的準入制度、配套政策以及爭端處理機制。充分學習借鑒外資在某些環節的技術優勢和營銷理念;同時,加強政府相關部門的涉外監管能力建設。
三是強化重點能源領域的國際合作。在應對氣候變化的背景下,能源領域的國際合作將轉向以風電、光伏主的新能源和以先進核能、氫能、新型儲能為代表的新興能源。“十四五”時期,繼續推進新能源和新興能源領域在裝備、技術、標準、服務方面實現全方位的國際合作。在傳統的油氣領域,與“一帶一路”沿線國家共同應對地緣政治沖擊下全球油氣市場的動蕩,有序推進重大標志性合作項目建設,繼續深化在高附加值先進煉化領域、深海油氣勘探開發和非常規油氣領域的國際合作。
(課題組成員:史丹、王蕾、袁驚柱、李鵬、馮敬軒)
作者簡介
史丹,博士,中國社會科學院工業經濟研究所所長、研究員、博士生導師。
文章來源
本篇文章發表于《中國能源》雜志2022年第4期。
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