能源结构调整的路径和方向

在实现“双碳”目标的过程中，要立足中国国情，遵循经济规律，在推动能源结构调整时注意把握好以下五个方面的问题：

一是未来清洁能源装机容量总规模问题。2020年底，我国电力生产总装机22.29亿千瓦，其中火电装机12.5亿千瓦。2020年实际生产电力7.62万亿千瓦时，其中火电5.17万亿千瓦时。未来尽管实现碳达峰、碳中和，但随着经济增长，能源消耗的总量还会持续增长。特别是随着“两个替代”的逐步推进，我国电力需求可能不止翻一番。如果到2060年时国民经济需要电力20万亿千瓦时，如果全部来自火电，则需要50亿千瓦装机。但如实现清洁能源全部替代火电，装机容量至少达120亿—150亿千瓦。因为火电可以一年5 000小时运转，但光伏只有在白天且晴天的时候才能发电，最终一年下来只有1 500小时左右的有效时间，因此光伏需要3倍于火电的装机容量；风电也是如此；水电的容量差不多要2倍于火电。实现“两个替代”要首先把握好这个总量比例关系。

二是不同类型的清洁能源比例结构问题。截至2020年底，我国非化石能源装机中，水电3.7亿千瓦、风电2.8亿千瓦、并网光伏2.5亿千瓦、生物质0.3亿千瓦、核电0.49亿千瓦。中国已经承诺，到2030年光电和风电装机容量达到12亿千瓦，非化石能源消费占比到2030年和2060年分别达到25%和80%。实现这个目标，需要注意把握好能源供给结构中不同电源的比例关系。若按照2060年120亿千瓦的装机需求来测算，建议大规模发展光伏和风电，光伏装机要达到50亿千瓦，风电装机达到25亿千瓦，二者在总装机中的比重分别为42%和21%。在水电方面，由于我国大江大河的水电资源开发已接近饱和，预计在未来装机容量中的比重将由现在的16.5%降到5%左右。核电目前占2.2%，未来可以逐步适当提高至10%。氢能由于其安全性，不能太多，可以占7%。最后，15%的装机用天然气和煤电来调峰，其中10%用天然气，5%用超超临界的煤电。(https://www.daowen.com)

三是清洁能源生产力如何优化布局问题。考虑到我国清洁能源生产力的区域布局，应在服务“双碳”目标的同时，立足国情，充分发挥不同区域间禀赋优势，在技术可行、经济可行的前提下做到合理布局、物尽其用。建议在沿海地区不要大规模推广分布式能源，那将给电网高效安全运行带来障碍。要充分利用清洁能源开发带动西部大开发，利用特高压电网进行西电东送。建议在西部地区以五个“大”——大企业、大投资、大技术、大系统、大市场——来建设一批新能源的大基地。假若未来光伏需要装机50亿千瓦，则可以在新疆戈壁沙漠上建20亿千瓦，青海、甘肃、内蒙古各建10亿千瓦，将会生产7.5万亿度电，产生1.5万亿元收入，按照四省（自治区）总人口7 000万人计算，相当于这四省（自治区）人均GDP增加2万元。水电目前基本集中在西南地区。风电建议以沿海和西部地区为主，不要四面开花。对于氢能，建议将氢能的利用开发聚焦在清洁能源储能上，即利用新疆、内蒙古、青海、甘肃等地的清洁能源电解水制氢，白天产生氢气，晚上用氢发电再输送出来。这不仅规避了氢能运输的安全问题，还可有效解决风电、光电的波动消纳问题，一举多得。

四是清洁能源替代传统能源的节奏问题。在能源结构调整过程中，清洁能源上多少，传统能源退多少，要有个比例关系，操作中不能太激进。要按照爬行钉住加保留安全冗余的原则推动清洁替代。比如，按照3∶1的简单比例关系，若清洁能源装机30亿千瓦，相当于火电装机10亿千瓦，但这时火电只能退出2亿千瓦即1/5的容量，若清洁能源装机达到100亿千瓦，火电才可退出1/3。总之，火电退出要比清洁能源进入晚10年，保持一个冗余度。在这个过程中，可以不用新建煤电，但要对老的煤电机组进行技术改造。同时，在这个阶段里，随着页岩气的开发，天然气机组仍要大幅增加。目前7.5万亿度电消费量中，气电才3%，未来20万亿度电中气电可占到10%，即贡献2万亿度电，因此气电机组装机未来要增加10倍。最终气电和煤电加起来保留15%用于调峰。这样做，一方面是为了给电网消纳留出时间，确保电网安全稳定运行；另一方面，要充分考虑到用电端的突发情况，以确保经济运行平稳。

五是保持碳中和进程与世界同步的问题。从全球来看，目前基本碳达峰了。中国在2030年碳达峰后，碳中和进程要与世界同步，即世界降1个点，中国也降1个点，没必要快，也不要慢。在这个过程中，随着中国能源结构的调整，中国要努力实现绿电出口，比如，可以考虑向东南亚出口我国西南的水电，向日本、朝鲜、韩国输送内蒙古的风电，等等。中国要努力从能源进口国转变为清洁能源输出大国。同样，随着中国产业结构的调整，要确保我国清洁能源产业的装备制造业在全球的领先地位，要大力推动清洁能源装备、技术在“一带一路”沿线国家和地区的推广应用，建设绿色丝绸之路。最后，随着我国生态结构的深入调整，绿水青山将成为重要的碳汇资源，可以通过国际市场转变成金山银山。要通过这三方面的输出，为全球碳中和做出独特贡献。