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能源基金会发布旗舰报告 聚焦中国电气化转型发展

能源基金会发布旗舰报告 聚焦中国电气化转型发展

——聚力COP27 《中国碳中和综合报告2022之电气化专题报告》发布

2022年11月14日,能源基金会在埃及沙姆沙伊赫发布了《中国碳中和综合报告2022之电气化专题报告》。该报告作为能源基金会中国中长期低碳发展战略综合工作组系列综合报告的第二份重要成果,重点关注终端用能部门电气化和电力行业脱碳的双重转型,强调了电气化和相关电力系统转型对实现中国实现“双碳”目标的关键作用,并为中国加速实现深度电气化和低碳发展的近期行动和长期策略提供一系列建议。报告由能源基金会牵头,由马里兰大学全球可持续发展中心协调,并由来自9个研究机构的21为专家作者共同撰写。

能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥表示,电气化策略对中国实现“双碳”目标来说至关重要,探索各部门电气化路径是中国当前深度低碳发展面临的难题和任务之一。本报告探索了电力部门和包括工业、建筑和交通等终端部门电气化路线图,是能源基金会与国内外众多知名高校、研究机构和智库等通力合作的成果。期待能够持续推动中国电气化迎接新挑战,攻克新课题,采取新努力,取得新进展。


(图1:能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥开场致辞。照片来源:天联互通,AD Power)

马里兰大学全球可持续发展中心中国项目联合主任余莎分享了报告的重要成果。她谈到,该专题报告梳理了2020年以来中国能源气候政策进展和排放趋势,更新了实现碳中和愿景目标的路径,并着重评估了深度电气化在实现中国“双碳”目标中的作用,围绕工业、交通、建筑、电力等重点行业部门面向2060年实现净零排放的电气化目标这一愿景,研究提出了一揽子长期战略和近期行动重点。报告显示2060年,中国建筑部门的平均电气化率将达到80%(模型测算区间为66%~93%),工业和客运交通部门的直接电气化率将达到60%(工业部门为58%~69%,客运交通部门为56%~64%),预示着电力或将成为这三部门的主要能源。但货运交通的平均电气化率仅为30%(模型测算区间为22%~39%),该部门与航空客运部门及重工业高温热能领域一样,有待进一步研发利用氢能、合成燃料等替代能源推动间接电气化和减排。报告也强调电气化愿景的实现,需要电网的有效调度实现电力供需端的双向匹配和平衡;同时有赖于加强终端用能部门之间、以及电力部门之间的跨部门政策协调,如大力推进电气化相关的综合性规划,激励终端基础设施电气化的设备更新和技术研发,完善电网市场机制,提高跨省输配电能力,制定跨部门电气化政策等。


(图2:马里兰大学全球可持续发展中心中国项目联合主任余莎分享报告重点。照片来源:线上会议截图)

随后,能源转型委员会主席Adair Turner勋爵充分肯定了该报告以电气化重塑中国未来碳中和能源系统的愿景和路径。他同时也表示,现实中技术创新和应用的速度远超预期,因此我们对钢铁和水泥行业的净零排放,以及道路交通电气化进程速度都应该更为乐观。未来的研究建议更加聚焦风光、绿色氢能和CCS等零碳技术在电力领域的应用和发展,以及航空和船舶的电气化发展路径。


(图3:能源转型委员会主席Adair Turner勋爵发言。照片来源:天联互通,AD Power)

在圆桌讨论环节邀请到了章节作者们,来自国际应用系统分析研究所能源、气候和环境项目研究首席研究学者Volker Krey,清华大学现代管理研究中心兼职研究员柴麒敏,国际应用系统分析研究所能源、气候和环境项目研究学者郭非,中国人民大学环境学院教授王克和劳伦斯伯克利国家实验室资深科学家周南,基于报告各章节主要发现,围绕电气化各部门和领域,提出电力系统转型、终端部门电气化和实现碳中和的建议。

Volker Krey表示,能源转型的速度以及不同燃料的应用程度受到科技、经济发展与战略政策等多种因素的影响。电力部门需要增加灵活装机容量,扩大长期及季节性的储能,提高不同电网之间的兼容程度。预计本世纪中叶后,需求侧在系统脱碳中的重要性将更加凸显,我们需要及时调整电力市场的设计,部署的匹配需求响应方案。


(图4:国际应用系统分析研究所能源、气候和环境项目研究首席研究学者Volker Krey发言。照片来源:线上会议截图)

聚焦电气化助力终端部门深度脱碳,柴麒敏总结了我们正面临的挑战与采取的措施。他谈到,实现系统电气化,关键要解决电力系统和高比例可再生能源的兼容,需要打造电网灵活性,逐步摆脱对化石能源的依赖。同时我们面临着基础设施投资不足,搁浅资产风险,成本分摊机制缺失,公正转型等挑战。需要一方面加快关键性支撑技术的创新、应用和推广,同步协同终端部门电气化和电力部门深度脱碳的进程。这些都需要我们进一步推动相关政策的改革包括创新市场机制、加强政府监管和跨部门协调。


(图5:清华大学现代管理研究中心兼职研究员柴麒敏发言。照片来源:清华大学)/span>

郭非总结了中国建筑领域的电气化现状与未来发展趋势,也详细介绍了中国不同区域类型的建筑和能源条件下,因地制宜的设计空间采暖和建筑光伏一体化的案例。短期重点行动包括,针对空间采暖制定相关国家采购和监管标准,加强监标准实施的监管,并采取激励措施鼓励推广。长期而言他建议加强光储直柔系统的应用、促进建筑领域数字化发展,推广建筑碳排放交易系统、制定和落实电采暖政策与开展针对公众能源使用行为引导的宣传和教育,以实现建筑领域电气化率的快速增长。


(图6:国际应用系统分析研究所能源、气候和环境项目研究学者郭非发言。照片来源:视频截图)

就工业电气化发展而言,王克认为目前较低的工业电气化水平意味着更为强劲的增长潜力,技术和成本可行性都非常高。报告结果显示2060年工业电气化率可高达58-69%,如果考虑间接电气化如应用绿氢,电气化比例可能会更高。尽管短期工业电气化也面临一些挑战,如煤炭的替代,整体提升基础设施配套和综合生产流程的成本问题等,需要我们积极行动调整生产工艺、推广工业热泵等关键技术及设备、制定工业电气化技术标准、部署需求相应方案协同电力市场设计等,为长期的电气化发展夯实基础。


(图7:中国人民大学环境学院教授王克发言。照片来源:视频截图)

圆桌讨论的最后,周南指出,近年来中国交通电气化的发展迅猛,从政府端、供应端到市场端都在持续发力。我们未来的挑战主要在于传统燃油车的有序退出,充电基础设施和建设、货运电气化发展、加速研发部署针对重型车的氢燃料电池,及针对航空海运领域的生物质或合成燃料等新能源技术,也需要政府层面的配套激励措施和投融资引导政策的支持。


(图片8:劳伦斯伯克利国家实验室资深研究员科学家周南发言。照片来源:天联互通,AD Power)

能源创新公司首席执行官Hal Harvey再次肯定了电力部门和电气化对实现脱碳目标的重要性,同时强调在推动电气化的过程中,应该关注一些跨部门跨区域的政策措施,如能效,需求侧相应,价格财税机制等,在工业、建筑、电力等领域所发挥的系统性作用,能够协同减排和稳定能源系统并带来更大的发展机遇。


(图片9:能源创新公司首席执行官Hal Harvey发言。照片来源:天联互通,AD Power)

马里兰大学全球可持续发展中心主任Nathan Hultman表示,“《中国碳中和综合报告2022之电气化专题报告》是全球诸多研究机构共同合作的关键成果。我们希望在这份合作精神的延续和推动下,各方能够加深相互理解,携手面对新的机遇与挑战。同时,希望本报告的发布,可以更有效地推进气候行动,实现电力行业低碳发展的目标。”


(图片10:马里兰大学全球可持续发展中心主任Nathan Hultman发言。照片来源:线上会议截图)

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