25周年 | 用可再生能源点亮零碳未来
在第二十八届联合国气候变化大会上,世界各国一致宣布:转型脱离化石能源。这是人类决心终结化石燃料的开始。而给予世界坚定信心的,正是可再生能源势如破竹的发展。
中国在推动可再生能源方面的行动举世瞩目。在约20年的时间里,全球有一半的新增可再生能源装机来自中国,可再生能源发电约占中国全社会用电量的1/3,发电技术成本相较下降60%-90%。
“中国的可再生能源的快速发展为自身的能源转型提供了强大的动力,也为全球应对气候变化、减少温室气体排放作出了巨大贡献。相信中国在‘双碳’目标的引领下,以可再生能源为核心的能源变革将更加广泛和深入,并成为清洁、低碳、繁荣世界的关键引擎。能源基金会从创立之初就加入了这一进程,我们期待和领域同仁携手,继续为此奉献力量。”能源基金会清洁电力项目主任张永平如是说
从立法到推广,助力向可再生能源转型
从上世纪90年代开始,为应对能源供给不足、空气污染和气候变化的挑战,美国、德国、日本等多个发达经济体国家,相继将目光投射在了清洁、安全且永不枯竭的可再生能源上,并为其快速健康发展确定了法律保障和配套措施。21世纪初,中国也开始面临相似的问题。大规模发展可再生能源的声音开始在中国响起。
当时,中国在税收减免、价格优惠等激励政策方面进行了尝试,起到了一定推动作用。2000年11月,能源基金会和领域专家们率先提出应尽快起草《可再生能源法》的建议,用更具强制性的法律措施、更有力地推动中国能源体系向更清洁、更低碳的方向转型。
此后,能源基金会与研究伙伴迅速展开行动,在考察国际经验和中国实践的基础上,开展系统、公开的可再生能源立法前期研究,为后续一系列的相关工作提供了坚实的基础。同期,为促进国内外经验交流和探讨,能源基金会还与领域伙伴共同组织了系列研讨和论坛,帮助国内同行对于这一课题有了更加现实和多元的了解。
2003年6月,《可再生能源法》列入了中国当年的立法计划。立法课题组和起草组在充分研究和借鉴国际经验的基础上展开工作,邀请能源基金会的国际专家团队提供专业分析建议。在多方的共同努力下,《可再生能源法》仅用一年多时间就完成了起草和审议工作,并于2005年2月审议通过,自2006年1月1日起正式实施,为中国可再生能源产业的发展建立了强有力的法律保障。
可再生能源的发展是快速的,也是曲折的。与化石能源发电相比,可再生能源发电成本高,使得各地方和企业采取行动的意愿较弱,市场需求也较小;此外,可再生能源电力并网对电网容量和稳定性都带来较大挑战,这使得上网问题成为难点。如何为可再生能源的消纳及规模化应用探寻解决方案,成为能源基金会和合作伙伴萦绕于心的新问题。
配额制是当时一些国家解决可再生能源发展市场机制问题的成功方式,是政府用法律的形式对可再生能源发电的市场份额做出的强制性规定。从2002年起,能源基金会便在借鉴国际经验的基础上,持续支持中国可再生能源配额制前期研究,从配额目标构建、系统框架设计与运行机制等方面进行可行性分析,从市场交易机制等方面探讨可再生能源参与电力市场的模式,并通过持续支持学术研讨、国内外经验交流、能力建设等多种方式,向领域内政府人员、专家和企业等分享相关成功经验及研究成果,不断推动对中国配额制制定方法的探讨。经过领域各方17年的持续讨论和推动,2019年5月,中国正式发布《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》,配额制最终以消纳责任权重的形式出台,各省市可再生能源电力消纳责任权重目标和承担消纳责任的市场主体得以确立,这也成为推动中国可再生能源发展的关键保障之一。
当然,强制性的目标是一方面,另一方面也需要考虑为市场主体赋能的灵活机制。《可再生能源法》发布后,能源基金会联合领域多方伙伴,针对可再生能源分类电价制度、费用分摊制度等开展了一系列研究,探讨如何通过补贴及合理的价格机制,引导更多实践者参与到光伏产业,推动这一领域的发展。其中,于2013年支持开展的“中国光伏分类上网电价政策研究”,得到政府、行业和企业等的一致关注,并成为相关政策研讨的重要参考。
此外,面对可再生能源上网难的问题,2009年起,基金会和研究团队针对可再生能源并网所需要的电网支撑条件,以及可持续、规模化的发展模式,为政策制定提供了丰富的研究分析和方法;同时,在参考国际经验的基础上,支持合作方牵头组建了中国可再生能源电力并网研究协作组(CVIG),推动多元相关方深入探讨技术、工程、政策机制的解决方案,持续为上网问题寻求解决方案,帮助可再生能源快速发展。
推动可再生能源成为能源体系的中心,迈向零碳未来
在中国于2020年提出“双碳”目标时,以煤电为主的电力行业的碳排放占全国排放总量超四成。电力行业的低碳转型,是实现“双碳”目标的关键一环;而建立以可再生能源为主体的新型电力系统,则成为重中之重。
要实现这一目标,首当其冲的是要有足够的可再生能源电源满足中国体量巨大的电力需求。中国的陆上风电、光伏发电资源主要集中在西北省份,而用电负荷主要集中在中东部,因此发展可再生能源有两条协同并举的不同路径:一是发展陆上集中式可再生能源,把风光电从西北地区的大规模可再生能源基地输送到中东部地区;二是在中东部地区,利用屋顶光伏等分布式可再生能源以及海上风电,实现就近开发和利用。
集中式可再生能源一直是可再生能源发展的主要模式。然而,伴随着集中式风光基地的建设,也带来了投资巨大、消纳困难、电网外送压力大、运行复杂等现实挑战。能源基金会与合作伙伴们进行了持续的分析探讨,思路也逐渐清晰:相较于电网建设运营成本大、建设周期长的集中式模式,分布式可再生能源可以实现就地发电就地使用,节约电网资金投入,快速满足中东部增长的用电需求;此外,通过研究发现,中国分布式可再生能源的开发潜力巨大,大力推动其发展不仅对保障能源供给安全、加速“双碳”进程意义重大,同时具备显著的社会和经济效益。如此看来,“电既从远方来,也可从身边取”,在中东部地区大力发展分布式可再生能源,应成为新型电力系统建设的另一大重点。
这一观点与业界不少同行不谋而合,可再生能源分布式与集中式并举发展也成为业内共识。在各界的不断推动下,分布式可再生能源在中国取得了快速发展,而与此同时,能源基金会也开始关注高速发展过程中出现的一系列矛盾和问题。例如:分布式光伏如何安全平稳接入配电网?农村如何拓宽用电场景,使“自发”电力更多地“自用”?分布式可再生能源如何实现就近交易和消纳?自发电量规模较小,能否被允许参与电力市场交易?从2023年开始,能源基金会聚焦典型区域,连接多元利益相关方,在持续支持政策研究的同时,深入开展地方实践层面的工作,着力通过试点示范来为这些关键问题提供政策、市场机制、技术方案等方面的针对性分析和创新实践经验。
建设适合分布式可再生能源并网特点的配电网,是解决分布式光伏上网难的关键。以分布式光伏为例,它往往在阳光充足的时段发出大量电能,并通过不同并网点进入配电网,这会带来两方面的严峻挑战:一会造配电网容量严重不足,二会使配电网的调控变得更加复杂和困难。面对这些问题,能源基金会与研究团队一起,提出了“面向电源、电网、用电负荷、储能(源网荷储)协同规划、兼顾分布式光伏电网接入友好性和安全性”的新型配电网发展模式。同时,考虑到城市工业园区和农村是分布式光伏应用潜力最大的场景,基金会与合作伙伴在山东、内蒙、江苏等地开展试点示范,探索在工业园区和农村就地发展和消纳可再生能源的技术和体制机制解决方案。
提升农村用电需求,以促进农户屋顶光伏的“自发自用”,这是中国发展农村户用分布式光伏的独特需求。2024年,能源基金会率先从“农村电气化促消纳使用”的角度出发,与行业协会、高校、以及光伏龙头企业等多方伙伴合作,对山东多个农村地区的能源需求与电气化潜力进行分析,并支持开展相应的试点,探索百分之百利用分布式光伏满足农户生活、生产、交通等全部用能需求的解决方案。相信这些工作,不仅有利于破解分布式光伏消纳问题,还能够助力农民生活水平的提高和农村能源革命的实现。
此外,分布式可再生能源进入市场已经是大势所趋,亟需通过市场机制为其有序发展提供激励信号。2024年起,能源基金会借鉴国外的成功发展模式,在山东、苏州、深圳等地探索分布式光伏、分布式储能等新型主体参与市场的策略方案,并研究相应的交易机制,期待为这一难题寻找出一套有效的解决方法和实践经验。
今天,我们欣喜地看到,建设以可再生能源为核心的新型电力系统成为领域的广泛共识,全方位、多维度的研究和产业实践也正在如火如荼地开展。“距离实现碳中和的目标,电力系统清洁转型或许还有很长的路要走,但每一步都承载着我们的信念与希望。随着对政策、技术和市场的不断探索,我们相信这些挑战终将被克服。展望未来,每一束光,每一缕能量,都将来自清洁的可再生能源。这是我们对全球气候的承诺,也是对未来世代的责任。让我们携手努力,用行动去点亮零碳世界的希望之光。”张永平表示。