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新型能源体系建设须以降碳减污扩绿增长为导向

2022-11-28周宏春

中华环境 2022年11期
关键词:降碳协同能源

文|周宏春

“加快规划建设新型能源体系”“积极稳妥推进碳达峰碳中和”是党的二十大报告明确提出的要求。新型能源体系的核心是,能源供给安全化、能源结构低碳化、终端消费电气化、供需调节智能化。2020年9月我国提出“双碳”目标后,降碳成为生态环境保护工作的总抓手;“1+N”政策体系以及降碳减污扩绿增长协同等措施的出台实施,不单是为了应对气候变化,也要求与污染治理、生态环境改善协同推进,中国经济社会系统将由此发生深刻变革,并将迈上中华民族伟大复兴的新征程。

充分认识和把握新型能源体系构建中协同的必要性

坚持把降碳减污扩绿增长协同推进作为构建新型能源体系的导向,是落实碳达峰碳中和战略决策的重要举措,是促进经济社会发展全面绿色转型的重要抓手,对建设人与自然和谐共生的现代化、实现美丽中国和清洁美丽世界建设目标具有重要意义。

是提高治理效率的有效途径。我国大气污染治理经历了除尘、脱硫、脱硝过程,但末端治理是“费而不惠”的,还出现了治理了一种污染产生另一种污染的情景,一味延续传统的治理方式难以为继。有关研究表明,大气污染排放源中,几乎所有SO2和NOx排放源、50%左右的VOCs和85%左右的一次PM2.5 (不含扬尘)排放源,均源于煤炭和石油燃烧排放,与二氧化碳排放源高度一致。减污降碳虽然侧重点不同,减污是减少二氧化硫、氮氧化物、细颗粒物等的排放,降碳是降低以二氧化碳为代表的温室气体排放强度,但在工作方向上高度一致。我国生态文明建设进入新阶段,需要协同推进生态环境根本好转和“双碳”目标的实现。以降碳为总抓手,减少化石能源消费、提升可再生能源使用比例,推进减污降碳扩绿增效,是提升生态环境质量的重要举措。

是优化结构的必然要求。“十三五”以来,虽然我国蓝天、碧水、净土三大保卫战成效显著,但产业结构偏重、能源结构偏煤、运输结构偏公路等问题仍未根本改变,大气污染防治形势依然严峻。2020年,我国能源消费49.8亿吨标准煤,其中煤炭消费占56.8%。虽然能源结构在逐步优化,但仍以高碳化石能源为主,煤炭产量由2005年的23.65亿吨增加到2019年的38.46亿吨,增长近15亿吨 。我国生态环境问题,本质上是高碳能源结构和高能耗、高碳排放产业结构带来的结果之一。化石能源燃烧不仅是二氧化碳等温室气体的主要来源,燃烧排放的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物也是大气污染物的主要来源。污染物和温室气体排放存在同根同源的特点。调整能源结构、产业结构、交通运输结构和用地结构,不仅可以减少污染物和二氧化碳排放,还可收到一举多得之效。

是大力推进绿色发展的必要举措。绿色发展是不能以环境污染为代价来获得发展的数量和速度,不是不要发展,而是要实施全面节约战略,以高质量发展支撑高质量保护,以高质量保护夯实高质量内涵。虽然我国人均碳排放量不高,但单位GDP碳排放强度高于世界平均水平,“胡焕庸线”东南国土面积约占国土面积的一半,每年却消耗全球煤炭量的近50%,单位国土面积的煤炭消耗(煤耗空间密度)是全球平均水平的15倍,二氧化碳排放空间密度是全球平均水平的8倍。高质量保护是高质量发展的应有之义,离开了“绿水青山”就不会有“金山银山”。要满足人民群众对美好生活环境的需求,就要大力推进绿色发展,降低能源和原材料消耗强度,生产更多绿色低碳产品、提供更多绿色低碳服务,既要减污以实现生态环境质量根本改善,又要降碳以夯实2030年前碳达峰的坚实基础。

是建设人与自然和谐共生的中国式现代化的必然选择。党的二十大提出了中国式现代化的五个特征,人与自然和谐共生是中国式现代化的重要特征之一。我们必须坚定不移贯彻绿色发展理念,坚持山水林田湖草沙系统治理思路,坚持从源头上保护恢复生态环境,并将治理重点从环境保护拓展到应对气候变化。环境就是民生,蓝天也是幸福。无论是减污以打赢“蓝天保卫战”还是降碳以应对气候变化,都必须推动能源转型,构建新型能源体系。协同推动降碳减污扩绿增长,不仅可以实现“低硫”“低氮”“低碳”,将“浅绿”变为“深绿”,也有利于推动经济结构绿色转型,实现扩绿和增长。党的二十大明确了我国现代化的分阶段目标,我们可以探索出一条适合本国国情的碳中和之路,跨越资本主义的“卡夫丁峡谷”,这也是创造人类文明新形态的必由之路。

是构建人类命运共同体的必然需要。人类正经历百年未有之大变局,气候变化关乎全人类可持续发展,保护生态环境、应对气候变化,是人类面临的共同挑战。中国愿意主动承担国际责任,同世界各国携手合作应对气候变化。推动绿色发展,有利于形成我国经济贸易新的增长点和增长极。碳达峰碳中和、美丽中国、健康中国等国家战略的实施,也将有效统筹国际国内资源,构建绿色低碳的国内国际双循环,支撑新发展格局的构建和美丽中国建设。积极参与全球气候治理,以绿色“一带一路”为载体,支持沿线国家和地区的绿色发展,用实际行动彰显负责任大国担当;讲好中国故事,向国际社会介绍塞罕坝生态环境重建、库布齐沙漠治理、安吉“绿水青山就是金山银山”的实践,为构建人与自然和谐的清洁美丽世界贡献中国智慧、中国范例。

以减污降碳协同增效为抓手构建新型能源体系的重点任务

实现“双碳”目标,是一场广泛而深刻的经济社会变革,要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻习近平生态文明思想,立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建国内国际双循环相互促进的新发展格局,实现更高质量、更有效率、更加公平、更可持续、更加安全的发展,创造高品质生活。科学把握污染防治和气候治理的整体性,以结构调整和布局优化为关键,以政策协同、机制创新、综合集成为手段,完善法规标准,强化科技创新支撑,实现环境效益、气候效益、经济效益多赢。

结构优化可以收减污降碳协同增效之效。我国能源禀赋是“富煤、缺油、少气”,这是相对于化石能源而言的。我国风光水等可再生能源资源丰富,充分利用之可以不断优化能源结构。2020年和2021年中央经济工作会议、国家“1+N”政策体系的顶层设计和《减污降碳协同增效实施方案》等,均提出了优化能源结构方向,即减少化石能源消费比重,大力发展新能源可再生能源,推动构建新型能源体系,以满足经济社会发展和居民生活对能源供应的需求。“十四五”时期要严格合理控制煤炭消费增长、“十五五”时期,要逐步减少煤炭消费,提高煤电效率和污染物治理水平;严禁在国家政策允许的领域以外新建扩建燃煤自备电厂,重点削减散煤等非电用煤;进一步推进北方地区冬季清洁取暖,新改扩建工业炉窑采用清洁低碳能源,优化天然气使用方式,优先保障居民用气。大力发展风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等非化石能源,实施可再生能源替代行动,因地制宜开发水电,在严格监管、确保安全的前提下有序发展核电,提高非化石能源消费比重;构建以新能源为主体的新型电力系统。须知,可再生能源发电存在间歇性和人为不可控性,建的光伏发电板再多没有太阳光发不了电,建的风机再多没有风发不了电,建的水电站容量再大上游不来水也发不了电。因此,可再生能源发电必须配套发展氢能和智慧能源,要加快规划建设新型能源体系和新型电力系统,形成以新能源为主体的电力体系。同时要发展智慧能源,利用新一代信息技术,特别是大数据、人工智能等,此外,还要实现电能的优化配置和高效利用,降低污染物和二氧化碳等温室气体的排放水平。

降碳减污扩绿增长,要从源头严控入手,并贯穿于能源加工、转化的全过程,实现效率变革。中央已提出将能源作为原料利用、“能耗”双控考核要向“碳排放”双控转变的要求。煤炭、油气等化石能源开采要减少对地表植被生态、地下水系统的破坏。煤炭和油气发电、化工和氢能生产等均属于能源转化范畴。要按照清洁生产的要求,审核生产过程中的各种废物排放,尽可能将排放物转化为有用元素。在现有技术及经济条件下,煤电仍是调峰的最经济途径。在煤炭发电过程中,要研发低温裂解的可能性和技术经济性,以满足可再生能源入网不稳定性的灵活性调峰;在煤化工产业发展过程中,要改变工艺流程,一部分用煤环节改成用电或用氢,制造业生产装备和产品采用低碳技术,采用数字技术提高生产和管理效能。探索利用催化剂、改变原料结构等途径,将二氧化碳尽可能转化为一氧化碳并用作化工生产原料。要统筹煤炭转化利用与石油化工发展,形成合理的分工结构。“十三五”期间,我国在煤炭清洁高效转化利用领域部署了一批重大项目,取得了煤炭清洁利用和煤化工发展的不少成果。要通过多学科多领域交叉融合,研究分子层面的元素转化途径,将二氧化碳“变废为宝”,并发展形成“利用炭少排碳乃至不排碳”的模式。要研发碳基材料功能和市场,提出新概念、发展新方法、创制新材料、拓展新市场。鉴于氢可以用作燃料、原料以及可随机动车船移动的特点,应尽可能利用可再生能源电力发展绿氢,积极培育市场,发展形成氢的生产—运输—储存—使用产业链,重视氢的“闪爆”等安全问题。

增加绿电供应,发展碳汇产业,降低单位能源生产和消费的碳排放。按照绿色矿山的建设要求,在矿产资源开发规划的同期就要做好复垦规划,及时修复生态环境,并发展碳汇林业或相关产业。在内蒙古鄂尔多斯地区,通过植树造林改造荒漠化土地,植被生长几年后砍伐下来用于生物质发电,发电烟囱排放的烟气经过净化排到水池用以生长螺旋藻,形成吸收二氧化碳、生物质发电和将二氧化碳“变废为宝”生长螺旋藻的“三碳经济”,这种模式值得总结推广应用。在矿区尽可能建设太阳能、风能等可再生能源发电设施,以增加绿色电力供应,提高非化石能源消费比重。重视固废资源化利用的价值。提高资源化比例,实施垃圾焚烧发电或制沼气,增加可再生电力或生物质气,减少垃圾填埋产生的甲烷等温室气体。碳排放的源头治理,就是要让二氧化碳不排放、少排放。减少碳排放也有一些措施可以被称作末端治理。比如,通过植树造林形成森林碳汇,利用碳捕获、利用与封存(CCUS)等碳移除技术,对已经排放出来的二氧化碳进行捕获、存储和治理。大力发展碳循环经济,利用烟囱排放的余热和二氧化碳等,经过一定的物理化学作用转化成人工合成“油气”,这种技术在黑龙江七台河电厂已经中试成功。大连物理化学所李灿院士提出的“液体阳光”,利用太阳能、风能等可再生能源分解水制绿氢,由绿氢加二氧化碳在催化剂作用下合成出甲醇,用以替代化石能源的项目正在推进。所有这些都是为探索走出一条适合我国国情的碳达峰碳中和之路。

促进能源绿色低碳转型的原则思考与对策建议

党的二十大报告要求,积极稳妥推进碳达峰碳中和。“十四五”是我国深入打好污染防治攻坚战、持续改善生态环境质量的关键五年,也是实现我国2030年前碳达峰的关键期和窗口期。要坚持先立后破,统筹能源安全和绿色低碳发展,在推动建设人与自然和谐共生的现代化进程中实现“双碳”目标,要按照党中央统一部署,推动减污降碳一体谋划、一体部署、一体推进、一体考核,推进钢铁、石化等行业绿色转型升级,加快推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式,实现目标协同、区域协同、措施协同、政策协同和监管协同。

加强顶层设计,构建与“双碳”目标相适应的减污降碳协同路线图

鉴于中央层面的顶层设计、降碳减污扩绿增长协同的政策体系已经出台,要加大执行力度,推进能源、科技等总体规划与专项规划的衔接,从能源生产与利用的全链条出发,在保障能源安全和产业链稳定的前提下,强化产业链创新链上下游联合,形成能源降碳减污扩绿增长协同发展格局。以绿色低碳的视角重新审视传统能源利用方式,以新思维审视传统能源生产利用过程重塑的可能性及关键。2021年中央经济工作会议要求,坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则,构建新型能源体系,促进工业结构全面升级。我国电力及高能耗行业二氧化碳排放占比高,是需要重点关注的行业。交通运输工具电动化既为我国电动汽车的发展带来机遇,也有利于缓解油气对外依存度居高不下的压力。鉴于“双碳”目标和能源结构转型的艰巨性、长期性,跨领域、系统化制订我国能源中长期发展规划并绘制工业升级路线图,以化石能源清洁高效开发利用与耦合替代,可再生能源多能互补与规模应用,低碳化多能融合与区域示范结合,从而为中长期能源绿色低碳执行奠定基础。

加强关键核心技术突破和行业耦合,为颠覆性技术留下空间

虽然我国在能源领域掌握了大量核心技术,但具有领跑意义的先进技术并不多,关键核心技术或部件依赖进口的现象仍较为普遍。要选准核心突破点,重点关注先进可再生能源发电及综合利用技术、新型电力系统及其支撑技术、安全高效核能技术、绿色高效化石能源开发利用技术、能源系统数字化智能化技术,完善持续推进能源减污降碳扩绿协同的机制。

要锻造长板,引领未来,强化原始创新,着力突破煤化工关键技术“瓶颈”。经过长期发展和国家支持,我国在煤化工领域已形成一批核心技术,处于工业示范和大规模推广应用的窗口期,需通过技术创新,加强新产品开发,通过延伸产业链,发展高附加值、精细化和差异化产品,实现烯烃、芳烃和含氧化合物大宗化学品/燃料的合成技术变革。从煤化工清洁化、低碳化方面考虑,天然气、煤层气中富含甲烷,是富氢物质,可将天然气利用与煤炭利用相结合,短期内实现煤化工行业减碳。从长远看,建议加大对煤层气、页岩气、可燃冰的开发力度,一旦取得突破,整个国家的能源格局将会发生根本性改变。

强化原始创新和关键技术突破,并为颠覆性技术留下足够空间。在典型区域集中开展多能融合示范,验证和完善新技术,探索局部能源结构调整的有效途径,以点带面促进形成我国能源绿色低碳发展新格局。

建立科学指标体系以定量评估减污降碳协同的实际效果

建立一套科学指标体系,对减污降碳协同程度进行评估,定量跟踪、评估、反馈减污降碳的效果。按各省份、各城市、各企业减污降碳扩绿在横向和纵向上进行比较,发现重点领域的发展成效和薄弱环节,为持续完善相关工作提供政策指引。指数体系应既能反映能源企业保供情况、生态环境质量、碳排放现状及协同度,也能反映环境、低碳、绿色、协同发展等方面的进展情况。各地区可根据实际优化相关指标权重,从城市、园区、企业等不同维度探索能源领域的降碳减污扩绿增长。在城市尺度上统筹多要素的生态环境和“双碳”目标,加强源头防控、协同治理,加快资源节约集约、生态建设扩容等方面的行动。工业园区要从实际出发,开展能源流、物质流、信息流、废物流等方面的核算,形成园区层面的降碳减污扩绿增长的新格局。从企业维度看,电力、钢铁等行业均实施了污染物超低排放改造,应加强能力建设,建立减污降碳智慧管理平台,创建“双近零”排放的标杆企业,引领行业绿色低碳发展。生态环境部环境规划院推出减污降碳协同指数(ISEC),应选择部分地区或企业进行试点,在取得成效的基础上加以推广。

健全长效机制,以能源可持续利用支撑中国式现代化建设

能源安全是国家总体安全的重要组成部分,也是经济社会发展的关键保障。国际能源危机的启示是,中国的能源安全必须掌握在中国人自己手中。推进碳达峰碳中和,并不意味着必须放弃煤炭。我国作为能源消费大国,保障能源供应稳定安全至关重要,推进碳达峰碳中和必须“先立后破”,既要实现碳达峰碳中和目标,也要建设美丽中国。党的二十大报告提出,要“有计划分步骤实施碳达峰行动”“加快规划建设新型能源体系”,这些都为能源领域降碳减污扩绿增长指明了方向。

要发挥市场配置资源的决定性作用和政府的调节监督等作用,形成能源领域降碳减污扩绿增长协同发展的局面。2021年,我国启动了碳排放权交易全国统一市场,碳排放权市场相关交易制度也在制定中。中国提出“双碳”目标,不只是为了减碳,也是要推动绿色转型,改变经济增长模式,从而促进经济的进一步发展。

需要跳出行业看能源行业,从国民经济和社会发展的全局和生态文明建设的总体框架下看能源转型,以世界标准、国际眼光进行规划建设。做好顶层设计,既要顺应绿色低碳发展的国际潮流,符合联合国可持续发展2030目标,关注并用好国家政策导向,又要工作有抓手、项目能落地、结果可显现可考核。通过能源绿色低碳化,为经济繁荣奠定基础,站在人与自然和谐共生的高度谋发展,依靠创新驱动谋长远,从而迈上中华民族伟大复兴的新征程。

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