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小水電的碳中和作用無可替代

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小水電的碳中和作用無可替代

  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:E小水電
  • 發布時間:2021-11-03
  • 訪問量:0

【概要描述】自從2020年9月習近平主席在第75屆聯合國大會上,向全球做出了“中國力爭在2030年前碳達峰,努力2060年前實現碳中和”的莊嚴承諾起,小水電在我國“碳達峰、碳中和”中的作用有多大?就是我們業內關注的重要話題。

小水電的碳中和作用無可替代

【概要描述】自從2020年9月習近平主席在第75屆聯合國大會上,向全球做出了“中國力爭在2030年前碳達峰,努力2060年前實現碳中和”的莊嚴承諾起,小水電在我國“碳達峰、碳中和”中的作用有多大?就是我們業內關注的重要話題。

  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:E小水電
  • 發布時間:2021-11-03
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自從2020年9月習近平主席在第75屆聯合國大會上,向全球做出了“中國力爭在2030年前碳達峰,努力2060年前實現碳中和”的莊嚴承諾起,小水電在我國“碳達峰、碳中和”中的作用有多大?就是我們業內關注的重要話題。

一、小水電是世界各國的能源轉型的重要保障

過去我們對小水電功能的傳統的認知主要集中在脫貧、供水和農村電氣化方面,但是在當代,其更重要的、無可替代的,是其能源轉型作用。從可持續發展的角度看,全球能源轉型的出路在于百分之百的依靠可再生能源。不僅如此,全球眾多的權威能源研究機構都預測說,到2050年全球多數國家實現100%由可再生能源供電,無論在技術上,還是經濟上都是可行的。

在當前電化學儲能技術水平還遠遠不能滿足電網商業化應用的情況下,之所以能得到這個結論,是因為目前現有的可再生資源中,具有可以調節的水能資源,雖然其數量有限,但只要科學開發、充分利用,還是能滿足各國能源轉型的需要。

由于有青藏高原的存在,中國的水能資源極為豐富,但同時這也使得我國的大中型水電眾多,因而小水電只能占到總量的近四分之一。而在世界上其它的不少地區,小水電(如按照5萬以下)的資源幾乎是水能資源中的主力。所以,從全球來看,小水電才是人類社會實現能源轉型的最重要的依靠和保障。因此,不僅世界各國和聯合國的各個機構都高度重視和支持小水電的開發利用,而且,無論任何國家,如果忽視了小水電的作用,幾乎都不可能順利的實現能源轉型。

例如,美國的特朗普上臺后,曾經認為美國兌現不了巴黎協定的承諾,所以,正式宣布退出了巴黎協定。但是,當他考察了歐洲的挪威之后,被挪威的小水電開發的成就所啟發,曾公開表示:美國有可能通過挖掘和開發小水電,重新考慮加入巴黎協定。(美國國內8萬余座大壩中,目前僅有少部分可以發電,水電擴機增容的潛力巨大。)

特朗普不僅這樣說了,而且美國也確實已經開始這樣做了。據了解,美國自從特朗普的表態到現在,已經規劃了數萬座在原有的小水庫、小水壩的加裝水力發電裝置的工程改造項目。只不過由于目前美國的天然氣價格極低,工程改造經濟性還不明顯,所以,絕大多數還沒有開工。不過,今后一旦能源轉型需要,這些項目馬上可以實施,可以配合大量的風、光發電,滿足整個社會的電力需求。

其實,美國的這個“小水電才是能否兌現巴黎協定的保障”的例子,非常說服力。在當前的科技水平下(儲能技術不成熟),任何國家如果不發揮好小水電的作用,幾乎都無法實現100%的由可再生能源供電。從而也就無法實現能源轉型和可持續發展。

二、我國的能源轉型同樣離不開小水電

由于我國的水能資源非常豐富,所以中國是世界上最有條件實現能源轉型的國家之一。盡管由于大中型水電較多,小水電的占比相對比較低。然而,我國的能源轉型同樣也離不開小水電。因為,全世界的能源研究機構幾乎都認為,未來的可再生能源中的主體(太陽能、風能)的開發利用,非常適合分布式開發利用。然而,由于我國是以制造業為主的經濟體,需要保持有大量的高耗能產業。所以,我國的能源專家普遍認為,我國未來的電力系統,一定是由集中的大型骨干電網和大量分布式的小型電力系統共同構成的。

我國的小水電不僅資源豐富而且分布廣泛,歷史上曾經提供了我國三分之一縣市的用電。此外,幾乎所有的小水電,都要有水庫、水壩,這就為在小水電站的周邊加裝風、光發電裝置,解決了最重要的占地難題。所以,如果認識到位,我國絕大多數的小水電站都可以升級為一個小型的風光水互補發電系統,解決周圍居民的日常用電需求。

因此,站在歷史的高度和全人類的角度看,小水電才是這樣一種在目前技術和經濟水平上,能解決人類向可再生能源轉型的保障。歷史上,我國對小水電的開發利用曾經給全世界做出了榜樣。但近幾年來,由于我國電力產能嚴重過剩,國內有不少同志對小水電產生了偏見,非但沒有倡導在小水電站周圍加裝風、光發電設施,促進碳達峰、碳中和。反而出現了不少盲目拆除小水電的怪事。造成了較大的負面影響。筆者認為:這與我們國內對煤電的認識錯位有關。

事實上,每拆除一座小水電站,非??赡芫拖喈斢陉P閉了一扇讓周邊地區的能源順利轉型的大門。因此,站在歷史的高度和全人類的角度看,我們絕對應該“以拆小水電為恥”,“以建小水電為榮”。這種理念,其實也是當前國際社會的一種共識。

三、實現能源轉型傳統煤電必須退出

為什么還要探討煤電?因為,在我國當前的情況下,人們對小水電的看法常常會與對煤電的認識緊密相關。不僅如此,在我國有相當一部分人,誤認為應該退出歷史舞臺的似乎不是煤電,而是小水電。

關于煤電是否要退出,在國際社會結論是非常明確的“退出”。但在我們國內則是有爭論的。包括很多權威機構,都認為即使在將來的碳中和情況下,中國根據自己的國情也要保存一部分煤電。他們認為,未來通過碳捕捉,碳封存,完全可以做到讓煤電也做到“零碳”排放。

盡管誰也無法否認,未來的技術進步確實是存在有這種可能性的。不過,畫餅充饑絕不是一種科學的態度。除非我們把是否能實現碳中和?當成一件無所謂的事情。如要想確保我們的碳中和目標兌現,我國國家發改委能源研究所和美國馬里蘭大學的《中國煤電退役報告》的結論就非??茖W。即:“如要實現碳中和,傳統的煤電必須退出歷史舞臺”。這種說法的嚴謹性在于,可以讓一些想“畫餅充饑”的理由無法成立??傊?,煤電是否存在的前提,要看我們能否保證整個電力系統的零碳排放。因為,目前人們獲取可再生能源的方式,主要是通過發電。因此,只有先實現零碳的電力,再通過其它行業的電能替代,逐步解決交通、建筑、化工、冶金等其他行業的碳排放問題。

此外,國際社會普遍認為,從零碳的電力,到零碳的社會,至少需要10到15年。美國預計2050年實現社會的碳中和,為此他們要求2035年就要實現電力的零碳。按照這種思路《中國煤電退役報告》的結論也認為,中國需要在2040-2045年實現電力的碳中和,所以,2045年前我國傳統的煤電必須全部退役。否則,我國就不大可能如期實現碳中和。

如果有人確信零碳的煤電是可行的,那么就請你實際做出來,投產好了。只要你做出來了,實際投產了,我們大家就承認:確實可以在未來零碳的電力系統中,存在著非傳統的(零碳)煤電。但如果你做不出來,或者即使做出來了,成本卻高得連你自己都不能承受的話。那么,是不是大家也應該承認,事實已經證明(國際社會的結論是正確的):“未來的電力系統中,是不可能還存在煤電”的呢。

關于這一點,我們不妨再進一步的看看現實中,實現“零碳”的煤電的技術可能性有多大?大家知道,美國2013年出臺了個《清潔電力法案》限制了美國所有的新建煤電。為什么?因為至今還沒有一個電力投資者,可以生產出滿足《清潔電力法案》的低碳煤電。要知道,這還僅僅是碳排放水平與汽電相當的低碳煤電。事實證明:別說是零碳的煤電,就是低碳的煤電,十幾年來全世界也沒有看到一點成功的可能。

說到這里我們還特別需要闡明。我國目前煤電超低排放的宣傳,是具有較大欺騙性的。我國煤電目前所謂的超低排放,指的是個別污染物的排放,與國際社會所稱的碳排放,沒有任何關系。嚴謹的專家都稱其為“污染物超低排放”或者簡稱“超低排污”。不僅如此,事實上,我們的“超低排污”還一定會在某種程度上增加煤電的碳排放(因為一定要增加能耗)。然而,就是這樣一種增加了碳排放的煤電技術,反而被有些人偷梁換柱的宣傳成碳排放水平低于汽電的低碳煤電。

就在幾天以前還出現了一篇題為“新能源發展形勢下的煤電與光伏儲能聯動發展”的文章。該文作者就明目張膽的把污染物的超低排放解釋成了碳排放。

雖然我們搞不清楚,作者本人到底是超低排放的“被騙者”還是“騙人者”?但像這種造謠文章能如此公開、廣泛的傳播,也足可見,當前我國煤電“超低排放”的欺騙宣傳,誤導公眾和輿論的程度,已經有多么的嚴重?

四、為何要探討煤電和小水電的關系?

大家知道,最近一些地區在小水電清理整頓中,之所以出現一刀切的拆除小水電的怪現象。其中一個重要的原因,就是因為有相當一部分人認為,我們現在的電力產能已經嚴重的過剩,小水電已經完成了歷史使命,應該退出歷史舞臺了。事實上,這種錯誤的認識的社會危害性極大。因為,水電(包括小水電)才是未來能源轉型的壓艙石。

 近來我們一再強調,我們未來的新型電力系統是以新能源(風光)為主體的。但是,我們更要知道,未來能滿足碳中和的新型電力系統一定要是“零碳”的。到目前為止,人類社會還不能突破大規模的電化學儲能技術。水電和抽水蓄能還是目前保證各國能源轉型唯一可行的技術路線。最近國家能源局剛剛頒布的《抽水蓄能廠長期發展規劃》明確要求,為了實現能源轉型,我國十四五期間新增的抽水蓄能,要接近過去50年的總和。不僅如此,十五五的抽水蓄能裝機還要在此基礎上再翻一番。

大家常常把煤電比作我國當前電力安全的“壓艙石”,這個比喻確實很符合當前的事實。但是,我們也要知道。壓艙石也并不是多多益善。壓艙石多了不僅會影響正常載貨,再多也可能會把航船壓沉。國家最近出臺的“嚴控煤電”的政策和《抽水蓄能中長期發展規劃》,其實就是要解決這個壓艙石必須轉換的問題。這已經成為落實我國雙碳目標的當務之急。

五、我國煤電退出的可行性已經被歷史證實

事實證明:順應國際大趨勢退出煤電,并非不適合我國國情。大家可能不清楚,我國早在2013年就曾經一度實現了“碳達峰”。其原因,就是因為2009年我國的煤炭價格的高起,國內的煤電行業普遍出現了成本倒掛的嚴重虧損,不愿意再新建煤電廠。

所以在2009年“十二五”的前夜,能源電力行業幾乎非常一致的把滿足社會電力需求增長的希望,寄托在了水電、核電和風電上(當時的光伏發電成本還非常高)。為此,我國的“十二五”規劃曾要求“十二五”期間水電的新開工量達到1.2億千瓦。盡管后來我國的核電發展規劃,由于日本福島的311地震事故而擱淺。但是,僅僅是我們當時大力發展的水電和風電,就已經連續多年滿足了我國社會電力需求增長的需要。

遺憾的是,后來到2012年前后煤炭行業出現了嚴重的產能過剩,煤價出現大幅的下跌。煤電企業的利潤大增,新建燃煤電廠的積極性重新高漲。再加上2014年中央審批權下放,各地新的燃煤電廠建設規模嚴重失控。以至于到2016年我國由于全國性大規模的“三棄”(棄水、棄風、棄光),終于壓制住了我國可再生能源快速大發展的良好勢頭。風電的年新增裝機從最高的年份4千多萬kW,猛跌到1千多萬;水電的投資和年新增發電量,都比最高峰時下降了90%左右。社會新增的電力需求的市場份額,幾乎完全都被煤電奪回。所造成的最后結果,自然就是我國的碳排放量從2017年之后,重新恢復增長(如下圖)。

六、我國靠新建煤電調峰的代價慘痛

2013年,我國煤電裝機僅為7億多千瓦。近年來,我們大約增加了近4億千瓦的煤電裝機?,F在回過頭來,我們不妨算一筆賬。假設我們從2013年起就不再新建煤電,而用新建煤電一半的投資,建設造約2億千瓦的抽水蓄能(另一半用于建設水電、汽電)。即使我們假定煤電在現有電網中的總體作用(總發電量)不能變,也不過就是相當于讓現有的僅運行4千多小時的煤電機組,把運行時間提高到6千多小時而已(在抽水蓄能的幫助之下,這完全可以實現)。這對于我們目前生存艱難的煤電企業,難道不是一件大好事嗎?

除此之外,另一半新建煤電的投資,用來投資調峰能力比煤電高得多的水電、汽電,那么,我們實際所增加的調峰能力約為2億千瓦的54%(水電、汽電的調峰能力為54%)。幾乎要比目前4億千瓦煤電的14%,所能提供的調峰作用,高出近一倍。

也就是說,如果我們從2013年起就不再新建煤電,而通過發展優質的調峰電源(水電、汽電)和抽水蓄能來構建我們的新型電力系統。那么,我們不僅不會有目前國內煤電企業的普遍生存困境,而且,我們電網接納新能源的能力,還將要比目前增加近一倍。
       今天,盡管當年我國“社會用電的增量完全擺脫煤電”的大好局面已經喪失,但是,歷史已經用無可辯駁的事實,向我們證明過了:在我國現有的資源和技術水平下,已經具備了完全依靠可再生能源的增長,來滿足社會發展用電增量的條件和可能(即:完全有條件實現碳達峰)。特別是最近幾年,我國的風電、光伏發電的成本,又有了較大幅度的下降,很多地方都已經達到了不需要補貼的水平。事實證明,制約我國可再生能源發展的,顯然已經不是技術和成本,而是觀念和共識。

結論

 1、事實證明,我國只要開啟煤電退出的步伐,立刻就能實現“碳達峰”,反之,如堅持建煤電給新能源調峰,恐怕連“碳達峰”也難以實現,更別說碳中和了。

 2、能滿足碳中和要求的新型電力系統,不僅要以新能源(風、光)為主體,而且還必須要“以零碳為標志”。因此,傳統煤電退出歷史舞臺,是未來新型電力系統的重要性特征之一。我們不應該被各種“畫餅充饑”的宣傳所誤導。

 3、國家嚴控煤電和大力發展抽水蓄能的規劃出臺,是構建我國新型電力系統的重要舉措。其中,規劃所要求的,發展小型抽水蓄能和對傳統水電的抽水蓄能改造,是我國小水電事業發展的一個重要方向和歷史機遇。 

 4、水電(包括小水電)是世界各國能源轉型的重要支撐和保障。如果我們寄希望于某種虛無縹緲的技術進步,而盲目的退出小水電,最終可能將會導致我國的“碳中和”目標無法兌現。

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