技术创新助力全球能源转型
动态2024-07-23
近期，国内各主要供应商发现汽油销量由增转降。月度统计数据显示，今年4月，汽油消费量同比减少4.7%，这是我国2023年3月以来的首次月度同比下降。此外，中电联发布的报告显示，2023年非化石能源装机首超50%，煤电装机占比已经降至40%以下。
不过，近年石油、煤炭价格维持高位运行，用电高峰期缺电现象仍有发生，以新能源为代表的清洁能源虽然在装机量上更胜一筹，但从满足下游需求角度看，传统能源依旧承担着“压舱石”作用。
面对能源转型大趋势，业内已开始探讨新能源对传统能源替代拐点何时来临。受访人士提出，要推进我国新能源市场发展进程，需要电网调峰、储能和智能化调度能力的持续升级，以提升电力系统调节能力，进一步提升新能源消纳比例，持续构建完善新型电力系统。
传统能源呈下降趋势
在位于河南洛阳栾川县的一处洛阳钼业尾矿库，曾经废弃裸露的乱石堆上，如今通过绿色治理，铺上了蔓延数万平方米的光伏发电板，生产出的绿电通过电缆传输至厂房，带动了钼精矿、铜精矿浮选生产线的运转。
“公司生产用电主要来源于外采，经济成本相对较高，碳排放量也较大。近年来，公司中国区致力于通过科技创新来降低能源消耗，鼓励可再生能源使用，促进能源转型。”洛阳钼业相关负责人告诉证券时报记者，利用已关闭的尾矿库，公司计划建设光伏发电总装机量42兆瓦，一期工程已并网发电。
此外，洛阳钼业还利用厂区屋顶建设分布式光伏发电项目，一期项目装机目标3.1兆瓦，进一步提升可再生能源占比。
按照公司碳中和路线图所定义的技术路线，2030年之前，洛阳钼业将持续提高全集团电动化水平，减少直接能源使用，通过尾矿库和分布式光伏项目、水电站建设等增加绿色发电，并不断提高生物柴油、天然气、生物甲烷等清洁能源的占比，减少传统能源使用。
中电联发布的《2023~2024年度全国电力供需形势分析预测报告》预计，2024年新能源发电累计装机规模将首次超过煤电装机，占总装机容量比重上升至40%左右。同时，中国石油集团经济技术研究院今年发布的《2023年油气行业发展报告》预计，2024年中国石油需求将稳中有升，成品油需求达峰时点可能提至2025年前。
“石油消费量出现下滑标志着能源消费结构发生转变。”上海钢联新能源事业部分析师常柯对证券时报记者表示，近年来，我国免征购置税优惠“续航”，以旧换新等政策加持，有力拉动新能源汽车消费增长，从而推动了能源消费方式的改变和传统能源产业的转型升级。据乘联会数据，上半年乘用车新能源车渗透率为41.8%，达到历史最高水平。
他认为，汽车报废换新、电动车普及、网约车增长等因素导致汽油消费减少，对石化产业提出挑战。环保政策的逐步加强，风电等清洁能源的应用，同样在不断替代火电。无论是从国家政策还是用户需求来看，新能源对石油、煤炭消费的替代，正在加快推进。
广州金控期货研究中心副总经理程小勇也认为，今年石化能源消费量下降是反映能源消费结构转变的一个重要佐证。我国能源结构转型体现在两个“替代”，即清洁替代和电能替代，因此新能源汽车、煤改电等终端消费方式呈现电气化的特点。传统能源如石油、煤炭直接消费减少，表现为部分被电能替代，部分转化为清洁能源。预计2025年，全国电能占终端能源消费比重提高至31.2%，2035年全国电气化率将突破35%，进入电能驱动的新时代。
厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强从量化角度向记者分析了电动汽车增长对汽油消耗的替代作用，据其测算，去年国内新增了800万辆电动汽车，减少汽油消耗约1000万吨，“因此，汽油消费量的下降是很自然的。”
在世创能源董事长兼首席研究员杨建红看来，煤炭、石油、天然气三大传统能源中，石油应该是首先达峰，其次是煤炭，最后是天然气。“汽油受新能源汽车的影响，消费量减少;柴油受LNG和电动卡车的影响，也将减少。煤炭受经济、环保等因素影响，也将在‘十四五’末或者‘十五五’初达峰。”
至于天然气，杨建红认为，其是表现最好的化石能源，今年预计天然气消费量增速达7%，是真正的稳中向好。
国际环保机构绿色和平气候与能源资深项目主任高雨禾在接受记者采访时介绍：“在双碳目标和构建以可再生能源为主的新型电力系统的要求下，煤电的角色定位正在逐步转换，去年风电和光伏已经超越煤电成为了中国新增装机和新增发电量的主体。”高雨禾分析，到“十四五”末期，中国完全有实力实现全部新增电力需求由可再生能源满足。
新能源装机迅猛增长
正如前述，与汽油消费量下降这一标志性事件一同出现的，是清洁能源装机比例大幅提升。
以风电、光伏为例，国家能源局披露的数据显示，2023年我国并网风电和太阳能发电合计装机规模从2022年底的7.6亿千瓦，连续突破8亿千瓦、9亿千瓦、10亿千瓦大关，于2023年底达到10.5亿千瓦，占总装机容量比重为36%，同比提高6.4个百分点。其中，并网太阳能发电装机规模从2022年底的3.9亿千瓦，提高到2023年底的6.1亿千瓦。
工业企业向来是煤电、石油等传统能源的需求大户。除了电力、石油等能源企业纷纷布局新能源以外，工业企业也在强化新能源布局、扩大绿电应用比例。这已成为工业企业应对能源转型大势的重要举措。
“近年来，公司积极顺应时代趋势，坚持推进‘油气增储上产、能源绿色转型、科技自主创新’三大工程和‘提质增效升级’行动。”中国海油相关负责人回复证券时报记者采访时表示，在油气开采方面，公司积极推进绿色低碳生产，坚持从源头管控能耗和碳排强度，持续推进稳油控水和火炬气回收等工作;在产品结构方面，公司油气并重，向气倾斜;在新能源业务方面，公司不断推进油气主业与新能源融合发展。
他表示，目前中国海油零碳负碳产业有序发展，国内首个海上百万吨级二氧化碳封存项目恩平15-1示范项目已正式投用，大亚湾CCS/CCUS集群研究示范项目获扎实推进，世界首个半潜式“双百”深远海浮式风电平台“海油观澜号”也成功并入文昌油田群电网。截至2023年底，公司共有4家国家级绿色工厂，12家行业绿色工厂。到2030年，公司力争将国内天然气产量占比提高至30%。
中国石油化工集团有限公司董事长、党组书记马永生也表示，面对能源转型大势，中国石化锚定“双碳”目标、拥抱能源革命，加快构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，培育新的产业竞争优势。
除持续提升油气供应能力，加大油气勘探开发力度，推进天然气高质量发展外，近年来中国石化积极发展以氢能为核心的新能源业务，大力发展地热产业，积极发展光伏、风电产业，更顺应石油用途从燃料向原料转变的趋势，持续加强高端树脂、高端橡胶、高性能纤维、特种精细化学品等研发生产，破解大宗产品产能过剩、高端产品供给不足等结构性矛盾。
“双碳目标提出以来，我们看到很多传统企业都在积极布局可再生能源业务，加速自身企业低碳转型。高耗能企业可以通过积极参与绿电市场化交易、自行或者通过第三方投资分布式电站等方式提升自身可再生能源消费规模。”高雨禾向记者说道。
高雨禾还提出，要实现新能源对传统能源的替代，第一阶段是“量的积累”阶段，在这一阶段需要保证风电和光伏的装机量快速增长，这一阶段的目标已经基本实现，预计中国将在2024年底就能提前实现到2030年12亿千瓦的装机目标。
第二阶段是“质的飞跃”阶段，这一阶段要求风电和光伏的发电量占比显著提升，这需要电力系统的深度转型，尤其是电力系统灵活性的提升，以更好适应更高比例可再生能源的接入，特别是在新能源入市的大趋势下，需要在体制机制和电网调度上共同为新能源市场消纳创造条件。
传统能源“压舱石”作用仍显著
虽然传统能源消费量出现了下降的迹象，但偶有出现的用电高峰缺电现象仍令人印象深刻，而且在全球各国日益关注能源安全的当下，石油、煤炭价格中枢整体维持高位震荡，能源供应紧缺仍有发生。那么，究竟应该如何看待传统能源发挥的作用?
“国际油价走势取决于宏观经济形势、地缘政治局势、石油供需平衡、货币政策与金融市场等多种因素。近年来，由于全球地缘政治冲突频发，导致了部分国家地区能源供给紧张，一些大型国际能源企业对能源转型的步伐有所调整。”中国海油上述负责人表示，关于未来能源结构，市场的共识是将逐渐从传统的化石能源向非化石能源转变，但在中长期化石能源尤其是油气，仍将占据重要地位。
“从近年能源转型来看，传统能源还是有‘压舱石’作用，原因在于新能源对传统能源替代是渐进的，而发展新能源成本较传统能源要高，且基于碳税等原因，反而使得能源转型阶段增加了社会的转型成本。”程小勇认为，煤炭是我国的基础能源，它在一次能源消费中占有较大比重，也为我国的能源安全提供了基本保障。
程小勇向记者表示，从目前的技术路线、资源禀赋、成本收益等方面综合来看，清洁能源尚无法在短时间内满足较高的电力消费增长。考虑到煤炭生产消费数量大、比重高，大规模替代并不容易，因此在相当长一段时间内，如何利用好煤炭这一稳定、经济且自主保障程度较高的传统能源，对我国能源转型、经济发展具有重要意义。
隆基绿能相关负责人在接受记者采访时指出，传统能源逐步退出要建立在新能源安全可靠的替代基础上。“这其中有两个含义，一是新能源必须安全可靠，二是传统能源与新能源还需要优化组合、协同发展。一方面需要电力系统由‘源随荷动’转变为‘源网荷储’协同互动的运行模式;另一方面，新型电力系统对新能源发电本身的可靠性，也提出了远超以往的要求，首先确保系统的安全与可靠，才有考虑其发电的可预测性，与网、荷、储互动的基础。”
“传统能源的‘压舱石’作用，还在于其适应能源需求变化的开发条件及通过燃煤发电、煤制油气转化为电力、油气的能力。”常柯谈及，在当前国际环境和全球能源格局体系发生深刻变革的背景下，传统能源在保障国家能源安全的重要性更加凸显。我国建立煤炭产能储备机制，可应对新能源间歇性和波动性，才能更好地保障能源安全。
新旧能源互补助力结构稳定
发展非化石能源是大势所趋，但采访中分析人士大多提及，新旧能源互补发展，才能更好地助力能源结构稳定。
“风、光等新能源在电气化方面较容易实现对传统能源燃料功能的替代，例如新能源汽车部分替代燃油车、光伏和风电部分替代火力发电，但是传统能源具备燃料和工业原材料双功能，工业原材料功能很多时候是无法替代的，这两类能源的经济社会功能有着不同的实现路径，也决定了新能源替代传统能源是一个漫长的过程。”程小勇认为，传统能源和新能源既是替代关系，也是互补关系。新能源与传统能源作为我国现代能源体系的有机整体，在不同阶段发挥着各自不同的价值和作用。
他提示，近年来我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，但电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足，仍是制约新能源发展最重要的因素之一，且新能源发电“靠天吃饭”，具有明显的间歇性、随机性和波动性，增加系统运行风险。
同时，新型电力系统建设面临的不足主要包括政策体系不完善、投资回报机制不健全、关键核心技术有待突破、电力平衡问题、支撑技术机理不适应、多要素协同互动能力不足、碳减排和电碳耦合模式有待完善以及市场机制不够健全等。
“如何利用好煤炭这一稳定、经济且自主保障程度较高的传统能源，对我国能源转型、经济发展具有重要意义。目前我国能源发展处于新旧结合，新旧互补阶段，因此短期摆脱传统能源的依赖是不现实的，清洁能源尚无法在短时间内满足较高的电力消费增长。未来很长一段时间，新能源和传统能源互补共存将是常态。”程小勇说。
对于如何推进我国能源结构健康发展的问题，常柯认为，目前我国电力系统调节能力尚难以完全适应新能源发展需要，导致电力运行高峰时段顶峰能力不足与低谷时段消纳问题并存，成为影响电力供需平衡、制约新能源高效利用的突出问题。因此要推进我国新能源市场发展进程，需要电网调峰、储能和智能化调度能力持续升级，以提升电力系统调节能力。
上述隆基绿能负责人向记者表示，国家有关部门和各省在多能互补和源网荷储一体化新模式方面做了积极探索，目前主要是给新建煤电配置新能源、按照煤电灵活性改造幅度配置新能源、新增用电负荷和新增配电网绿电替代等。这些模式暂时还没有涉及电力系统的主体(发电侧主体是存量煤电全容量、用电侧主体是存量负荷)，还需要在存量火电和存量用电负荷上做突破。比如在各省开展存量用电负荷绿电替代;同时，试点存量火电+高比例新能源+用户的自平衡模式，据悉，这类似于德国“平衡组”模式，这种模式被众多专家认为是德国维护新型电力系统安全稳定并高比例消纳新能源的秘诀。
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