党的十八大以来,面对错综复杂的国际国内形势,以习近平同志为核心的党中央高瞻远瞩、审时度势,创造性提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略,作出推进碳达峰碳中和的重大战略决策,明确了建设能源强国新目标,为新时代我国能源清洁低碳转型指明了发展方向、提供了根本遵循。能源是经济发展的基石和现代社会的血液,电网是能源转换利用、优化配置和供需对接的重要平台。国家电网有限公司作为关系国家能源安全和国民经济命脉的特大型国有重点骨干企业,努力发挥“大国重器”和“顶梁柱”作用。
一、我国能源清洁低碳转型取得历史性成就
习近平总书记指出,能源低碳发展关乎人类未来。党的十八大以来,我国坚定不移推进能源革命,能源清洁低碳转型取得历史性成就,能源高质量发展迈出了坚实步伐。
能源消费结构持续优化。党的十八大以来,我国能源利用效率不断提升,以能源消费年均约3%的增长,支撑了国民经济年均6.5%的增长。清洁低碳成为能源结构调整主要方向,煤炭等化石能源消费比重持续下降,清洁能源消费比重不断提升。截至2021年底,我国煤炭消费占比下降至56%,清洁能源消费占比提高至25.5%;低碳节能生产改造深入推进,电动汽车充电基础设施、充电网络不断完善,终端电气化水平稳步提高;新能源汽车保有量达784万辆,呈持续高速增长趋势,充电基础设施保有量超过260万台,北方地区清洁取暖面积约156亿平方米,清洁取暖率达到73.6%。
能源供给保障能力不断增强。我国能源安全保障能力持续提升,形成了煤、油、气、电、核、新能源和可再生能源多轮驱动的能源生产体系,能源输送网络持续完善。电力供应保障基础不断夯实,装机规模和发电量规模不断扩大,可再生能源开发利用水平持续提升。截至2021年底,我国原油产量连续3年回升,天然气产量连续5年增产超百亿立方米,电力装机容量、发电量分别增长至23.8亿千瓦、8.4万亿千瓦时,可再生能源发电装机突破10亿千瓦,水电、风电、光伏发电装机容量均超3亿千瓦,沙漠、戈壁、荒漠大型风电光伏基地加快建设。
能源科技创新和产业培育加快推进。我国充分发挥新型举国体制优势,全社会各方共同发力推动能源科技创新水平迈上新台阶。大气污染物排放等指标居先进水平;深水钻探、页岩气勘探开发等技术实现重大突破,有效支撑了油气增储上产;核电、可再生能源、煤炭清洁高效利用、燃气轮机等领域科技攻关和示范应用扎实推进;连续攻克特高压输电、柔性直流输电、大电网安全、新能源并网消纳等关键核心技术;商用高温气冷堆核电站已经并网发电,国核一号示范工程建设取得重大进展。“互联网+”智慧能源等能源新业态蓬勃兴起,已成为我国创新创造的优势领域。
二、能源清洁低碳转型面临新形势新要求
习近平总书记强调,进入新发展阶段,我国发展内外环境发生深刻变化,面临许多新的重大问题,需要正确认识和把握。当前,百年变局和世纪疫情交织,经济全球化遭遇逆流,世界进入新的动荡变革期,新一轮科技革命和产业变革深入发展,应对气候变化呈现新局面。加快推动能源清洁低碳转型是保障国家能源安全,确保如期实现碳达峰碳中和的内在要求,也是推动能源高质量发展、加快建设能源强国的必由之路,将给能源体系带来系统性、根本性变革,提供新的机遇和挑战。
能源结构布局将发生深刻调整。清洁低碳能源将大规模开发利用,逐步取代传统化石能源在能源体系中的主导地位。预计到2030年、2060年,我国非化石能源占一次能源消费比重将从2020年的16%分别提升至25%、80%。能源开发方式将呈现集中式与分布式并举的特点。
能源利用方式将呈现复杂多元。电能利用范围延伸到许多以前不用电的领域,电动汽车、数据中心、能效服务等各种新型用能方式和服务需求大量涌现,电、气、冷、热、氢等多能互补、灵活转换,以电为基础的终端能源替代成为主流。能源利用方式更加多样化、个性化、综合化、互动化。
能源科技创新将加快融合发展。围绕新能源开发、多能转换、先进储能、碳捕集利用与封存、能源系统控制等领域的新技术、新装备不断涌现,数字技术与能源技术深度融合,能源系统更加智慧、更加开放、更加高效、更加友好。
能源产业生态将加速跨越升级。大量充满活力的新型市场主体进入,传统能源企业加快转型,催生出综合能源服务、能源大数据、平台业务、能源聚合商等一大批新业务、新业态、新模式,产业链格局和生态深刻变化,形成全新的能源生态圈。
电能是清洁、高效、便捷的二次能源,电力是能源清洁低碳转型的关键领域,开发利用新能源资源,发电是主要方式。替代终端化石能源消费,电力是主要选择。推动能源科技创新和产业培育,电力是优势领域。随着“双碳”进程加快与能源转型深入推进,传统电力系统正在向清洁低碳、安全可控、灵活高效、开放互动、智能友好的新型电力系统演进,其技术基础、运行机理和功能形态将发生深刻变化,电力系统也面临前所未有的变革升级压力。
从供给侧看,体现为清洁能源发电逐渐成为装机和电量主体。推进能源清洁低碳转型,关键是加快发展非化石能源,尤其风电、太阳能发电等新能源,我国95%左右的非化石能源主要通过转化为电能加以利用。预计2030年我国风电、太阳能发电等新能源发电装机规模将超过煤电,2060年前新能源发电量占比有望超过50%,成为电量主体。
从消费侧看,体现为终端能源消费高度电气化和电力“产消者”大量涌现。预计2030年、2060年我国终端能源消费电气化水平将增长到39%、70%左右。随着多元用电负荷和储能快速发展,许多电力用户既是电能消费者又是生产者,电力产销关系深刻变化。
从电网侧看,体现为电网发展将形成以大电网为主导、多种电网形态相融并存的格局。交直流混联大电网依然是能源资源优化配置的主导力量,同时微电网、分布式能源、储能和局部直流电网将快速发展,与大电网互通互济、协调运行,支撑各种新能源高效开发利用和各类负荷友好接入。
从系统整体看,体现为运行机理和平衡模式将发生深刻变化。随着新能源发电大量替代常规电源,以及储能等可调节负荷广泛应用,电力系统“双高”(高比例可再生能源、高比例电力电子设备)特征进一步凸显。电力系统将由源随荷动的实时平衡,逐步向源网荷储协调互动的非完全实时平衡转变。
三、推动能源清洁低碳转型需加快构建新型电力系统
新型电力系统是清洁低碳、安全高效的现代能源体系的重要组成部分。构建新型电力系统,是以习近平同志为核心的党中央着眼加强生态文明建设、保障国家能源安全、实现可持续发展作出的一项重大部署,对我国能源电力转型发展、实现“双碳”目标具有重要意义,也为电力可持续发展提供了中国路径和中国方案。电网是构建新型电力系统的关键环节。国家电网立足电网功能定位,提出并坚持清洁低碳是方向、能源保供是基础、能源安全是关键、能源独立是根本、能源创新是动力、节能提效要助力的原则要求,发挥好电网“桥梁”和“纽带”作用,加快构建新型电力系统,为推动能源清洁低碳转型、建设能源强国贡献智慧和力量。
适应能源配置日趋平台化,创新电网发展方式。中国作为制造业大国,要发展实体经济,能源的饭碗必须端在自己手里。我国能源资源与需求逆向分布,西部能源基地与东中部负荷中心普遍相距1000—3000公里。国家电网持续完善核心骨干网架,加快各级电网建设,在供需两侧协同发力,积极服务新能源发展,推动清洁能源对化石能源的有序替代。累计建成29项稳定安全可靠的特高压输电工程,输电距离达到3300公里,跨区跨省输电能力超过2.4亿千瓦。
“十四五”期间,计划投入电网投资2.4万亿元,大力推进新能源供给消纳体系建设。一方面,持续完善特高压和各级电网网架,服务好沙漠、戈壁、荒漠大型风电光伏基地建设,支撑和促进大型电源基地集约化开发、远距离外送;另一方面,加快建设现代智慧配电网,促进微电网和分布式能源发展,满足各类电力设施便捷接入、即插即用。力争2025年公司经营区跨省跨区输电能力达到3亿千瓦,2030年达到3.7亿千瓦,输送电量中清洁能源电量占比达到50%以上。
适应能源生产加速清洁化,提升新能源开发利用水平。习近平总书记指出,要立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破、通盘谋划,传统能源逐步退出必须建立在新能源安全可靠的替代基础上。党中央提出“双碳”目标后,国家电网研究部署,发布实施“双碳”行动方案,出台一系列务实举措。新能源发电易受气候环境影响,出力不稳定,“极热无风、极寒少光”特点明显,需要汇集各类资源参与调节,增强系统灵活性、适应性。国家电网大力发展抽水蓄能电站,提升系统调节能力,截至2021年底,国家电网经营区抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到2631万千瓦、4643万千瓦。
国家电网将支持现役煤电机组节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”,“十四五”时期力争“三北”地区累计完成2.2亿千瓦、东中部地区累计完成1亿千瓦改造任务。坚持开放发展的理念,加强与社会各方合作,加快抽水蓄能电站建设,力争2025年、2030年公司经营区抽水蓄能装机分别达到5000万千瓦、1亿千瓦。支持新型储能规模化应用,预计2030年公司经营区新型储能装机达到1亿千瓦。通过综合施策,多措并举,促进新能源消纳利用。