鄢順才,茹 毅,趙 煜,黃啟祥,張國瑩,彭福亮,劉士誠,楊 璽*
(云南省能源研究院有限公司,云南 昆明 650599)
自2015年全球195個國家通過《巴黎協定》以來,世界能源格局變化巨大,綠色低碳成為國際能源主流發展路線,秉承清潔低碳發展理念已是大勢所趨。2020年9月,在國際新冠疫情持續蔓延、全球經濟發展經歷急剎車式減速、未來將很長一段時間處于緩慢恢復期的大環境下,我國從提高國家自主貢獻力出發,首次向國際社會明確提出:中國將采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。同年12月,“做好碳達峰、碳中和工作”明確為我國2021年的8項重點經濟工作任務之一,低碳發展與碳中和轉型被確立為我國長期可持續發展與繁榮戰略的核心特征。
結合國務院下達的云南省“十三五”碳排放強度下降18%的目標任務,在2017年《云南省“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中,云南省政府就提出推動全省碳排放2025年左右達到峰值的目標。2020年12月,《中共云南省委關于制定云南省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》明確指出:“十四五”期間全省將全力打造世界一流“綠色能源牌”,全面推動綠色低碳發展。從國際到國內、從國家到地方,減少二氧化碳排放量、實現綠色低碳發展已成為一種共識。
長期以來,我國國民經濟的發展深度依賴化石能源,2019年化石能源消費占比高達85%,其中煤炭58%、石油19%[1],我國仍然是全球最大的煤炭生產國、進口國和消費國。國際能源署(IEA)《2020 煤炭報告》指出2019 年中國原煤產量達到38.64億噸,占全球總量的47.3%,是經濟合作與發展組織(OECD)國家的2.3 倍;2019年中國二氧化碳排放總量占比達到世界排放總量的28.8% ,是美國和歐盟年度排放總和的1.2倍,其中煤炭、石油、天然氣消費產生的二氧化碳排放量占比分別為43.9%、14.6%、6.2%,國民經濟高煤、高碳發展的特征明顯。國家統計局2019年統計數據顯示,我國能源消費總量達到48.7億噸標準煤,占世界能源消費總量的25%,但中國人均收入水平卻不足世界平均水平的80%[2],國民生產活動高耗能、低效率的問題突出。
云南2017年能源消費總量為11163.57萬噸標準煤,化石能源占比56.37%,其中煤炭38.06%、石油17.25%、天然氣1.05%。云南省2017年二氧化碳排放總量為1.95億噸[3],在全國30個省級行政區(港、澳、臺及西藏自治區無統計數據)中排名22。根據2015-2017年云南省碳排放統計數據(見下表1),云南省二氧化碳排放主要來自非金屬礦物加工,黑色金屬冶煉加工,電、熱、蒸汽供應,運輸、倉儲及郵電服務,煤炭采選,化學原料及產品生產等6個行業,2017年六大行業的二氧化碳排放量占比年度排放總量的83%。與全國多數省份電、熱、蒸汽供應碳排放量高占比的情況不同,云南省由于電力供應結構以水電為主,電、熱、蒸汽供應產生的二氧化碳排放量遠低于全國平均水平,在2017年全年碳排放中電、熱、蒸汽供應僅占15%。作為全國自然資源種類最為齊全且儲量相對豐富的省份之一,礦物開采、加工活動長期以來都是云南二氧化碳排放的主要來源,2017年達到1億噸左右,占全年比重的51%,隨著全球經濟發展對科技的依賴不斷加深,金屬、稀土等原料作為支撐科技發展的要素,其需求將會持續增長,因此云南省礦物開采、加工活動對國家、地方經濟發展的作用短期內難以被取代,由此產生的二氧化碳排放難以完全避免。

表1 云南省2015-2017年主要二氧化碳排放統計單位:百萬噸
按照政府公開信息,云南省2019年能源消費總量12 157.65萬噸標準煤,化石能源總占比54%,其中煤炭34.57%、石油17.63%、天然氣1.8%。截至2019年,全省碳強度較2015年降低30.23%,提前超額完成國家下達的“十三五”期間碳強度降低18%的目標,據此估算2019年云南省二氧化碳排放量約2.09億噸左右,相比較2017年僅增長7%左右,增長速度緩慢。
“碳達峰”是一個過程,從時間維度可分為增長期、達峰平臺期、平穩下降期3個階段,即二氧化碳排放量經過增長期達到排放峰值,達峰平臺期會圍繞峰值發生小范圍波動,且波動可能持續一定時長,之后進入平穩下降期。“碳中和”是控制二氧化碳排放量的終極目標:實現二氧化碳產生與消納之間的平衡即二氧化碳“零排放”。同時“碳中和”是降低二氧化碳排放量的有效途徑,貫穿于整個“碳達峰”過程中,是指通過實施植樹造林、節能減排等手段,抵消企業、團體或個人在一定時間內直接或間接產生的二氧化碳排放總量。碳達峰與碳中和緊密相連,前者是后者的基礎和前提,達峰時間的早晚和峰值的高低直接影響碳中和實現的時長和實現的難度[4]。
2021年是我國開啟全面建設社會主義現代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標進軍的元年。站在碳中和宣示加快推進能源革命的起點上,碳達峰、碳中和目標的實現過程意味著能源來源結構、能源消費結構、工業產業結構等支撐經濟發展的重要組成部分都面臨新的挑戰,需要做出調整甚至改變,地方經濟、行業發展的短時不適應及“陣痛”不可避免,但依托 “十三五”以來云南大力發展綠色能源取得的成果,碳達峰、碳中和目標也為云南省能源行業帶來了百年難遇的發展機會。
電力是能源轉型的中心環節,隨著國家2030年碳達峰、2060年碳中和目標的宣示,內外部對云南省電力的需求將進一步增加,云南電力即將迎來“峰平枯緊”、甚至“峰緊枯缺”的時代,現有裝機容量難以支撐內外部需求,新電源裝機建設勢在必行,而火電屬于高碳基礎設施的同時鎖定效應突出的特點決定了國家將逐步收緊其新增裝機的審批指標,在此大環境下,水電、風電、光伏、生物質、天然氣優勢突顯。
3.1.1 內外部電力需求增加
“西電東送”方面,“十三五”期間云南全省送電累計突破10 000億千瓦時,而隨著“十四五”期間廣東、廣西、海南等東部省份城市碳達峰、碳中和任務逐步推進,其對電力的需求將會進一步增長。省內電力需求方面,“十三五”期間云南圍繞綠色能源開發,綠色鋁、綠色硅產業發展迅速,新能源汽車、電力和節能環保裝備制造等進展加快,云南建設世界級綠色鋁工業集群、光伏上游產業基地、全產業鏈硅化工產業基地初具雛形,綠色載能產業鏈的不斷延伸及完善,電力需求增長明顯。國際能源合作方面,隨著云南打造跨區域國際性電力交換交易樞紐目標的實施及相關聯網線路不斷建設完善,南亞、東南亞國家的電力消費需求也將迎來新增長。
3.1.2 枯水期電力缺口趨勢明顯
根據在建電源投產時序測算,2022年云南省電力供需基本平衡,2023年電量供給開始存在明顯缺額,2023-2025年存在85-280億千瓦時電量缺額,主要為結構性枯期缺電。2020年9月30日,云南省印發的《云南省在適宜地區適度開發利用新能源規劃》提出2020-2021年全省規劃風電及光伏發電裝機目標為1 100萬千瓦,其中風電目標為800萬千瓦,水光互補建設模式為主的光伏發電裝機為300萬千瓦,該規劃發布于國家宣示中國碳中和目標之前,因此在未來的全省能源結構中,云南省可再生能源發電裝機量占比必將進一步增加。
3.1.3 綠色能源可開發空間大
云南省作為全國綠色能源大省,水電資源蘊藏量1億千瓦以上,風能資源總儲量1.23億千瓦,太陽能資源總儲量2.14×1015兆焦/天,全年平均日照小時數超過2 200小時,全年輻射量在5400-6700兆焦/平方米,截至2020年11月,云南全省水電裝機7387.17萬千瓦,風電裝機880.84萬千瓦,太陽能裝機388.01萬千瓦。生物質能方面,云南省具備豐富的生物質資源儲備,全省擁有1.41億畝林地、621萬公頃耕地,可長期穩定地提供農作物秸稈等生物質資源, 2019年云南省生活垃圾清運量455.91萬噸,中國產業發展促進會生物質能產業分會公布的最新數據,截至2020年9月底,云南全省生物質發電累計裝機僅18萬千瓦,且以垃圾焚燒發電為主,農林生物質發電、沼氣發電未見有規模化裝機應用的報道。從目前全省水電、風電、光伏、生物質的存量數據看,綠色能源仍有較大的開發空間。
云南省目前天然氣消費占一次能源消費比重不足1%,遠低于全國平均值7%,截至2019年底,中緬天然氣管道累計輸送天然氣246.31億立方米,云南省累計下載量僅25.35億立方米,僅占中緬天然氣管道輸送量的10.3%,全省天然氣發電項目建設還處于空白,未來幾年,在政府政策支持下隨著云南省天然氣管網規劃布局的持續完善及油氣管道“一張網”建設進程推進,全省天然氣消費將迎來高速增長期,天然氣發電有望在云南實現零裝機的突破。
“十三五”期間,云南省圍繞打造 “綠色能源牌”的總體目標,從做優做強綠色能源產業出發,大力引進發展優質綠色鋁、綠色硅、新能源汽車等清潔載能產業。截止2020年,隨著神火鋁業、隆基股份等綠色鋁硅項目建成投產,云南全省規模以上的綠色鋁硅企業達到19戶,單晶硅、電解鋁等產品產能增長迅速,產業規模躋身全國前列,成為全省經濟增長的新動能。“十三五”以來,綠色載能產業對云南“發電大省向用電大省轉變”發展路徑的正向作用明顯,2020年全省用電量達到全部發電量的55%。綜上,綠色能源保障了全省載能產業的快速崛起及高速發展,載能產業促成全省綠色能源的就地消納,解決了云南峰水期“棄水”“棄電”問題,綠色載能產業與能源產業的協同發展,使得云南綠色清潔能源優勢得到充分利用,能源優勢轉化為地方經濟優勢、發展優勢的成效突出。隨著碳達峰、碳中和進程的開啟,云南全省綠色能源裝機規模增加趨勢明顯、綠色能源深度開發利用進程加快,同步伴隨著載能產業規模及產業鏈的逐步擴展完善,綠色載能產業與能源產業將進入高質量協同發展階段,為全省經濟發展注入強勁動力。
智能電網技術是未來電力行業發展的關鍵。受風電、光伏電源出力不確定性的影響,風光電力上網對電網安全穩定運行的影響大,隨著風光電力裝機的增加,需要電網具備主動感知、決策智能的數字化、自動化功能,以提高電網調節性、靈活性,適應多類型電源協同工作,保障電力安全穩定供給。
《中共云南省委關于制定云南省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》提出“十四五”期間云南將加強“水風光儲”一體化多能互補基地建設,以化解電力結構性矛盾,多能互補及儲能技術將有望實現規模化應用。
云南省多年來堅持綠色能源的發展思路為全省碳達峰、碳中和目標實現奠定了堅實基礎,處在全國能源結構面臨重大變局的節點上,全省應該充分認識到碳中和帶動的能源革命將為地方經濟帶來新產業、新投資、新機遇,利用好綠色能源發展取得的既有成果,轉變發展觀念,積極探索、應用綠色低碳新技術,主動挖掘綠色低碳發展新動能,實現真正的能源高質量發展。