中国能源建设集团山西电力建设有限公司
摘要:随着世界社会、经济、科技一体化的快速、协调、健康发展,人们一直在开发和不断利用大量的煤、石油等化石能源。长期过度地使用,使得当前全球环境问题越来越严重。人们发现,原本可以用于人类长期生存的地球资源和环境,将受到非常巨大的直接和潜在的环境生态破坏的威胁。然而,中国低碳经济的加速发展,必然离不开先进的新型环保技术。要想真正想到并迅速发展出一种可以用来最终实现我国发展的低能耗碳经济,首先必须对环境新能源技术产品的研发进行持续的创新研究,以科技创新的技术发展和进步为主要竞争核心。逐步降低我国环境能源消费总量,减少我国二氧化碳的排放,从而逐步实现社会整体经济协调、清洁能源经济建设与生态环境整体改善的持续良性协调发展。
关键词:双碳;新能源市场;开发
引言
立足新时代的发展,我国明确提出生态文明建设要在2030年前努力实现碳达峰,2060年前力争实现碳中和的阶段性发展目标。随着经济的高速发展,我国的碳排放依旧呈排量大、总量高、增量快的阶段,化石能源在我国现阶段的经济社会发展中仍占据超高比例。能源作为我国社会经济发展的重要支撑,能源结构性改革势必具有其特殊复杂性。因此,本文立足于碳中和发展背景,以能源低碳转型为基本要求,结合当前能源的发展特征和新时代发展需求,系统剖析现阶段我国能源供需体系在实现低碳转型中的困难与挑战,研判生态文明建设中绿色低碳发展目标下能源供需双侧的协同发展机制,并提出碳中和背景下能源供需双侧协同深度耦合发展的路径方案,以期为促进新时代我国经济社会绿色高质量发展提供一定的参考。
1低碳经济环境下新能源技术的特征
对于新能源技术的有效综合应用,其成果在工程实践中的应用和推广必须体现其环保、低碳的明显优势,实现工程中碳污染物排放风险的有效控制和降低。与我国传统的煤炭以及石油等能源形态的开发应用相比,新能源技术形态的开发应用需要有更持续有效的二氧化碳污染排放和控制效果,这样自然就能持续更好地提升其社会低碳排放价值,有效实现社会生态环境功能的整体改善和优化以及可持续保护。随着我国现代工业经济的快速稳定发展,我国社会能源产品中社会能源产品的能耗需求也在不断增加。但是,中国还有很多像石油、煤炭、天然气这样的资源,是人类社会无法替代的不可再生资源。这些资源我们用得越多,剩下的量也就越少。同时,由于我们消耗大量的石油、煤炭、天然气等,也会排放出大量的温室气体,造成温室效应。在我国气候和环境的影响下,低碳经济已经迫在眉睫。在当代中国积极推进低碳减排经济要求的前提下,新能源技术的应用研究更符合新世纪新形势下中国经济发展可持续、协调、跨越式发展的战略要求,具有重要的社会宏观战略特征。加快和推动相关新能源技术基础理论和技术的研究、推广、利用和应用实践,无疑将更有利于促进整个现代社会经济建设的长期、持续发展。目前,我国新能源技术的整体发展处于高速发展阶段,许多新技术在推广和应用方面突飞猛进。在开发路径和产业化应用过程中,也存在很多其他不确定因素。由于新能源技术的发展在我国是一个新赛道发展产业,这也意味着我们在高速发展的同时也要同时吸收积累相关经验,行业发展中涉及的技术问题也需要依靠自己进行技术创新。
2能源供需双侧协同发展的现状与问题
以传统化石能源为主的能源供给侧结构性改革,在绿色低碳发展的变革中受规模效益的原则因素影响,导致能源的供需结构出现空间区域上的分离与失衡,从而造成能源资源配置效率难以提高、能源供需结构空间区域差异化拉大的结果。实际上,纵观我国能源供需分布的空间区域特征,可以看出,当前我国低碳新能源的资源供给区集中在我国的西北和西南地区,低碳新能源的资源需求区集中在我国的东部沿海地区,负荷中心在空间区域上整体呈现逆向分布。低碳新能源的资源供给区作为主要的送能端,低碳新能源储量丰富;低碳新能源的资源需求区作为主要的受能端,区位优势和经济优势创造了巨大的低碳新能源需求,而一直以来平衡能源供需的主要方式是横跨我国东西部的远距离能源输送模式。能源的低碳开发与储能技术的创新与深度耦合,是助力能源供需双侧协同高质量发展的关键核心。然而,低碳新能源的大规模发电并网兼具间歇性和随机性两大特征,当传统化石能源在绿色低碳转型过程中出力压降,受环境因素影响明显的全压差不仅难以预测,且极容易造成电力供给的强波动性。尽管我国在能源需求管理与响应方面采取了多项针对性措施,但是仅依靠供给侧增加能源配置以实现用电需求的模式,显然无法从根本上解决能源需求的随机性特征。与此同时,我国当前尚未系统掌握极端天气下以光伏、风电为主的低碳新能源发电技术,相应的电力供应受环境影响的极不稳定性仍缺乏有效解决的技术手段,导致目前低碳新能源的开发阻碍重重。
3双碳背景下国内新能源市场开发思考
3.1多能互补模式
多互补模式是一种在开发过程中开发多种互补能源优势的模式。多用途和互补的能源模式不仅将确保低碳绿色能源的互补性和有效整合,并从能源生产中充分获益,而且还将促进各自产业的发展,确保能源发展的可持续性(1)风能、太阳能和海洋能源之间有着明显的互补性。在海流较大的地区,可以利用风力开发风能,充分利用风能和海洋能源的技术互补优势,优化资源开发和利用;淡水和氢的生产可以利用补充性的太阳能和海洋能源技术。由于海上天气恶劣,海上风能或太阳能发电需要有一个能够抵御风暴和海啸的海上作业系统,这就需要有技术手段来解决海上风力发电和海上太阳能发电的固定地点问题。(2)生物量可与许多其他能源结合使用,例如与太阳能或煤炭发电有关的生物量能源。生物量和太阳能的补充加热方式是指太阳提供热量、生物量颗粒减少或在有太阳时不起作用的方式;在没有太阳的情况下,生物质颗粒燃烧提供热能,从而延长生物质颗粒的寿命,降低成本,有效利用太阳能。煤炭是对温室气体排放产生重大影响的传统矿物能源,生物量是低碳绿色能源,燃烧时产生的有害气体较少,这两者结合起来,不仅可以改变单一的能源结构模式,而且可以减少该国的过量污染物排放。
3.2电气新能源开发的路径探究
1)风力发电的使用。首先需要对所选择的风机类型进行科学选择,结合建筑的实际情况来选择符合其建设需求的风机型号,并对其性能和基本设计进行详细研究,保护好风机叶片,保障风机运行的安全性。另外可采取最大功率的追踪技术以实现风机功率的转换,科学控制风机的转速情况,降低能耗。2)变压器的合理使用。在电网运行设计期间,需要根据目前的电路情况选择更加科学合理的变压器,做好变压器的使用计划,减少其在运行期间的电力损耗情况,如果变压器选择的不够合理,很容易造成巨大的电力损失。
结束语
简而言之,新能源的开发和利用过程其实就是这样一个事物的两个方面。既要看到新能源发电利用生产过程中的高效低排放碳值和生态环保,更要关注开发、生产、制造周期中的各种高能耗、高成本投入和不成熟的新技术。要系统全面地看待我国新能源开发利用的特点、优势和制约因素,加强科研开发,稳步健康推进,避免能源浪费,结合各地实际,做出更加科学、合理、客观的发展选择。为了避免过去社会经济的高速发展对能源资源造成的巨大破坏,应该大力研发新型清洁能源,降低传统清洁能源设备的能耗。无论未来我国的能源结构如何变化和发展,节能问题应该说仍然是社会永恒关注的问题。
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