一、碳中和對能源創(chuàng)新發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)與對策
目前，130多個國家和地區(qū)提出了溫室氣體凈零排放或實現碳中和的目標，占全球碳排放總量的88%左右，但具體如何實現，還沒有可行的系統性解決方案。我國在核電、風電、光伏發(fā)電、水電等清潔能源技術方面已取得一定領先優(yōu)勢，近年來有力推動了能源綠色低碳轉型，但遠不足以支撐未來碳中和目標。要實現碳中和，必須要在綠色低碳領域取得顛覆性重大突破，這些顛覆性技術是要不來、買不來、討不來的，只能依靠自主創(chuàng)新。這些技術攻關也不能留待明天去解決，恰恰相反，一步之差就可能造成永遠的落后，科技創(chuàng)新的需求從未像今天如此迫切，這對“十四五”能源創(chuàng)新發(fā)展提出了巨大挑戰(zhàn)。
中央財經委員會第九次會議強調，“要推動綠色低碳技術實現重大突破，抓緊部署低碳前沿技術研究，加快推廣應用減污降碳技術。”《規(guī)劃》落實黨中央有關要求，堅持把創(chuàng)新作為引領發(fā)展的第一動力，瞄準“雙碳”目標，部署了一系列科技創(chuàng)新任務。一是強化儲能、氫能、碳捕集利用與封存、天然氣水合物等前沿科技攻關，力爭在新一輪能源變革中取得競爭優(yōu)勢。二是持續(xù)加大風電、太陽能發(fā)電、先進核能等研發(fā)力度，鞏固我國在非化石能源開發(fā)利用方面的優(yōu)勢長板。三是進一步提高煤炭、油氣的綠色開采和清潔高效利用技術水平。四是完善能源科技和產業(yè)創(chuàng)新體系，實施科技創(chuàng)新示范工程等。
二、化石能源消費增長給碳達峰帶來的挑戰(zhàn)與對策
能源領域碳排放量與化石能源消費量直接相關。目前我國化石能源消費量仍呈現持續(xù)增長態(tài)勢。“十三五”期間，化石能源消費量增加了約3.7億噸標準煤，其中煤炭、石油、天然氣消費量分別增加了0.4億噸、1.0億噸、1350億立方米左右。2021年，煤炭、天然氣、原油消費量分別同比增加了4.6%、12.5%、4.1%，化石能源消費增長趨勢仍在延續(xù)。根據需求預測，“十四五”全國油氣消費還將保持較快增長，遏制煤炭消費增長勢頭也存在很大困難。“十四五”是碳達峰的關鍵期、窗口期，如何在保障能源安全的前提下有效控制化石能源消費，為2030年前實現碳達峰打好基礎，是“十四五”面臨的重大挑戰(zhàn)之一。
《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》明確提出，嚴格控制化石能源消費，實施可再生能源替代行動，確保安全降碳。《規(guī)劃》貫徹中央文件要求，一方面大力發(fā)展風電、太陽能、水電、核電、生物質能、地熱能、海洋能等各類非化石能源，加快替代化石能源，另一方面堅決遏制高耗能高排放低水平項目盲目發(fā)展，嚴格合理控制煤炭消費增長，優(yōu)化天然氣使用方向，推進煉化產業(yè)轉型升級。通過化石能源與非化石能源“此消彼長”實現結構調整，完成碳排放控制目標。
三、油氣對外依存度攀升對能源安全的挑戰(zhàn)與對策
我國油氣資源比較匱乏，石油、天然氣儲量僅占全球的1.5%、4.5%，而消費量占全球比例高達16.7%、8.6%。目前我國石油、天然氣對外依存度已達到70%、40%以上，“十四五”時期隨著油氣消費量增長，對外依存將繼續(xù)攀升。在原油進口通道方面，原油進口量的70%左右需經過馬六甲海峽，運輸鏈安全風險較大。與原油相比，天然氣雖然對外依存度相對較低，但對上游供應穩(wěn)定性的要求更高，一旦出現供應緊張，對冬季取暖等民生需求影響更大。因此，當前及今后一段時期，油氣都將是我國能源安全的主要短板。
按照“十四五”規(guī)劃綱要“立足國內、補齊短板、多元保障、強化儲備”的要求，《規(guī)劃》重點從以下幾方面提升油氣安全保障能力。一是加大國內油氣勘探開發(fā)力度，推動油氣增儲上產。二是完善儲備體系，提升天然氣儲備和調節(jié)能力，加強安全戰(zhàn)略技術儲備。三是推進石油消費替代，加快發(fā)展新能源汽車、生物燃料、港口岸電等。四是增強進口多元化和安全保障能力，分散安全風險。
四、需求季節(jié)性波動對能源供應保障的挑戰(zhàn)與對策
“十三五”時期，我國能源供需總體寬松，但電力、煤炭、天然氣均出現了區(qū)域性時段性供應緊張的情況，主要原因是迎峰度夏期間制冷和度冬期間采暖需求陡增，供應能力難以滿足尖峰負荷需要。近期全球極端天氣頻發(fā)，2020年12月寒潮天氣襲擊我國中東部地區(qū)，湖南、江西等地電力負荷突破紀錄，采取了有序用電措施。2021年2月、7月美國得州、加州等地區(qū)先后遭遇嚴寒和極端高溫天氣，部分能源設施中斷，電力、天然氣供應出現危機。如何保障季節(jié)性尖峰負荷和極端天氣下的能源供應安全，是全球共同面臨的難題。
《規(guī)劃》兼顧系統安全性和經濟性，在合理安排產能建設規(guī)模的基礎上，一是全面加強能源儲備能力建設，除油氣儲備外，還要建立健全煤炭儲備體系，多元化發(fā)展安全高效儲能;二是挖掘需求側調節(jié)潛力，增加用能需求彈性，重點提高電力需求側響應能力;三是強化底線思維，針對可能出現的極端情況，制定應急預案，提高應急安全管控和事故恢復能力。
五、新能源快速發(fā)展對電力系統帶來的挑戰(zhàn)與對策
隨著碳達峰、碳中和目標的提出，新能源發(fā)展將進一步提速。《規(guī)劃》提出加快發(fā)展風電和太陽能發(fā)電。研究預測到2060年碳中和情景下，風電和太陽能發(fā)電等新能源發(fā)電量占比將超過一半，成為電量供應的主體。風電和太陽能發(fā)電具有隨機性和波動性的特點，出力基本不可控，轉動慣量低，電力電子設備應用廣泛，電力供需實時平衡和安全穩(wěn)定運行的難度大幅增加，對電力系統規(guī)劃、設計、運行提出了巨大挑戰(zhàn)。
中央財經委員會第九次會議提出構建新型電力系統，是保障新能源快速高質量發(fā)展的必然途徑，也是一項長期性系統性工程。《規(guī)劃》對新型電力系統建設目標提出了階段性安排，到2035年要取得實質性成效，“十四五”時期要促進新能源占比逐漸提高，并從源、網、荷、儲四個方面提出了建設新型電力系統的具體舉措。在電源側，推進煤電靈活性改造和調峰氣電、抽水蓄能電站、儲熱型光熱發(fā)電等調峰電源建設，提高電源靈活調節(jié)能力。在電網側，積極發(fā)展智能配電網、主動配電網、智能微電網、柔性直流電網等，創(chuàng)新電網結構形態(tài)和運行模式。在負荷側，大力提升電力負荷彈性，促進供需雙向互動。在儲能側，積極發(fā)展多種技術路線多種應用場景的新型儲能，為新能源發(fā)展提供支撐。
六、系統日益龐大復雜給優(yōu)化運行帶來的挑戰(zhàn)與對策
我國能源系統規(guī)模龐大而且還在不斷擴張，能源生產和消費總量、發(fā)電裝機容量和用電量均居世界第一位，已建成世界上規(guī)模最大的全國互聯電網。同時，隨著風電和太陽能發(fā)電、儲能、氫能、電動汽車等發(fā)展壯大，能源系統運行特性更加復雜，儲能和電動汽車的能量雙向流動特征明顯，分布式能源使供給側和消費側的界限逐漸模糊，系統安全高效優(yōu)化運行的難度和挑戰(zhàn)日益增加，傳統管理運行模式已不能滿足能源體系轉型升級的需要。
近年來，互聯網、大數據、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等技術加速創(chuàng)新，日益融入經濟社會發(fā)展各領域全過程。習近平總書記指出，數字經濟是改造提升傳統產業(yè)的支點，要促進數字技術與實體經濟深度融合，賦能傳統產業(yè)轉型升級?！兑?guī)劃》把加快能源產業(yè)數字化智能化升級作為推動系統優(yōu)化的重要手段，一是推動能源基礎設施數字化，提高能源系統靈活感知和高效生產運行能力，實現智能調控管理;二是建設智慧能源平臺和數據中心，發(fā)揮能源大數據在行業(yè)管理和社會治理中的服務支撐作用;三是實施一批智慧能源示范工程，探索可復制可推廣的發(fā)展模式。
七、人民美好生活需要對共享發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)與對策
增進民生福祉是發(fā)展的根本目的，能源發(fā)展也不例外，能源安全供應為是為了保障人民生產生活需要，綠色低碳轉型是為了改善人民生活環(huán)境。近年來，我國能源民生服務水平不斷提高，全年解決了無電人口用電問題，實施農網改造升級和光伏扶貧工程，能源污染物排放量持續(xù)下降，推動空氣質量明顯改善。同時，人民美好生活對能源發(fā)展的要求也在不斷提高，比如對電動汽車充電設施便捷性的要求、北方農村地區(qū)對冬季經濟清潔取暖的要求、淮河以南部分地區(qū)溫暖過冬的要求等，人民群眾在能源發(fā)展中的獲得感有待增強，能源發(fā)展給老百姓帶來的實惠還不夠。
《規(guī)劃》堅持民生優(yōu)先、共享發(fā)展的原則。一是著力提高能源普遍服務水平，增強鄉(xiāng)村清潔能源供應能力，推動城鄉(xiāng)供能基礎設施均衡發(fā)展，優(yōu)化充電基礎設施布局，滿足電動汽車發(fā)展需求。二是提高人民生活用能清潔化水平，提高供電可靠性，強化居民用氣保障力度，持續(xù)推進北方地區(qū)冬季清潔取暖，推動農村用能清潔化替代。三是提高能源發(fā)展共享水平，積極推動屋頂光伏、農光互補、漁光互補等分布式光伏和分散式風電建設，因地制宜開發(fā)利用生物質能和地熱能，推動形成新能源富民產業(yè)。
八、能源綠色低碳轉型對體制機制帶來的挑戰(zhàn)與對策
近年來，我國以電力、油氣領域為重點，持續(xù)推進能源體制機制改革，取得了一定成效，但仍不能充分適應能源轉型變革的需要。在電力領域，新能源與傳統電源協同互利發(fā)展的機制還不健全，用戶消納新能源的積極性還沒得到有效激發(fā)，新型儲能的市場主體地位和價格機制還不明確，綜合能源服務、增量配電業(yè)務、多能互補等新模式新業(yè)態(tài)由于配套管理機制不完善，進展不盡如人意。為實現“雙碳”目標，今后能源轉型步伐將進一步加快，如何破解體制機制障礙，為能源綠色低碳發(fā)展保駕護航，是“十四五”迫切需要解決的問題。
《規(guī)劃》堅持深化改革，充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮政府作用，明確了完善能源體制機制的方向。在促進能源綠色低碳轉型方面：一是完善市場體系，創(chuàng)新有利于非化石能源發(fā)電消納的電力調度和交易機制，引導支持儲能設施、需求側資源參與電力市場交易，通過市場化方式拓展新能源消納空間。二是深化價格機制改革，完善風電、光伏發(fā)電、抽水蓄能價格形成機制，建立新型儲能價格機制。三是支持新模式新業(yè)態(tài)發(fā)展，破除市場準入、投資運營、參與市場交易等方面的體制機制壁壘。
結語
《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》《2030年前碳達峰行動方案》和《“十四五”現代能源體系規(guī)劃》對未來能源發(fā)展和轉型路徑作了系統性部署。目標任務已經明確，但困難前所未有，只有找準問題，直面挑戰(zhàn)，腳踏實地，下狠功夫，才能推動現代能源體系建設不斷取得新成效。
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