春日的暖阳照在钱塘江面上，也照进了唐跃明的心里。“昨天多(duō)云，我们厂的屋顶发了80640千瓦时電(diàn)。”3月11日，站在浙江海宁尖山(shān)新(xīn)區(qū)联鑫板材科(kē)技有(yǒu)限公司屋顶上，该公司電(diàn)气负责人唐跃明一脸兴奋。

尖山(shān)新(xīn)區(qū)是“天下奇观”钱江潮的起潮地，也是浙江海宁市的主要经济引擎。在这里，370家企业几乎每家屋顶都铺满了光伏板。2020年，尖山(shān)新(xīn)區(qū)光伏装机容量达到229.4兆瓦，发電(diàn)量2.18亿千瓦时，加上沿江的风電(diàn)，总发電(diàn)量超过3亿千瓦时，折合年节约煤炭8.8万吨，减少二氧化碳排放21.96万吨。

随着碳达峰、碳中和目标的提出，中國(guó)成為(wèi)全球主要排放國(guó)里首个设定碳中和目标期限的发展中國(guó)家，这也是中國(guó)在《巴黎协定》承诺的基础上，在碳排放达峰时间和長(cháng)期碳中和问题上设立的更高目标。目标之下，電(diàn)力行业的清洁化进程加速推进，成為(wèi)碳中和的“胜负手”。

清洁能(néng)源逐步替代燃煤

電(diàn)力行业脱碳将是碳达峰、碳中和的重中之重。

目前，我國(guó)電(diàn)力行业碳排放量居于各行业之首，且煤電(diàn)占我國(guó)发電(diàn)量比重仍在60%以上。当前我國(guó)碳减排最迫切的需求在于通过清洁能(néng)源发電(diàn)替代燃煤发電(diàn)，从而降低電(diàn)力行业的碳排放。

國(guó)网能(néng)源研究院发布的《中國(guó)能(néng)源電(diàn)力发展展望2020》显示，2020年工业和電(diàn)力部门占全部能(néng)源消费产生二氧化碳排放量的70%。随着電(diàn)能(néng)替代加速，使部分(fēn)碳排放从终端用(yòng)能(néng)部门转移到電(diàn)力行业，電(diàn)力部门将成為(wèi)最主要的碳排放源。

“我國(guó)是世界上最大的能(néng)源生产國(guó)和消费國(guó)，而且以煤炭為(wèi)主，传统发電(diàn)企业煤電(diàn)占比很(hěn)大。”國(guó)家電(diàn)力投资集团总工程师兼环保总监王俊表示，國(guó)家電(diàn)投落实碳达峰、碳中和工作的整體(tǐ)思路是严控煤電(diàn)、气電(diàn)总量，大力发展风、光、水、核等清洁能(néng)源，加强低碳技术创新(xīn)、系统集成研发和新(xīn)兴产业发展，积极参与全國(guó)碳市场和電(diàn)力市场建设。

在碳达峰、碳中和目标下，2030年非化石能(néng)源在一次能(néng)源中的占比要从20%提升至25%，风電(diàn)、光伏发電(diàn)累计装机要达到12亿千瓦以上，以风電(diàn)、光伏為(wèi)主的可(kě)再生能(néng)源電(diàn)力電(diàn)量要大幅增加。根据國(guó)家发展改革委能(néng)源研究所的一项研究显示，在高比例可(kě)再生能(néng)源情景下，2050年，预计一次能(néng)源消费将达到35.4亿吨标准煤，终端消费达到30.5亿吨标准煤，终端用(yòng)能(néng)電(diàn)气化比例将达到66%，非化石能(néng)源发電(diàn)占比91%，其中风電(diàn)、光伏发電(diàn)占比将达到73%。

低碳化是新(xīn)一轮能(néng)源变革发展的必然趋势。水電(diàn)水利规划设计总院副总工程师謝(xiè)宏文(wén)表示，风電(diàn)成本将持续下降，而光伏未来将成為(wèi)我國(guó)上网電(diàn)价最低、规模最大的電(diàn)源。技术进步将推动光伏转换效率和工艺制造水平持续提升，推动光伏发電(diàn)成本下降。

新(xīn)能(néng)源消纳需超前谋划

实现碳达峰、碳中和是一项复杂艰巨的系统工程，面临诸多(duō)严峻挑战。当前欧美主要國(guó)家已完成工业化，经济增長(cháng)与碳排放脱钩；我國(guó)尚处于工业化阶段，能(néng)源電(diàn)力需求还将持续攀升，经济发展与碳排放仍存在强耦合关系，在经济持续稳定增長(cháng)情况下必须探索一条既能(néng)保障能(néng)源電(diàn)力安全可(kě)靠供应，又(yòu)能(néng)实现碳减排的務(wù)实路径。

实现碳中和的核心是控制碳排放。能(néng)源燃烧是我國(guó)主要的二氧化碳排放源，占全部二氧化碳排放的88%左右，電(diàn)力行业排放约占能(néng)源行业排放的41%，减排任務(wù)很(hěn)重。业内人士表示，能(néng)源消费达峰后，随着電(diàn)气化水平提高，電(diàn)力需求仍将持续增長(cháng)，電(diàn)力行业不仅要承接交通、建筑、工业等领域转移的能(néng)源消耗和排放，还要对存量化石能(néng)源電(diàn)源进行清洁替代，必须作出更大贡献。

推进能(néng)源清洁低碳转型，关键在于加快发展非化石能(néng)源，尤其风電(diàn)、太阳能(néng)发電(diàn)等新(xīn)能(néng)源。我國(guó)95%左右的非化石能(néng)源主要通过转化為(wèi)電(diàn)能(néng)加以利用(yòng)。電(diàn)网是電(diàn)力系统碳减排的核心枢纽，電(diàn)网企业面临保安全、保供应、降成本的巨大压力，同时自身节能(néng)减排任務(wù)繁重。

“新(xīn)能(néng)源迅猛发展，在有(yǒu)效缓解经济社会发展对能(néng)源需求、改善环境质量的同时，也带来了一些新(xīn)问题，特别是其消纳工作，给電(diàn)力系统带来了新(xīn)挑战。”國(guó)网湖(hú)北省電(diàn)力有(yǒu)限公司董事長(cháng)肖黎春说。

以湖(hú)北省為(wèi)例，近5年内新(xīn)能(néng)源装机年均增長(cháng)38%，部分(fēn)地區(qū)電(diàn)网就地消纳空间、通道断面外送能(néng)力已趋于饱和，電(diàn)网调峰的难度和安全稳定运行的压力剧增。

肖黎春表示，為(wèi)实现碳达峰、碳中和目标，亟待超前研究谋划新(xīn)能(néng)源消纳工作，在全社会形成新(xīn)能(néng)源消纳合力，避免出现弃风弃光现象，促进電(diàn)力结构调整，最大限度以清洁和绿色方式保障電(diàn)力充足供应。

能(néng)源基础设施要跨界融合

碳中和目标下，如何保障大幅增長(cháng)的清洁能(néng)源消纳是首要问题。

在尖山(shān)新(xīn)區(qū)，几百座屋顶光伏发出来的電(diàn)汇入大電(diàn)网，整个地區(qū)由一个高密度用(yòng)電(diàn)區(qū)域转变為(wèi)一座新(xīn)能(néng)源绿色发電(diàn)厂。“電(diàn)网最重要的是安全、可(kě)靠、稳定和高质量，而分(fēn)布式光伏每一处输出的電(diàn)能(néng)质量都不一样，对電(diàn)网运行和部分(fēn)企业生产造成了困扰。”國(guó)网海宁市供電(diàn)公司副总工程师范云其说，為(wèi)此，项目建成了柔性互联换流站，研发了网源荷储协调控制系统。同时，对尖山(shān)新(xīn)區(qū)電(diàn)网实施智能(néng)化改造升级，通过能(néng)量路由器，在不同區(qū)域、不同電(diàn)压等级配電(diàn)線(xiàn)路之间架起了一座桥梁，初步实现了对企业光伏发電(diàn)的分(fēn)层分(fēn)區(qū)全额消纳。

着眼全局，发展電(diàn)池储能(néng)是保障能(néng)源電(diàn)力可(kě)靠供应的長(cháng)久之计。國(guó)网湖(hú)南省電(diàn)力有(yǒu)限公司董事長(cháng)孟庆强表示，当前，我國(guó)電(diàn)力供应紧平衡问题凸显，部分(fēn)地區(qū)高峰负荷时段保供電(diàn)压力较大。

以湖(hú)南為(wèi)例，近年来用(yòng)電(diàn)负荷持续快速攀升，電(diàn)力供应能(néng)力已达极限，预计未来一段时间電(diàn)力缺口仍将存在，提升電(diàn)力供应保障能(néng)力刻不容缓。

“发展電(diàn)池储能(néng)，可(kě)作為(wèi)電(diàn)力系统的‘充電(diàn)宝’和‘稳定器’，不仅可(kě)在用(yòng)電(diàn)紧缺时段提供電(diàn)力支撑，还能(néng)显著增强電(diàn)网应对事故的能(néng)力，切实保障能(néng)源電(diàn)力安全。”孟庆强说。

放眼未来，國(guó)家发展改革委能(néng)源研究所可(kě)再生能(néng)源中心研究员时璟丽表示，目前，可(kě)再生能(néng)源发展在资源、技术、产业、经济性方面基本不存在瓶颈和障碍，关键在于可(kě)再生能(néng)源与能(néng)源系统的融合，而实现融合的关键是建设電(diàn)气化、清洁化、智能(néng)化的现代能(néng)源體(tǐ)系。未来，化石能(néng)源在能(néng)源系统中的作用(yòng)和运行方式必须转变，同时，可(kě)再生能(néng)源要实现优化存量，有(yǒu)序增長(cháng)，能(néng)源基础设施要实现跨界融合。