“双碳”背景下能源行业的发展与展望

“双碳”背景下能源行业的发展与展望

陈铭,苏锦辉,邱枫,黄思琦

杭州中泽碳环保科技有限公司  浙江省 杭州市 310000

摘要：完成“碳达峰、碳中和”目标是中国能源转型的关键举措，更是实现中国梦的必经之路，中国天然气行业肩负着历史责任，因此，全行业应该持续围绕发展主题，用好各类创新技术，走减污降碳道路，为我国迈向碳达峰、碳中和作出积极贡献。

关键词：“双碳”背景；能源行业；发展；展望

1“碳达峰、碳中和”目标是生态文明建设的题中之义

我国的生态文明建设以降碳为重点战略方向，实现环境质量改善由量变到质变的关键转换，为全人类建设一个清洁美丽的世界。实现“碳达峰、碳中和”目标是“绿水青山就是金山银山”这一理念的直接体现。这一目标的实现不仅是一场变革，而且深刻影响着经济社会的发展。从人类能源利用的发展历史来看，传统工业文明走向现代生态文明是历史发展的大势所趋。因此，“碳达峰、碳中和”目标不仅顺应历史潮流，而且符合中国国情。我国在实现这一目标的过程中，必将经历广泛而深刻的变革，不过这也将为我国未来的发展带来更多机遇和挑战，同时也将为全球的生态文明建设作出重要的贡献。

2中国碳排构成及分解

1.能源相关碳排占我国碳排总量的90%以上，是实现双碳目标的关键，负碳技术有较大的发展空间；

2.我国能源相关碳排变化量可以通过结构分解模型拆分为能源结构、能耗强度、产业结构、经济增长四个因素的影响。当前，电力、冶金、建材、化工、交运行业的能耗强度相对较高。

实现双碳目标的关键是科技创新，推动社会经济发展从资源依赖型走向技术依赖型；实现双碳目标，可能并不需要用“颠覆性的技术”，关键是要把传统技术运用得更好。国家应对气候变化战略研究和国际合作中心学术委员会主任李俊峰就指出，现在的能源体系并不是把传统的化学能体系全部推翻，而是要充分把它利用起来，当可再生能源和非化石能源占比达到主导地位的时候，煤电装备也有一定的用处。

1.减排路线概览：三力齐发助达峰，技术突破达中和。碳达峰路线图：我国需要将碳排峰值控制在104～110亿吨之间。在此期间，工业技改、能源结构、产业结构三大因素均衡发力，分别为碳达峰贡献18.7、15.5和11.7亿吨的减排量；碳中和路线图：我国预计于2050年实现深度减排，碳排量降至20亿吨左右。该阶段技术进步成为减排核心驱动力，新能源革命开始接力，两者分别贡献78.2和50.1亿吨的减排量，负碳技术的作用也逐渐凸显。2.工业技改降低能耗强度，是我国双碳目标的核心助力。绿色技改政策力度逐渐加码，电力、冶金、交运、化工、建材等高耗能行业的能源使用效率将大幅提升，成为我国实现双碳目标的核心助力。3.碳市场促进产业结构低碳转型，重点助推我国碳达峰。碳交易本质上就是对碳排放权进行定价，通过释放碳价信号，引导所有行业调整产业规模，实现产业结构低碳化。4.新能源革命优化能源结构，将成为碳中和的中坚力量。为实现碳中和目标，光伏设备和风电设备装机容量需分别提升至当前的17倍和12倍，储能行业也将迎来重大发展机遇，新能源革命助力电力行业深度脱碳，预计将成为碳中和的中坚力量。5.负碳技术加速发展，为碳中和再添助力。农林碳汇持续发力，负碳排技术使碳中和成为可能；碳封存技术预计在2030年以后投资大幅提升，助力我国碳中和目标。

3“双碳”背景下能源行业的发展与展望

3.1生物质能

生物质一般取材于农林废弃物和生活、畜禽垃圾等，通过物理、化学等手段处理后可获得固体、液体及气体燃料。生物质在生长过程中吸收CO2，因此具有碳中性的特点。生物质发电技术与生物质转化“液/气”燃料技术目前已基本成熟，然而生物质能源实际应用量却较为有限，相比于美国、北欧等地区生物质能源占比依然很小。在生物质发电领域，2021年中国生物质发电装机容量0.38×108kW（只有风电的11%），在生物质转化方面，2017年统计数据显示，生物质制备乙醇2.6×106t/a，生物质颗粒燃料8.0×106t/a[4]。相比风、光等清洁能源，生物质发电或转化利用规模明显较小，分析其主要限制因素如下：a)生物质原料的收集和加工困难，生物质能源原料来源分散，规模化收集比较困难，收集成本较高；b)未建成完整的生物质利用产业链。生物质能源发展应立足于乡村本土产业，基于生物质发展主要限制因素“收集和运输”，确定合理的收集半径，根据半径内可利用生物质资源的总量建设生物质项目，使农村地区的生物质资源就地转换为可储存、运输的商品能源，延长农林产业链，进一步构建稳定的生物质资源应用产业链。今后生物质能源应用场景应当考虑以下几个：乡镇公共机构集中供暖，如中小学、养老院、医院、政府机构及社区等，并与种植业、养殖业结合形成完整的产业链。对燃煤锅炉进行改造，使用生物质燃料代替燃煤。发展生物质制乙醇、甲烷、纤维素酶、乙二酸等转化技术，提高生物质产品附加值。近年来，国家政策主推20t以上的大型生物质锅炉，但生物质项目受制于原料，不宜过分追求体量且应依托农业、林业、木材加工等产业形成原料供给体系；与光伏、风能等清洁能源灵活耦合是生物质能源推广的有效路径。

3.2坚持科技创新引领

科技创新是推动能源领域高质量发展的第一动力。以此为基础，中国提出了“双碳”战略，旨在通过绿色技术的创新和应用来实现碳达峰和碳中和目标。科技创新作为培育能源发展新动力的根本途径，将成为实现“双碳”目标的关键。为了加速能源科技自主创新步伐，中国政府正在构建绿色能源技术创新体系，形成推动攻克关键核心技术的强大合力。此外，政府还组织资源加强关键重点技术攻关，提升专业技术装备水平。这些努力着眼于解决“卡脖子”问题，加强关键共性技术研究，以及交叉学科研究，从而在能源清洁利用和新能源核心技术研发等重点领域取得突破，实现更多核心技术的“中国引领”。

3.4聚焦数字智能方向

能源科技与数字技术深度融合正在深刻改变传统能源发展格局，能源行业要坚持数字化智能化发展方向。随着数字化时代的到来，数字技术已经渗透到了各个领域，能源行业也不例外。数字技术的普及和发展使得能源行业的生产、管理、经营等方面都得以实现数字化，从而提升整体效率和精准性。数字技术已经成为能源行业转型升级的重要推动力量。聚焦数字技术与能源融合发展是数字化转型的主要内容，是能源行业高质量发展的必由之路。数字化转型已经成为能源行业的主要趋势，融合数字技术和能源产业有助于推动能源行业的转型和升级。数字技术的应用可以帮助能源企业实现生产数字化和管理经营的数字化，从而提升生产经营管理的精准度和协同匹配水平。数字技术的发展为能源行业提供了更多的机遇和挑战。

结论

自2021年起，世界各国均出现能源供应紧张或能源价格大幅上涨的情况。在欧洲，为实现2030年可再生能源占能源消耗32%的目标，欧盟已将煤炭使用从能源体系中剔除，现有能源体系严重依赖天然气和石油，其代价则是居民用电价格疯涨，如西班牙2021年9月平均电价是2020年的4倍。未来数年，世界各国在应对气化变化的同时保障人民基础能源供应充足成为首要工作。2021年，中国全社会用电量7.5110×1012kW·h，约为欧盟的2.4倍，由于体量差距较大，中国能源转型不能照搬欧盟能源模式，基于中国“富煤贫油”的能源禀赋，短期内依然应以煤炭为能源消费主体，提高能源使用效率；长期来看，应大力发展可再生能源和储能技术，以新能源+储能技术为主，煤炭调峰为辅。

参考文献：

[1]牛克洪.煤炭企业转型高质量发展的着力点研究[J].煤炭经济研究,2017,37(12):57-62.

[2]刘元芳.如何实现煤炭企业高质量发展[J].能源技术与管理,2019,44(4):190-192.

[3]杨丽华.以绿色转型升级引领煤炭企业高质量发展[J].中国煤炭工业,2019(5):62-63.

[4]方良才.加快煤炭产业数字化转型为煤炭企业高质量发展提供新动能[J].中国煤炭工业,2021(11):10-13.