不可否認,推動能源轉型已成為一些國家的政策導向。全球能源轉型的基本趨勢是從傳統化石能源為主逐步向以清潔低碳能源為主的可持續能源的系統轉變,這一轉變急需可再生能源的發展。歐盟在其2011年12月發布的《2050年能源路線圖》白皮書中預計,到2050年,其可再生能源占全部能源需求的比例將從目前的10%上升到55%以上。隸屬于美國能源部的國家可再生能源實驗室(NREL)2012年發布的報告《可再生能源發電前景研究》指出,可再生能源可滿足美國2050年80%的電力需求。
自2005年以來,中國實施了一系列促進可再生能源發展的法律、法規及扶持政策。僅2013年,國務院、國家發改委、國家能源局、國家海洋局等就發布了二十多條與可再生能源發展有關的法規、條例等文件。日前,能源界主流媒體報道指出,可再生能源配額制出臺在即。這些信息都表明中國可再生能源體制建設已經處于逐步完善中,監管體系不斷發展,未來可再生能源發展空間十分巨大。
中國可再生能源的發展在緩解國際減排壓力、保障能源供應、保護環境等方面發揮了重要作用。學者劉竹等人發表的評論文章指出,“十一五”期間(2006-2010年)中國在減少碳排放方面所做工作累計削減了7.5億噸煤和15億噸二氧化碳,相當于全球2010年碳排放總量的5%;“十一五”和“十二五”的減排措施累計可削減14億噸煤和超過30億噸二氧化碳,相當于美國年碳排放總量的60%。可再生能源在這其中發揮了重要作用。
根據國家能源局的部署,2014我國年非化石能源消費比重將進一步優化至10.7%,非化石能源發電裝機比重將達32.7%,天然氣消費比重將提高到6.1%,煤炭消費比重下降到65%以下。
然而,可再生能源的快速發展也產生了一系列問題。
與傳統能源使用相比,可再生能源的利用方式依賴于氣候要素,導致其受到氣候要素變化的制約。這種相互制約、互為反饋的關系在政策制定者那里乃至學術界得到的關注相對較少。
氣候變化及其極端事件可對傳統能源的供應和使用產生影響。首先,煤的儲存、運輸都對溫度較為敏感。用煤進行火力發電同樣對水溫有要求。氣候變化導致的火力發電站周圍溫度的變化會影響火力發電的效率。其次,氣候變化及其相關極端事件對油氣的運輸路線將產生重要影響。此外,氣候變化對電網建設、管理都有可能形成巨大挑戰。
氣候變化會對可再生能源發展造成不利影響。研究表明:未來降雨模式的變化將會導致中國水能資源稟賦、水電機組效率面臨重大風險。因氣候變化導致的水電生產量的下降,可能引起2030年“不能”接受電力服務的人口達到2089.82萬人。西南和東南沿海地區的水電利用所受威脅最大。對整個可再生能源系統的氣候變化風險研究揭示:由于適應氣候變化的綜合能力較弱,中國可再生能源系統受氣候變化影響較大的區域集中在貧困欠發達地區;而當氣候變化負面影響超過可再生能源系統的適應能力時,東部發達地區將面臨重大電力損失。因此,在當前氣候變化及其極端事件頻發的背景下,可再生能源系統的適應能力建設尤為重要。
除了水電,世界銀行及國外學者對風能利用、太陽能利用面臨的氣候風險研究表明:氣候變化對風能資源、風電場運營環境、風電場基礎設施、太陽能利用設施及其利用效率都將產生重大影響,所涉及國家包括美國、巴西和歐盟這些重要的可再生能源發展大國或地區。然而,中國學者在這方面的研究相對較少,政策制定急需理論實踐支撐。
未來我國發展可再生能源的氣候風險規避要點如下:
電網建設與分布式發電并重。北京理工大學能源與環境政策研究中心發布的《中國能源報告(2014):能源貧困研究》指出,可再生能源分布式利用對解決偏遠地區的能源貧困現狀具有重要作用。相比于集中式供電,分布式發電方式在偏遠地區具有較大的應用前景。偏遠地區太陽能分布式利用與家用沼氣等協同發展,可有效緩解當地電力供需矛盾。在氣候變化背景下,分布式發電可使偏遠地區減少對核心電網的依賴,也可減輕集中式供電的壓力。
可再生能源整體規劃和局部細化協同。中國已逐步建立了以西南及長江流域為主的水電生產基地,以華北、西北、東北為主的風電基地,太陽能集中利用在甘肅、新疆、青海地區正處于建設中。而中國用電區域集中在經濟發達的華北、東部、東南沿海地區。這就造成了中國可再生能源發電地區與用電區域的不匹配,增加了電力運輸和電網穩定的壓力。因此,需要國家從全局出發,建立可再生能源整體規劃,保持可再生能源有序發展;從局部考慮可再生能源的就地消納與使用,減少電力運輸,也能規避長距離電力輸送過程中可能面臨的氣候風險。
電力供應穩定最關鍵,電力需求側管理潛力巨大。可再生能源的特點決定了其電力輸出具有一定的間歇性,在可再生電力上網等方面存在一定的局限性。同時,城市的電力需求同樣存在高峰低谷的現象。因此需要統籌可再生能源電力與傳統電力的上網安排,保障電力供應穩定。中國2010年發布的《電力需求側管理辦法》是繼2004年發改委聯合電監會印發《加強電力需求側管理指導意見》后,在電力需求側管理工作方面又一個重要的指導性文件。但目前,中國電力需求側管理在提高電能利用效率、促進電力資源優化配置、保障用電秩序等方面的作用還有待繼續挖掘。電力需求側管理可通過減少用電需求,減輕電網運輸壓力,這不僅有利于可再生電力的本地化消納,也對中國的能源安全形勢有所助益。
(作者系北京理工大學能源與環境政策研究中心研究人員)
責任編輯: 李穎