中国科学院电工研究所、可再生能源发电实验室副主任王一波:全球绿色电力使命2.0介绍
资讯
资讯 > 国际 > 正文

中国科学院电工研究所、可再生能源发电实验室副主任王一波:全球绿色电力使命2.0介绍

2020年9月22日,中国在第七十五届联合国大会上提出,在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的 “双碳”目标。

为积极推动国家碳中和愿景和全球控温目标实现,凤凰卫视与世界自然基金会(WWF)于2021年9月22日-24日主办2021零碳使命国际气候峰会,主题为“全球碳中和与中国担当”。联合主办本次峰会的有凤凰网、凤凰都市传媒、北京市企业家环保基金会(SEE基金会)、大道应对气候变化促进中心(C Team)、公众环境研究中心(IPE),英国以COP26联合国气候大会主席国身份参与。

美国前副总统阿尔·戈尔、联合国驻华协调员常启徳、联合国环境规划署代表处代表涂瑞和、生态环境部宣传教育中心主任贾峰、世界自然基金会全球总干事马可·兰博蒂尼等七十多位嘉宾参与峰会,就全球碳中和、企业气候雄心、绿色金融、能源转型、绿色建筑以及低碳交通等话题进行分享和讨论,旨在集聚各方资源,充分调动企业参与应对气候变化的积极性,为地方政府、企业在实现碳达峰、碳中和的目标过程中,提供战略规划、技术应用、成果展示、知识分享及国际交流等多样化的指导和服务。

中国科学院电工研究所、可再生能源发电实验室副主任王一波在以“全球绿色电力使命 2.0 介绍”为主题的主旨演讲中指出,下一个十年,我们希望在全世界尽可能多的国家和地区,复制一些高比例可再生能源的电力系统。在后续我们需要把企业和政府协同起来,共同做一些技术研发和示范的工作,在不同的气候区,典型的系统模式做出示范来,技术和经济上都可行,然后在合适的目标国家、目标地区再做推广示范。

以下为王一波在以“全球绿色电力使命 2.0 介绍”为主题的主旨演讲中发言实录。

凤凰卫视主持人胡玲:接下来要请出的是中国科学院电工研究所可再生能源发电研究室的副主任王一波,我们接下来要进行的主旨演讲环节,他将为我们带来的是《全球绿色电力使命2.0介绍》,有请王一波先生。

王一波:线上线下的各位朋友,大家下午好。非常荣幸能够受邀参加今天这个峰会,这个峰会意义也非常大,选在了9月22日这个特殊的时间点上。

创新使命这件事可能不是所有人都特别清楚,巴黎气候变化大会大家是非常耳熟能详的,创新使命实际上是巴黎气候变化大会发起的一项使命,当时有24个国家还有欧盟共同参与,这个报告我给大家介绍几件事。

首先创新使命的由来和背景,它要干什么?其次,我们现在要面临的重大挑战是什么?第三,下一阶段创新使命要干什么事?分成三个部分。

首先是倡议,今天的主题是能源领域碳排放,我们回顾一下碳是从哪来的?全世界现在统计下来,因为人类活动所导致的二氧化碳排放是430亿吨,380亿吨左右是由于化石燃料的燃烧造成的,这部分的占比是在85%。为什么我们今天会在这里讲零碳使命的时候会讲能源,原因在这,85%来自于化石能源,煤炭、石油、天然气的燃烧。

我们接下来要做的重点任务是什么?讲零碳那就必须讲能源,我们要发展零碳能源,把这85%的能源碳减下来,我们零碳的使命基本上就可以实现了。在这个大背景下,2015年巴黎气候变化大会上,创新使命的国家当时包括中国、美国、印度、德国等等,还有欧盟,欧盟是作为一个组织加入进来。创新使命国家的成员覆盖了67%的温室气体排放,这是最大头。同时这些国家又在全球清洁能源研发投资里面占到了80%,GDP的70%,人口的60%,这些国家如果说能把能源领域碳排放解决好,全球的碳排放问题基本上也能解决好,这是一个大的背景,大的国情。

在2015年巴黎气候大会上,当时发起了倡议,中国是最早的发起国之一。创新使命它的使命是什么?既然叫创新使命它也有自己的使命。其实核心来说就是四点:

第一点,清洁能源投资的增加。为什么首先把钱放在第一位?目标我们当然是把能源碳减下来,但是投资这块目前看到2030年只是光伏和风电,一年用在光伏和风电上投资大概是一万亿美元,大概是八千到一万亿的量级,这个量级不是哪个政府能投得了的。一定是政府资金作为一个引导投一个小钱,企业是主角要投大的资金。这是第一清洁能源政府性投资要倍增,引导企业的投资增加进来,增加企业的参与和投资。同时通过创新使命建立一个广泛的政府资金作为引导,包括企业,包括科研院所,包括创新者在内的一个社区。

有没有做到?第一阶段2015年开始,当时提的主要的是创新使命,当时说的倍增计划,2015-2020年一年的投资,用在清洁能源上的研发投资比2015年要翻一倍,回过头来现在第一阶段已经完成了,现在看确实国际合作很复杂。刚才有一位发言人提到了,现在国际的变化,特别是有一些国家当时退出了巴黎协定,也导致了创新使命受了一些影响。但总体来看,我们创新使命的倍增计划是基本完成了,特别是中国的自主贡献研发方面的投资是完成了的。

另外在搭建国际合作平台方面,5年当中组织了各种各样的活动,包括组织部长级会议一年一次的,包括深度研讨会,实际上已经起到了把企业、政府、投资人员联系在一起的桥梁作用。

对中国来说,刚才翟总讲到了中国的自主贡献,提到了几件事。中国对于清洁能源最大的贡献是在于产业的贡献,中国的光伏产业供应了全世界70%的产品,全世界70%的光伏组件是中国提供的。风电的整机制造商前10位,有7家是中国的制造商,这是中国对全世界清洁能源最大的贡献。之所以现在100多个国家敢说自己碳中和,敢提这样的目标,背后的底气在哪?是因为有中国非常便宜的清洁能源技术和产品在做支持,中国的贡献还是非常值得一提的。

当然我们在创新使命第一阶段,中国的贡献也是非常多,包括研发投资的倍增,中国的研发投资是在所有国家当中排第一的,其他的我就不一一说了。

在第一阶段完成之后,创新使命在设计第二阶段的时候,希望能够更加务实的推进。第二阶段的组织机制上做了一些调整,启动了两个机制:一个叫做使命机制,第一期启动了三个mission。第二个是创新平台启动了两个机制,想法是集合小范围的国家和组织机构,共同做一件具体的创新事情,这么一个出发点,聚焦了一个拳头打出去能见到响的这个目的。

从中国来说,前面讲能源是碳的核心,能源的核心又是什么?是电力,所以当时中国在策划组织新的mission的时候千头万绪,能源领域的创新倍增,有可再生的事情,有电的事情,还有氢的事情,后来中国选择了电力,因为电力是最大头。今年6月份创新使命第六届部长级会议上,由国家科技部志刚部长亲自宣布了启动绿色电力未来的使命,这项使命是由中国、意大利、英国一块牵头的。

回过头来,现在这个时间节点上我们要推进绿色电力有没有问题?有没有挑战?有什么样重大的挑战?刚才讲了光伏、风电已经很便宜了,光伏十年下降了90%的成本,是不是电价下来了我们就可以了?还是我们面临更大的挑战?第二部分回顾一下重大的挑战在哪里。

现在看从国际各大机构对于双碳和能源转型的研究,到现在这个时间节点上,大家逐渐趋于一致了,对路径这块逐渐趋于一致。大的路径来说,第一发展能效技术,能效技术能起什么作用?能效技术能把现在快速增长的能源需求,把速度降下来,它能不能让总量下来?目前看现在还达不到,但是可以起到让速度降下来的作用,提高能效,让能源消费的增长降速。

其次是三条,大力发展可再生能源发电,实现电力行业的脱碳,电全是可再生能源的,能不能做到?这是第一个。第二,除了电以外交通、工业,大量的部门它有非碳的需求,我们能不能把它切换到电上来?交通、建筑、工业等等这些部门,他的石油、天然气做电气化改造,这样我就可以用电气化实现零碳化。还有一部分碳靠这个办法解决不了怎么办?再考虑发展CCS、CCUS,这个路径现在基本上清楚了,包括DEF等等这些国际组织,现在基本上认可这条路径。

存在什么样的问题?说起来很简单,但实际上面临巨大的问题,电力就变成了核心。如何发展高比例的可再生能源发电系统,构建零碳或者近零碳电力系统,所谓以新能源为主的新型电力系统,这就是电力转型、电力脱碳的最核心。我们的目标在哪?我们现在全世界发电这块总量是25万亿度电左右,只有25%是来自于可再生的。2050年要想实现碳中和1.5度或者2度目标,要达到86%来自于可再生,中间有巨大的差距。主要有两大挑战,一个挑战是电气化导致了发电量要翻一倍以上,从25万亿要到52亿度电、53亿度电,这么大的发电量怎么来提供?

其次,在这个过程中还要实现结构的转型。从现在25%的可再生,75%的非可再生,转换到2050年86%和14%这样一个比例,这是一个巨大的挑战和变化,这两个挑战是非常大的,如何实现同时在量增,同时还要实现结构性挑战,这个挑战极大。

可再生这块我们也知道,光伏、风电都是波动型能源,有光的时候就有电,没光的时候就没电,这种波动型能源怎么能实时的保证电力系统的平衡?现在的技术还很难完全适应高比例的可再生能源,这是几个重要的挑战。

在我们前期电力挑战策划前期阶段,我们得到了方方面面的支持,包括REA,以及国内的同行专家,参加到前期工作里面有100多位专家,通过大家研讨之后提出了三个核心的挑战。第一是可再生能源发电本身,第二是系统,第三是数字化,分别挑战在哪?对于可再生来说,光伏、风电的成本仍然是一个问题,我们提出的是经济可靠的可再生发电技术。第一个还把经济性放在最前面,我们知道现在光伏、风电在某些地区,某些自然条件下挺便宜了。比如说阿联酋现在一度电可以到一毛钱,中国今年上半年报四川甘孜一度电一毛五,比火电便宜。但是大部分的地区,像海岛和高原等等地区,它的电价还做不到这么低。这是第一个成本问题。

第二应用场景的问题,过去我们的光伏、风电基本上在野外,条件比较好的戈壁滩或者城市的屋顶上。未来风电在海上,海上风电高温高湿高烟雾,高温地区这种极端天气下,我们电可靠不可靠?这个问题还是非常突出。

第三,系统的经济性、可靠性和安全性,包括电力系统,我用了这么多的可再生能源,它的供电可靠性能不能24小时,一年365天全年都能保证可靠性?能不能保证燃料和氢还有供热安全性?这跟老百姓的生活是息息相关的,这些安全性的问题、可靠性问题、经济性问题依然存在。

系统方面很多朋友估计也听说过,可再生能源光伏、风电的消纳问题,如何消纳它?打开它去看,为什么说现在的电力系统消纳能力不够,当然涉及到方方面面。最核心的一点在于我们现在的电力系统灵活性不够,特别是适应波动性能源,在波动的过程中随着波动灵活调整,这个能力不够。这个能力又按时间尺度分短期、中期和长期。短期以1小时1分钟为级别的,来片云一遮光伏没电了,我能不能用储电或者火电把它支撑上来?中期的灵活性以日为单位的,今天是阴天能不能有水电或者抽水蓄能补上来?长期的灵活性,所有的可再生能源都是季节性的,冬天日照比较短大家都有尝试,夏天日照比较长。冬天的时候日照短发电量就少,冬天的电特别是北方地区需求量又大,怎么把它补上来?所以短、中、长期的系统灵活性这个问题挑战极大,目前没有太好的解决办法。

第三个挑战,电力系统的集成和数字化,这个主要强调数字化。我们城市地区数字化不成问题,走到哪4G、Wifi都有,有些地方可能还有局域网、有线网。但是我们的能源系统在哪?在野外,在海上,在荒漠,这些地方可能没有这么好的条件,你的数据怎么传出来?有了数据,有了数字化以后才能支持更先进的商业模式,更好的应用,将来每个人在自己的手机APP上就可以看家里的发电情况,屋顶光伏发了多少电,数字化可以产生很多的商业模式,能够有很大的增量。这块我们现在做的还不是特别好,对数字化这块如何标准化、互操作性、安全性,以及数字化集成的平台,这些都是接下来要做的重要挑战。这是三大挑战。

对于绿色电力未来使命,我的未来由绿色电力驱动的,我们下一步要做什么。

从时间上来说,这个看一下就行了,2020年最早是由中国首先提出的倡议,在电力环节我们发展绿色电力,如何促进电力系统的绿色化。经过了一年多的时间,我们英国的同行、意大利的同行加入进来,我们三个国家共同牵头完成这个挑战极大的全球性使命。到了2021年5月、6月,正式在部长级会议上宣布了这项使命,中间做了一年多的工作。

这是6月2日当时三个国家的部长做的发言,当时志刚部长代表中国特别讲了一句话,我觉得很重要,“实现碳中和将带来一场由科技革命引起的经济社会环境的重大变革,其意义不亚于第三次工业革命”。

说到这儿,我们要干吗?在下一个十年,第二个阶段是十年期,2021-2030年,下一个十年,我们希望在全世界尽可能多的国家和地区,复制一些高比例可再生能源的电力系统。这是我们希望做的一件事情。但这件事情从实施上来说有一些抓手,首先在前期是做可及性研究,有哪些技术,可行性方案是什么?在后续我们需要把企业和政府协同起来,共同做一些技术研发和示范的工作,在不同的气候区,典型的系统模式做出示范来,技术和经济上都可行,然后在合适的目标国家、目标地区再做推广示范。十年内,到2030年能够建立多达20个左右的示范,这是一个全球范围内共同协同要实现的事。这件事情在国际合作方面我了解应该是很有特色,以前从来没有做过这么具体,这么详细的清洁能源方面工作。

到现在这个时间节点上,通过各个国家的努力,现在标识出了三个方向,就是刚才讲到的低成本、高可靠的波动性可再生能源技术,电力系统的灵活性和市场化,以及电力系统集成数据化和数字化三个方向,十七个主题,一百多个创新点,这个过程当中也得到了包括REA、世界银行等等这些组织的支持和专家的支持,一百多位专家参与到里面。

这些都是常规的,接下来我们正在做的是,一百多个创新点这么多我们有序的推进,按时间节点,按重要性如何开发出来联合路线图,这个路线图基本上雏形已经出来了,大概是在11月份COP26上将会正式面向全世界发布。

合作机制上,我们提出了新的合作机制,大的来说就是三层关系,最核心的是中国、英国和意大利三个国家,牵头国做自主贡献,我们三个国家共同策划和组织各项任务,我们把企业、国际组织以及政府,都希望整合进来,都希望能够加入。

从合作机制上来说,在第一梯队里面需要承诺的是包括参与到示范工程的建设,包括研发资金的投入,包括人员的投入等等。第二梯队是支撑人员,这部分如果有一些国家或者组织资源不够,也可以选择第二梯队。比如世界自然基金会,我们可以选择共同来做一些知识传播和共享,包括凤凰卫视、凤凰网,知识传播和共享以及技术研究、会务等等一些宣传和组织策划工作,也是非常欢迎的。

目前我们已经是有30多个第一梯队和第二梯队的合作伙伴,包括这三个国家以外,澳大利亚、奥地利等这些国家正式以官方的身份加入进来了,除了国家官方身份加入进来还有很多的企业和国际组织,包括国际组织REA和世界银行,作为我们正式合作伙伴,企业像国家电力公司等,现在没有列中国的企业,中国的企业非常积极,包括国家电网公司,光伏行业的TO1隆基,风电科技第一名金风科技都在我们第一梯队里面。

最后再次感谢有这个机会在这里做一个创新使命的介绍,同时清洁能源的科技创新,商业模式的创新一定是能源清洁化、低碳化发展的主题,我们也希望在座线上线下的各位朋友能够关注我们创新使命的活动,并且有条件的情况下希望大家能够参与进来,积极的做贡献。谢谢大家!

凤凰卫视主持人胡玲:非常感谢王一波先生的分享。

亲爱的凤凰网用户:

您当前使用的浏览器版本过低,导致网站不能正常访问,建议升级浏览器

第三方浏览器推荐:

谷歌(Chrome)浏览器 下载

360安全浏览器 下载